10.2 Импульсные стабилизаторы. Назначение, область их приложения. Принцип работы импульсного стабилизатора горения дуги переменного тока

Импульсные стабилизаторы горения дуги применяют при сварке неплавящимся электродом изделий из легких сплавов (алюминиевых чаще всего) в среде инертных газов. При этом возникают трудности повторного возбуждения дуги при переходе на обратную полярность (сварка на переменном токе частотой 50 Гц).

Для улучшения возбуждения дуги в эти моменты подаются на междуговой промежуток импульсы напряжения в 600 В (по амплитуде) длительностью 60…80 мс (60…80 А).

Более подробно схему устройства ИСГД, его работу см. [1, с. 152-153]. Этот материал выносится на самостоятельную работу студентов.

На самостоятельную работу студентов выносятся такие темы:

1. Установки серии УПС (плазменной сварки). Материал изложен в [1, с. 160-161].

2. Источники питания для плазменной резки (ВПР, УПР). Материал изложен в [1, с. 173-174; с. 166-170].

3. Автоматическая заварка кратеров [1, с. 153-155].

4. Установки типа УДГ (см. [1, с. 156 -160]).

10.3 Источники питания типа ап

Эти источники питания используют для сварки изделий малых толщин.

При этом возможна сварка постоянным током, а также импульсным током. Такой источник (ИП постоянного тока) содержит в сварочной цепи эмиттер – коллекторный переход транзистора Т (рис.10.3).

Транзистор – это нелинейный элемент цепи. Характеристика ИП – жесткая (рис.10.4,а). Характеристика транзистора Т зависит от тока через базу I_Б (рис.10.4,б). При этом напряжение ИП:

U_ИП = U_Т + U_Д, (10.1)

где U_Т – падение напряжения на транзисторе;

U_Д – напряжение на дуге поскольку U_ИП = const, а

U_Д = U_ИП – U_Т, (10.2)

то внешняя характеристика источника АП (на выходе), то есть являются практически вертикальными (рис.10.5а), величина тока (I₂, то есть I_СВ) регулируется током через базу I_Б (рис. 10.3).

Рисунок 10.3 – Схема источника питания типа АП

Если на базу (Б) транзистора (Т) ток (I_Б) изменять периодически, то соответственно будет периодически и ток нагрузки I₂. На рисунке 10.5б приведена форма импульсов при сварке (пульсирующей дугой).

а) б)

Рисунок 10.4 – Внешняя характеристика ИП (а) и характеристика транзистора (б)

а) б)

Рисунок 10.5 – Внешние характеристики источника АП (а) и форма импульсов при работе АП в имульсном режиме (б)

Ток I_И – это ток импульса, I дд – ток дежурной дуги; I_СР – среднее значение сварочного тока; t_И, t_П – соответственно длительность импульса и паузы, которые можно регулировать (в определенных пределах). Шов получается в виде перекрывающих друг друга точек. Это исключает образование прожогов и снижает образование трещин.

10.4 Вопросы техники безопасности

По вопросу техники безопасности необходимо учитывать следующие:

1 – сварочный трансформатор должен быть разделительным, автотрансформаторы недопустимы, так как при обрыве витков первичной обмотки (рис. 10.6 ) напряжение первичное 380 В (либо 220 В) будет приложено к дуге и к сварщику.

Рисунок 10.6 – Схема сварки от автотрансформатора (АТ)

Необходимо для сварки использовать разделительные трансформаторы, в этом случае нет гальванической связи между первичными и вторичными обмотками. Однако, для соблюдения техники безопасности должно быть 3 заземления (рис.10.7).

Рисунок 10.7 – Схема трех заземлений при дуговой сварке

Необходимо заземлить:

1. Корпус источника питания;

2. Сварочный стол (вращатель, кантователь и т. п.);

3. Клемму источника питания, связанную с изделием.