30. Укажите классификацию современных видов источников питания, сравнительные преимущества и перспективы каждого из видов источников питания.

Парк сварочного оборудования для дуговых процессов сварки и наплавки на 4/5 по общему количеству состоит из источников питания.

Трансформатор – содержит силовой трансформатор и устройство регулирования свар. тока. (применяется для сварки на переменном токе)

Св. выпрямитель – содержит силовые трансформатор и полупроводниковые вентили, устройство регулирования свар. тока. Применяется для сварки на постоянном токе. Из-за потерь на полупроводниках КПД выпрямителей неуправляемых (диодных) около 10% ниже, чем у трансформаторов, а у управляемых (тиристорных) как у трансформаторов.

Сварочные преобразователи – соедржит приводной 3-х фазный двигатель и сварочный электрогенератор пост тока, устройство регулирования свар тока (его преимущество – использование 3-х фазной сети) .КПД преобразователя на 10…20% ниже, чем у выпрямителей. Поэтому, чем сложнее схема, тем больше потери.

Сварочный агрегат - содержит приводной ДВС и сварочный электрогенератор постоянного тока, устройство регулирования сварочного тока. Его преимущество – раота в полевых и монтажных условиях.

Сварочный инвертор содержит блоки преобразования постоянного напряжения в переменное в силовой части схемы источника питания с последующим выпрямлением, устройство регулирования сварочного тока. Преимущества – экономия энергии, малый вес, хорошие динамические свойства, программирование ВАХ и др. Недостаток – пока еще не очень высокая надежность и срок службы, но сейчас это уже исправляют.

Специализированные ИП и установки содержат дополнительные блоки, выполняющие специальные функции, необходимые для реализации технологического процесса сварочного производства (блок газовой аппаратуры, блок управления сварочным автоматом, осциллятор, сварочную горелку или плазматрон, сварочную головку и др.).

Рисунок История развития и перспективы ИП:

СА - сварочные агрегаты, СП - сварочные преобразователи, Т - трансформаторы, В – выпрямители, СИП - специализированные ИП, И – инверторы.

31. Укажите применяемые в сварочном производстве варианты внешней статической характеристики инверторных источников питания для сварки покрытыми электродами и целесообразность их применения

Плотность потока ограничивается максимально допустимой температурой обмазки, при которой она теряет свои технологические свойства. Поэтому можно использовать только падающий и жесткий участок ВАХ дуги.

Из условий общей устойчивости соответственно требуется или крутопадающие характеристики, или вертикальнопадающие характеристики.

Поскольку процесс связан со значительными колебаниями длины дуги, возможно изменение сварочного тока. Т.к. с увеличением длины дуги её пространственная устойчивость уменьшается. Падение тока нежелательно, т.к. уменьшается выделяемая мощность. Поэтому при вертикально падающей характеристике для тех же условий сварки обрывная длина дуги получается больше, соответственно выше технологические свойства ИП.

Поскольку при контактном зажигании требуется как можно больший ток КЗ (для сокращения времени на стадию термической ионизации), поэтому желательно использовать даже не крутопадающие, а пологопадающие ВСХ.

В традиционных ИП без электронного регулирования удовлетворить противоречивые требования невозможно, поэтому наиболее простым и приемлемым компромиссным решением является крутопадающая ВСХ (традиционные сварочные трансформаторы и выпрямители).

У оборудования с тиристорным или транзисторным силовым блоком в принципе можно получать комбинированные ВСХ, поэтому поколение тиристорных выпрямителей и инверторных ИП в ряде случаев имеют I_кз>>I_раб, а характеристику ИП в зоне питания дугового разряда близко к вертикальнопадающей.

У ИП с высоким скоростями управления (транзисторные и инверторные ИП последнего поколения) U_хх≈U_maxраб.

У ИП с более низкими динамическими характеристиками (тиристорные выпрямители) напряжение ХХ в 2 раза и более превышает максимальное напряжение на дуге.

Преимущества этой схемы:

1. масса;

2. динамические характеристики: способность быстро менять выходные параметры.

У традиционных сетевых ИП максимально возможная скорость регулирования определяется частотой сети.

У инверторных ИП скорость регулирования определяется частотой преобразования.

Динамические характеристики минимум на 2 порядка лучше, чем у традиционных. Это позволяет реализовать новые технологические возможности.

Динамические характеристики позволяют эффективно реализовать режим горячего старта при сварке плавящимся электродом, снизить напряжение ХХ в 2 и более раз, это позволяет получит более высокий КПД, позволяет полно использовать сеть и повысить качество подключаемого оборудования.

При сварке в защитных газах это позволяет реализовать процесс без разбрызгивания электродного металла, за счет регулирования тока обратной связи.

В итоге по технологическим возможностям инверторные ИП существенно превосходят традиционные в монтажных условиях безусловно, в промышленных – во многих случаях тоже, т.к. КПД больше.

3. по надежности инверторные ИП пока уступают, большинство производителей дает гарантию 1 год.