1.3.1 Основные требования к источникам питания сварочной дуги

К источникам питания предъявляются следующие требования:

1. Внешняя характеристика источника питания должна соответ­ствовать статической (вольтамперной) характеристике дуги.

2. Напряжение холостого хода должно быть достаточным для легкого зажигания дуги, но не превышающим нормы техники безо­пасности. Величина напряжения холостого хода зависит от конструк­ции и назначения сварочного агрегата и составляет (60 ÷ 80) В.

3. Источник должен обладать хорошими динамическими свойствами. С увеличением длины дуги рабочее напряжение должно быстро возрастать, а с уменьшением - быстро падать. Время восстановления рабочего напряжения при коротком замыкании от 0 до 30 В не должно превышать 0,05 с, а по требованиям минимального разбрызгивания металла - 0,01-0,02 с.

4. Ток короткого замыкания не должен быть чрезмерно велик во избежание перегрева электрода, оплавления покрытия и разбрызги­вания металла, но не должен быть и слишком мал, чтобы не затруд­нять повторное зажигание дуги. Поэтому для источников сварочного тока принято следующее соотношение между током короткого за­мыкания и рабочим током:

(1.5)

5. Мощность источника сварочного тока должна быть достаточной для выполне­ния сварочных работ соответствующим способом.

6. Источник должен иметь устройство для плавного регулиро­вания силы тока.

1.3.2 Источники питания сварочной дуги переменным током

Существуют два основных принципа построения сварочных транс­форматоров:

1) с нормальном магнитным рассеянием и дополнительным индуктивным сопротивлением (дросселем);

2) с искусственно увеличен­ным магнитным рассеянием.

Трансформаторы первой группы бывают двух основных типов:

а) в двухкорпусном исполнении с отдельным дросселем (рис.1.7,а), между обмотками трансформатора 5, 6 и дросселя 1 имеется только электрическая связь, а величина сварочного тока изменяется путем изменения воздушного зазора 7 между магнитопроводом дросселя 3 и подвижной его обмоткой 2.

б) в однокорпусном исполнении (рис. 1.7,б) между обмотками трансформатора и дросселя существуют как электрическая, так и магнитная связь; трансформаторы этого типа экономичней и удобней в эксплуатации.

Рис. 1.7.Сваренные трансформаторы первой группы:

1 - обмотка дросселя; 2 - подвижный сердечник дросселя ; 3 - магнитопровод дросселя; 4- магнитопровод трансформа­тора; 5,6- первичная и вторичная обмотки; 7 – воздушный зазор

Примером двухкорпусных трансформаторов могут служить СТЭ-24У, СТЭ-34У (созданные еще в 30-х годах XX в.), однокорпусных – СТН-500, ТСД-500-1, ТСД-1000-4 и др., а также современные ТД-102, ТД-306, ТДМ-317, ТДМ-401-1.

В трансформаторах второй группы (в однокорпусном исполнении) необходимые внешние характеристики создаются за счет реактивного сопротивления трансформатора. Это достигается за счет принудительного изменения расстояния между первичной 2 (рис. 1.8,а) и вторичной 3 обмотками или за счет изменения величины рассеяния магнитосиловых линий при помощи магнитного подвижного шунта 4 (рис. 1.8,б), вводимого в зазор между удаленными друг от друга обмот­ками 2 и 3.

Рис. 1.8. Сварочные трансформаторы второй группы: I - магнитопровод трансформатора; 2,3 - первичная и вторичная обмотки; 4 - подвижный магнитный шунт

В настоящее время наибольшее распространение получили сва­рочные трансформаторы с подвижными обмотками (рис. 1.8,а) типа ТС, ТСК, ТД и ТДМ (ТС-300, ТС-500, ТСК-300, ТСК-500, ТД-102, ТД-306, ТДМ-317).

Примером трансформаторов с неподвижными первичными или вторичными обмотками и подвижными магнитными шунтами. Служат сварочные трансформаторы типа ОСТА и СТШ (СТШ-300, СТШ-500 и др.).