Требования к источникам питания сварочной дуги

Источники питания сварочной дуги должны:

- обеспечивать легкое зажигание и стабильное горение сварочной дуги в период сварки;

- обеспечивать необходимые для выполняемого технологического процесса сварки силу сварочного тока и напряжение на дуге;

- иметь необходимый вид внешней вольт-амперной характеристики;

- иметь динамические свойства - способность восстанавливать напряжение на дуге после момента короткого замыкания (в этот момент напряжение равно нулю);

- иметь устройства для регулирования силы сварочного тока.

- мощность источника тока должна быть достаточной для выполнения сварочных работ.

Для обеспечения нормального зажигания и стабильного горения сварочной дуги напряжение холостого хода (сварочная цепь разомкнута) должно быть в 2-3 раза больше напряжения на дуге, что способствует ее легкому возбуждению. Обычно напряжение на дуге равно 18-35 В.

Рис. 5.1. Внешние вольт-амперные характеристики источников питания

I - крутопадающая, II - пологопадающая, III - жесткая, IV – возрастающая

Сварочные трансформаторы

Рис. 5.2. Схемы сварочных трансформаторов:

1. магнитопровод,

2. первичная обмотка,

3. зазор,

4. дроссель,

5. подвижный шунт,

6. вторичная обмотка

Сварочные трансформаторы могут быть выполнены по электросхеме с нормальным магнитным рассеянием и по электросхеме с повышенным магнитным рассеянием. К первой схеме относятся трансформаторы с отдельным дросселем 4 (рис. 5. 1, а) и с совмещенным дросселем (рис. 5.1, б). По второй схеме выполнены трансформаторы с подвижным магнитным шунтом (рис. 5.1, в) и с подвижной обмоткой (рис. 5.1, г).

Сварочные трансформаторы служат для преобразования высокого напряжения электрической сети (220В или 380В) в низкое напряжение вторичной электрической цепи до требуемого для сварки уровня, определяемого условиями для возбуждения и стабильного горения сварочной дуги. Вторичное напряжение сварочного трансформатора при холостом ходе (без нагрузки в сварочной цепи) составляет 60—75В. Сварочные трансформаторы по фазности электрического тока подразделяются на однофазные и трехфазные, а по количеству постов — на однопостовые и многопостовые.

Понижающий трансформатор, основой которого является магнитопровод (сердечник), изготовлен из большого количества тонких пластин (толщиной 0,5 мм) трансформаторной стали, стянутых между собой шпильками. На магнитопроводе имеются первичная и вторичная (понижающая) обмотки из медного или алюминиевого провода.

Дроссель состоит из магнитопровода, набранного из листов трансформаторной стали, на котором расположены витки медного или алюминиевого провода, рассчитанного на прохождение сварочного тока максимальной величины. На магнитопроводе имеется подвижная часть, которую можно перемещать с помощью винта, вращаемого рукояткой.

Первичная обмотка трансформатора подключается в сеть переменного тока напряжением 220В или 380В. Переменный ток высокого напряжения, проходя по обмотке, создает действующее вокруг магнитопровода переменное магнитное поле, под действием которого во вторичной обмотке индуктируется переменный ток низкого напряжения. Обмотку дросселя включают в сварочную цепь последовательно со вторичной обмоткой трансформатора.

Рис.5.3 Конструктивная схема трансформатора ТСК-500 со снятым кожухом: 1 — сетевые зажимы для проводов; 2 — сердечник; 3 — рукоятка для регулирования тока; 4 — зажимы для подсоединения проводов; 5 — ходовой винт; 6 — катушка вторичной обмотки; 7 — катушка первичной обмотки; 8 — компенсирующий конденсатор

Широкое применение получили трансформаторы, в которых катушки обмоток разнесены по рабочему телу магнитопровода на основе эффекта увеличенного магнитного рассеяния. При данном эффекте часть силовых магнитных потоков рабочего тела магнитопровода замыкается и рассеивается, откуда и произошло название данных источников напряжения — трансформаторы с увеличенным магнитным рассеянием. Сила тока в трансформаторах данного типа регулируется посредством раздвигания катушек обмоток по магнитопроводу или шунтированием магнитного потока при помощи выдвигаемых в рамку магнитопровода шунтов из магнитных материалов.

Трансформатор с подвижным магнитным шунтом.

Если между обмотками вводить магнитный шунт, то величина магнитных потоков рассеяния изменяется в зависимости от положения магнитного шунта. Если магнитный шунт введен в зону действия обмоток, то сопротивление магнитопровода для замыкания магнитных потоков рассеяния будет уменьшаться. Это приведет к уменьшению величины тока в сварочной цепи.При выдвижении магнитного шунта из зоны потоков рассеяния обмоток трансформатора реактивные э. д. с. становятся меньше — индуктивное сопротивление уменьшается, что ведет к увеличению тока сварочной цепи. Перемещение магнитного шунта очень плавное, что дает возможность плавно и точно регулировать сварочный ток.

Рисунок.5.4 Трансформатор с нормальным рассеянием и отдельной реактивной катушкой (дросселем)	Рисунок.5.5 Трансформатор с увеличенным рассеянием и подвижными катушками

В ряде типов сварочных трансформаторов присутствуют и трансформаторы с нормальным магнитным рассеянием, но они менее распространены. Дроссель состоит из магнитопровода, набранного из листов трансформаторной стали, на котором расположены витки медного или алюминиевого провода, рассчитанного на прохождение сварочного тока максимальной величины. На магнитопроводе имеется подвижная часть, которую можно перемещать с помощью винта, вращаемого рукояткой.

При увеличении воздушного зазора магнитное сопротивление магнитопровода увеличивается, магнитный поток соответственно уменьшается, а, следовательно, уменьшается индуктивное сопротивление катушки и увеличивается сварочный ток.

Источники питания постоянного тока