№137 Работа источников питания переменного тока (часть 1)

Работа источников питания переменного тока (часть 1).

Сварочные трансформаторы.

Для питания дуги при ручной сварке плавящимся электродом трансформаторы

изготовляются на номинальные сварочные токи от 100 до 500 А.

В старых конструкциях сварочных трансформаторов (СТЭ, СТН) создание падающей внешней характеристики и устойчивого горения дуги, требуемой для процесса дуговой сварки, а также регулирование сварочного тока осуществляются индуктивными дросселями, включаемыми последовательно в цепь вторичных обмоток трансформаторов.

Создание падающей вольт-амперной характеристики.

Для зажигания дуги требуется повышенное напряжение по сравнению с напряжением дуги. Во вторичной обмотке сварочного трансформатора индуцируется электродвижущая сила. Она равна напряжению на зажимах сварочной цепи.

При нагрузке ток вторичной обмотки создает магнитный поток в сердечнике дросселя (или трансформатора). Этот магнитный поток индуцирует ЭДС самоиндукции или реактивную ЭДС рассеяния. В обоих случаях это приводит к повышению индуктивного сопротивления обмоток и падение напряжения на дуге, т.е. к созданию падающей характеристики (рис. 1).

Рис. 1. Образование внешней характеристики:

1 — напряжение на вторичной обмотке сварочного трансформатора;

2 — падающая характеристика источника питания;

3 — статическая характеристика дуги;

4 — точка устойчивого горения дуги.

U_д — напряжение дуги;

U_др — напряжение на дросселе.

Улучшение устойчивости горения дуги.

В процессе перехода капли электродного металла на изделие происходит короткое замыкание. Время восстановления напряжения после перехода капли для повторного зажигания дуги, а также после перехода тока через нулевое значение зависит от величины угла сдвига фаз между током и напряжением в сварочной цепи.

При одном активном сопротивлении при сварке (дуга представляет собой практически чисто активное сопротивление) происходят перерывы в горении дуги в каждом периоде.

Время перерыва можно уменьшить различными способами, например увеличением напряжения холостого хода сварочного трансформатора (этот способ не используется ввиду опасности для сварщика) или путем снижения напряжения, необходимого для зажигания дуги.

Второй способ связан с применением электродных покрытий, имеющих особые технологические свойства.

При работе на токах более 250А напряжение холостого хода может быть снижено и, следовательно, повышена устойчивость дуги.

Время перерыва можно уменьшить применением тока повышенной частоты. Этот способ иногда находит применение в сварочной практике.

Сварочная дуга, горящая на переменном токе со значительной индуктивностью в цепи, не имеет перерывов, так как ЭДС самоиндукции поддерживает её горение. Для того чтобы величина ЭДС самоиндукции была достаточной для поддержания горения дуги в момент снижения напряжения источника, необходим определенный угол сдвига фаз между током и напряжением. Устойчивое горение дуги на любых сварочных токах обеспечивается при cos φ = 0,35 ÷ 0,6.