Источники питания сварочной дуги. Классификация.
Различают общепромышленные и специализированные источники питания.
По роду тока различают источники постоянного и переменного тока.
По количеству сварочных постов, обслуживаемых одним источником различают однопостовые и многопостовые источники.
8. Сварочные трансформаторы
Сварочный трансформатор – источник переменного сварочного тока. Сварочный трансформатор содержит силовой трансформатор и устройство регулирования сварочного тока. Сварочная дуга переменного тока менее устойчива, чем дуга постоянного тока, так как в каждый полупериод она гаснет и восстанавливается (хуже качество сварки). Но при этом, сварочные трансформаторы более просты в устройстве и при эксплуатации, чем источники постоянного сварочного тока.
Для обеспечения безопасности эксплуатации, нужного режима сварки и устойчивости дуги к источникам предъявляются следующие требования:
напряжение холостого хода должно быть безопасным, но достаточным для зажигания дуги;
надежность работы в режимах частых технологических коротких замыканий;
соответствие вольт-амперная характеристика (это зависимость напряжения от сварочного тока) источника и дуги при достаточной их мощности;
наличие устройств плавного регулирования сварочного тока;
экономичность сварочного процесса;
удобство эксплуатации.
Напряжение холостого хода по технике безопасности не должно превышать 90 В.
Сварочные трансформаторы бывают однофазные и трехфазные. Их делят на две группы:
трансформаторы с нормальным магнитным рассеянием и дроссельным регулятором тока (отдельным или встроенным),
трансформаторы с повышенным магнитным рассеянием и катушечным или шунтовым регуляторами тока.
Аппараты с нормальным магнитным рассеянием выполняются двух видов: с отдельным или встроенным регуляторами тока.
Сварочный трансформатор с отдельным дросселем регулятором (1 – трансформатор, 2 – дроссель регулятор, 3 – подвижная часть дросселя-регулятора):
Положение внешней характеристики, а следовательно, и сварочный ток в данном случае регулируется изменением воздушного зазора в сердечнике дросселя регулятора. Трансформатор и дроссель такого сварочного аппарата размещают в отдельных корпусах.
Сварочные трансформаторы с повышенным магнитным рассеянием:
Сварочные трансформаторы с подвижными обмотками
Рис. 2. Устройство сварочного трансформатора с подвижными обмотками: при полностью сдвинутых обмотках сварочный ток максимальный, при раздвинутых - минимальный.
Сварочные трансформаторы с подвижным шунтом
Рис. 4. Устройство сварочного трансформатора с подвижным шунтом
Регулирование потока рассеяния магнитного поля в данном случае происходит за счет изменения длины и сечения элементов магнитного пути между стержнями магнитопровода. При введенном шунте сварочный ток минимальный, а при выведенном – максимальный
У трансформаторов для ручной сварки магнитные шунты перемещаются вручную, в трансформаторах автоматической сварки – с помощью электропривода.
Сварочные трансформаторы с неподвижным подмагничиваемым шунтом
Рис. 4. Устройство сварочного трансформатора с неподвижным магнитным шунтом
Для управления используется падающий участок, т.е. работа сердечника шунта в режиме насыщения. С увеличением насыщения магнитопровода падает магнитная проницаемость шунта, соответственно увеличивается поток рассеяния, индуктивное сопротивление трансформатора и вследствие этого уменьшается сварочный ток.
Тиристорные сварочные трансформаторы
Рис. 5. Устройство тиристорного сварочного трансформатора
Принцип регулирования напряжения и тока тиристорами основан на фазовом сдвиге открытия тиристора в полупериод прямой для него полярности. При этом меняется среднее значение выпрямленного напряжения и, соответственно, тока за полупериод.
Для обеспечения регулирования однофазной сети нужны два встречно включенных тиристора, причем регулирование должно быть симметричным.
Рис. 7. Диаграмма напряжений: φ- угол (фаза) включения тиристоров.