Блок 3(нет9,12,18,19,20,27,29)

1. Основные требования, предъявляемые к источникам питания сварочной дуги. Взаимосвязь внешних характеристик источников питания ручной и механизированной сварки и вольтамперной характеристики дуги

Для обеспечения устойчивости горения сварочной дуги и по­лучения стабильного процесса сварки применяют специальные источники питания, по своим характеристикам существенно отли­чающиеся от электрооборудования, применяемого для обычных силовых установок или осветительных целей. Источники свароч­ного тока должны отвечать следующим основным требованиям:

• U_чч ,, должно быть достаточным для легкого возбуждения дуги и поддержания устойчивого ее горения.

• /_кз не должна превышать установленных пределов во избежание чрезмерного пере­грева обмоток и других элементов аппаратуры;

• ИП должны иметь специальную сварочную внешнюю характеристику Внешняя характеристика может быть крутопадающей — с быстрым уменьшением выходного на­пряжения при увеличении тока; пологопадающей — с мед­ленным уменьшением напряжения при увеличении силы тока; жесткой — с практически неизменным напряжением при изменениях силы тока; возрастающей — с возрастани­ем напряжения при увеличении силы тока;

• ИП должен обеспечивать быстрое нараста­ние напряжения от нулевого значения до рабочего напряжения,ИП иметь устройство для регулирования режимов сварки в уста­новленных пределах;

• электрическая мощность источника питания должна быть достаточной для нормального проведения сварочных работ на заданных режимах.

только точка А соответствует устойчивому горению дуги; в точке В дуга гореть устойчиво не будет. Это обусловлено следу­ющим. Если при горении дуги в точке А по какой-либо причине сила сварочного тока при заданной длине дуги уменьшается, то установившееся напряжение источника в точке А' оказывается на AU больше напряжения дуги. Это избыточное напряжение приво­дит к увеличению силы тока, т.е. к возвращению в точку А. Если же сила тока увеличивается, то напряжение источника становится меньше напряжения дуги; это приводит к уменьшению тока и со­ответственно также к возвращению в точку А. Режим горения ду­ги восстанавливается.

При горении дуги в точке В всякое случайное изменение си­лы тока получает свое дальнейшее самопроизвольное развитие: увеличение силы тока в точке В' вызывает ее последующий рост, и наоборот, уменьшение силы тока приводит к ее последующему снижению. Эти процессы идут до тех пор, пока не произойдет или обрыв дуги, или сила тока не достигнет значения, соответст­вующего точке устойчивого горения дуги (точка А)

2. Источники питания переменного тока. Сварочные трансформаторы с нормальным и повышенным магнитным рассеянием, принцип действия, конструктивное оформление. Области применения. Основные технические характеристики.

Основным источником питания переменного тока для руч­ной дуговой сварки является сварочный трансформатор.

Сварочный трансформатор имеет стержневой сердечник-маг-нитопровод из трансформаторной стали, на котором размещены две обмотки: первичная и вторичная. Переменный ток из сети с напряжением U_v проходя через первичную обмотку трансформа­тора, намагничивает сердечник, создавая в нем переменный маг­нитный поток. Этот поток, пересекая витки вторичной обмотки, индуктирует в ней электродвижущую силу, формирующую пере­менное напряжение U₂. При замкнутой сварочной цепи под дей­ствием напряжения U₂. во вторичной обмотке и дуге появляется ток /₂. При работе трансформатора в режиме холостого хода (сварочная цепь разомкнута) ток /₂ во вторичной обмотке не идет, а напряжение U₂, являющееся в этом случае напряжением холостого хода V , максимально и составляет, как правило, 60-80 В.

Сварочные трансформаторы подразделяются на две основные группы. К первой группе относятся трансформаторы с нормаль­ным магнитным рассеянием и дополнительным индуктивным со­противлением — дросселем. Ко второй группе относятся транс­форматоры с искусственно повышенным магнитным рассеянием.

Трансформаторы с дросселями состоят из понижающего трансформатора требуемой мощности с нормальным магнитным рассеянием, имеющего жесткую внешнюю характеристику, и до­полнительного индуктивного сопротивления. Роль последнего в ыполняет реактивная катушка с сердечником — дроссель. Дрос­сель с трансформатором представляют собой одно целое. Обмот­ка дросселя включается в сварочную цепь последовательно.напряжение на источнике /_ист снижает­ся с увеличением силы сварочного тока /_св, т. е. внешняя характе­ристика источника питания является падающей, причем крутизна падения внешней характеристики растет с увеличением индуктив­ного сопротивления дросселя. Изменяя индуктивное сопротивле­ние, можно регулировать наклон внешней характеристики источни­ка, а значит и силу сварочного тока. сам принцип воздействия на сварочный ток за счет включения в цепь. дополнительного индуктивного сопротивления на практике ис­пользуют, например, при плав­ном регулировании режимов сварки путем наматывания сва­рочного кабеля на корпус трансформатора.

Трансформаторы с повы­шенным магнитным рассеянием представляют собой понижаю­щий трансформатор необходи­мой мощности с искусственно увеличенным магнитным рас­сеянием. Первичная / и вторичная // обмотки транс­форматора разнесены на зна­чительное расстояние друг от друга по высоте магнитопрово-да. При прохождении тока по обмоткам возникают магнит­ные потоки. Основная часть

магнитных потоков Ф^ и Ф₂, создаваемых намагничивающей силой соответственно первичной и вторичной обмоток, замыкает­ся по стержню магнитопровода и непосредственно участвует в наведении вторичного напряжения. Другая часть магнитных потоков замыкается по воздуху, создавая свои отдельные потоки, так называемые потоки рассеяния Ф_р и Ф_р„-

Эти потоки, наводя в обмотках трансформатора дополни­тельную реактивную электродвижущую силу самоиндукции, представляют собой индуктивное сопротивление рассеяния и фактически являются индуктивным сопротивлением транс­форматора. С увеличением нагрузки (силы сварочного тока) си­ла тока во вторичной и первичной обмотках трансформатора также возрастает, при этом соответственно увеличиваются маг­нитные потоки рассеяния и обусловленное ими индуктивное сопротивление трансформатора. Напряжение во вторичной обмотке снижается. Такая зависимость напряжения источника питания от силы сварочного тока отвечает падающей внешней характеристике.

Сварочные трансформаторы с повышенным магнитным рас­сеянием можно разделить на две группы: трансформаторы с подвижной обмоткой и трансформаторы с подвижным шунтом.

У трансформаторов с подвижными обмотками регулирование осуществляется за счет раздвижения обмоток относительно друг друга.

трансформаторов с подвижным магнитным шунтом плав­ное регулирование силы тока осуществляют перемещением маг­нитного шунта в канале между первичной и вторичной обмотками.