Министерство
образования и науки Украины
Государственное высшее учебное заведение
«Приазовский государственный технический университет»
Кафедра оборудования и технологии сварочного производства
А. Д. Размышляев
Сварочные источники питания
Конспект лекций
по дисциплине «Сварочные источники питания»
для студентов направления подготовки
6.050504 «Сварка»
всех форм обучения
Мариуполь
2014
УДК 621.791.01.077(176.5)
Размышляев А. Д. Сварочные источники питания [Электронный ресурс] : конспект лекций по дисциплине «Сварочные источники питания» для студентов направления подготовки 6.050504 «Сварка» всех форм обучения / А. Д. Размышляев. – Мариуполь : ПГТУ, 2014. – 105 с. – Режим доступа:
Курс «Сварочные источники питания» является профессионально – ориентированной дисциплиной, цель преподавания которой – дать будущему специалисту знания о структуре сварочных источников питания, принципах работы всех блоков сварочных источников питания, правил размещения их в сварочных цехах, правил безопасной их эксплуатации.
Автор А. Д. Размышляев, д-р техн. наук, профессор
Рецензент В. Н. Матвиенко, д-р техн. наук, профессор
Утверждено
на заседании кафедры «Оборудование и технология сварочного производства»,
протокол № 1 от 05 сентября 2014 г.
Утверждено
на методическом совете сварочного факультета,
протокол № 1 от 05 сентября 2014 г.
ГВУЗ «ПГТУ», 2014
Содержание
ВВЕДЕНИЕ 7
Лекция 1. СВОЙСТВА СВАРОЧНОЙ ДУГИ И ТРЕБОВАНИЯ К ИСТОЧНИКАМ ПИТАНИЯ 9
1.1 Краткая историческая справка 9
1.2 Признаки, по которым классифицируют источники питания. Распределение потенциала в дуге. Свойства сварочной дуги 13
1.3 Статическая вольт-амперная характеристика дуги. Внешняя характеристика источника питания 17
Лекция 2. УСТОЙЧИВОСТЬ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ: ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ – ДУГА 22
2.1 Физические основы устойчивости системы: источник питания – дуга. Коэффициент устойчивости – критерий устойчивости системы 22
2.2 Математическое описание устойчивости системы: источник питания – дуга 26
Лекция 3. СВАРОЧНАЯ ДУГА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА 31
3.1 Особенности горения дуги переменного тока Диаграммы токов и напряжения для дуги переменного тока 31
3.2 Устойчивость дуги переменного тока, методы ее повышения 33
Лекция 4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ. РЕЖИМЫ РАБОТЫ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ 35
4.1 Определение понятия технологические свойства и требования к ним. Технико-экономические показатели источников питания. Критерий выбора источников питания для сварки. 35
4.2 Виды режимов работы. Длительность цикла работы при разных режимах работы 39
Лекция 5. ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ ДУГИ ПЕРЕМЕННЫМ ТОКОМ 40
5.1 Коэффициент магнитной связи. Методы получения падающих внешних характеристик источников. Регулирование тока и создание условий устойчивой работы 40
5.2 Классификация трансформаторов. Принципы регулирования сварочного тока 42
5.3 Трансформаторы с отдельным дросселем (тип СТЭ) 47
5.4 Трансформаторы с подвижными обмотками (тип ТД), с подвижными магнитными шунтами (тип СТШ), с неподвижными магнитными шунтами (тип ТДФ). 52
5.4.1 Трансформаторы с подвижными обмотками (тип ТД) 52
5.4.2 Трансформаторы с подвижным магнитным шунтом (тип СТШ) 55
5.4.3 Трансформаторы с неподвижным подмагничиваемым магнитным шунтом (тип ТДФ) 57
Лекция 6. СВАРОЧНЫЕ ВЫПРЯМИТЕЛИ 61
6.1 Полупроводниковые неуправляемые и управляемые вентили, применяемые в сварочных выпрямительных установках. Статические вольт-амперные характеристики диодов и тиристоров 61
6.2 Принцип работы трехфазной мостовой схемы выпрямления 62
6.3 Сварочные выпрямители с падающей внешней характеристикой типа ВД 67
6.3.1 Способ создания внешней характеристики 67
6.3.2 Сварочные выпрямители с падающей внешней характеристикой типа ВД с внешними характеристиками падающей формы 68
6.4 Выпрямители типов ВС, ВДГ и ВСЖ. Блочные схемы. Назначение отдельных блоков и выполняемые ими функции 70
6.4.1 Выпрямители типа ВС 71
6.4.2 Выпрямители типа ВДГ 72
6.4.3 Выпрямители типа ВСЖ 75
6.5 Универсальные сварочные выпрямители 75
Лекция 7. МНОГОПОСТОВЫЕ ВЫПРЯМИТЕЛИ 81
7.1 Технико-экономический эффект от применения многопостовых систем 81
7.2 Выпрямители для ручной дуговой сварки 81
7.3 Многопостовые системы для механизированной сварки в среде СО2 (тип ВДГМ) 83
Лекция 8. ОДНОСПОСТОВЫЕ КОЛЛЕКТОРНЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ И ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ 86
8.1 Преобразователи с падающей внешней характеристикой (тип ПСО) (генераторы типа ГСО) 87
8.2 Генераторы с жесткими внешними характеристиками (тип ГСГ в составе преобразователей типа ПСГ) 87
8.3 Общие сведения об универсальных сварочных преобразователях (типов ПСУ). Области применения 88
Лекция 9. ИНВЕРТОРНЫЕ СВАРОЧНЫЕ ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ 90
9.1 Блочно-функциональные схемы инверторних источников питания. Принципы работы блоков 90
9.2 Основные теоретические уравнения работы блоков. 91
Лекция 10. ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ 97
10.1 Осцилляторы. Бесконтактное возбуждение дуги с помощью осциллятора. Параллельная и последовательная схемы включения осциллятора. Принцип работы осцилятора 97
10.2 Импульсные стабилизаторы. Назначение, область их приложения. Принцип работы импульсного стабилизатора горения дуги переменного тока 100
10.3 Источники питания типа АП 101
СПИСОК РЕКОМЕНДОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 105
9. Трансформаторы для ручной дуговой сварки [Электронный ресурс] // Сеть профессиональных контактов специалистов сварки : [Сайт]. – Режим доступа: http://weldzone.info/oborudovanie/sources/98-transformers/699-transformatory-dlya-ruchnoj-dugovoj-svarki 106
10. Столяров О. Cварочный инвертор - как выбрать [Электронный ресурс] / О. Столяров. – Режим доступа: http://cabel.com.ua/articles/18/ 106
10.4 Вопросы техники безопасности 103