Parametre zváracieho zdroja

Zdroje zváracieho prúdu musia zabezpečiť stabilné horenie oblúka, stabilitu zváracích režimov a bezpečnú údržbu inštalácií. Tieto požiadavky spĺňa správny výber parametrov zdroja: napätie naprázdno, vonkajšie charakteristiky, spôsob nastavenia zváracieho prúdu.

Napätia naprázdno sa vyberajú na základe spoľahlivého iskrenia a bezpečnosti prevádzky. Zvýšenie napätia uľahčuje zapálenie oblúka, no zároveň zvyšuje nebezpečenstvo poranenia zvárača. Okrem toho zvýšenie napätia naprázdno AC napájacích zdrojov (zváracích transformátorov) vedie k zvýšeniu magnetizačného prúdu a zníženiu cosφ.

Napätie zapaľovania oblúka striedavý prúd je 50 — 55 V, preto napätie naprázdno nemôže byť nižšie ako táto hodnota. Horná hranica hodnôt U® je obmedzená bezpečnostnými podmienkami a je 60 - 75 V a pre zváracie transformátory 2000 A by nemala prekročiť 90 V.Jednosmerný oblúk vzniká pri nižšom napätí, okolo 30 — 40 V. Napätie naprázdno DC napájacieho prúdu je v rozsahu 45 — 90 V.

Vonkajšia charakteristika elektrického výrobku (zariadenia) — závislosť napätia na svorkách elektrického výrobku (zariadenia) od prúdu pretekajúceho záťažou pripojenou k týmto svorkám. (GOST 18311-80).

Vonkajšou charakteristikou zváracích zdrojov je závislosť napätia na jeho výstupných svorkách Un na prúd naložiť

Z povahy tejto závislosti môže byť vonkajšia charakteristika (obr. 1):

1) pád,

2) ťažké,

3) zvýšenie.

Ryža. 1. Typy vonkajších charakteristík oblúkových zdrojov energie: 1 — klesajúci, 2 — pevný, 3 — rastúci.

Oblúk a zdroj energie tvoria systém, ktorý bude v stabilnej rovnováhe, ak sa náhodné zmeny sily prúdu časom znížia, to znamená, že sa systém vráti do pôvodného stavu.

Podmienka stability v statickom režime je redukovaná na skutočnosť, že rozdiel medzi deriváciami napätia vzhľadom na prúd statickej charakteristiky oblúka a zdroja energie v pracovnom bode je kladný

Podmienka je splnená, ak pri charakteristike klesajúceho oblúka bude vonkajšia charakteristika zdroja viac klesajúca a pri charakteristike stúpajúceho oblúka bude vonkajšia charakteristika zdroja menej stúpajúca.

Obrázok 2 znázorňuje kombinovanú charakteristiku poklesu elektrického zdroja 1 a oblúka 2. V momente, keď sa elektróda dotkne obrobku, pretečie skratový prúd zváracím obvodom zodpovedajúcim bodu a.Pri vytiahnutí elektródy vznikne oblúk, napätie sa zvyšuje pozdĺž krivky 1 do bodu b, čo zodpovedá stabilnému horeniu oblúka.

Ryža. 2. Kombinovaná charakteristika externého zdroja energie (1) a charakteristika prúdu a napätia oblúka (2).

Klesajúca vonkajšia charakteristika sa využíva pri ručných zváracích strojoch, kde je potrebné pri zmene dĺžky oblúka zaručiť stabilitu oblúka a malú zmenu zváracieho prúdu. Zmena napätia v dôsledku zmeny dĺžky oblúka o určitú hodnotu ΔU (obr. 2) vedie k miernej zmene zváracieho prúdu o ΔAz.

Klesajúca vonkajšia charakteristika poskytuje malý násobok skratového prúdu, ktorý by nemal presiahnuť 1,4.Pri vysokých skratových prúdoch dochádza k veľkému preťaženiu zdroja, kvalita zvárania a prevádzková bezpečnosť sa zhoršujú v dôsledku rozstreku kovu.

Zdroje s pevnými a stúpajúcimi charakteristikami sa používajú na zváranie pod tavivom a v ochranných plynoch (argón, oxid uhličitý).

Vo väčšine prípadov je vhodnejšia klesajúca vonkajšia charakteristika napájacieho zdroja. V zdrojoch zváracieho prúdu vzniká poklesom napätia v samotnom zdroji alebo v samostatnom odpore, ktorý je súčasťou zváracieho obvodu.

Vo všeobecnom prípade je rovnica vonkajšej charakteristiky nelineárna a má tvar

kde Uo — napätie naprázdno zdroja energie, zd — celkový ekvivalentný odpor zdroja energie spolu s dodatočným odporom, Azd — prúd oblúka.

Regulácia zváracieho prúdu potrebná pri zváraní dielov rôznej hrúbky.Na tento účel sú zdroje prúdu vybavené zariadeniami na stupňovité alebo plynulé nastavenie zváracieho prúdu, ktoré poskytujú možnosť prevádzky pri rôznych charakteristikách (obr. 3).

Ryža. 3. Vonkajšie charakteristiky zdrojov energie oblúka pri úprave zváracieho prúdu: a — zmenou napätia naprázdno Uo, b — zmena ekvivalentného odporu ze.

Prevádzkový režim zváracích zdrojovpráce v periodickom režime je charakterizovaný relatívnym trvaním PR, čo je časť doby nepretržitej prevádzky pri zaťažení z trvania celého pracovného cyklu.

PR sa zvyčajne vyjadruje v percentách

kde τp — čas nepretržitej prevádzky pri zaťažení, τn — čas prestávky, τc je čas pracovného cyklu.

Ak je zdroj počas prestávky odpojený od siete, nehovorí sa o dobe trvania PR, ale o dobe trvania aktivácie FVE, ktorá sa určuje rovnako ako doba prevádzky (PR).

Relatívna dĺžka trvania PR je pasový parameter zdroja energie, ktorý je potrebné vziať do úvahy pri výbere zdroja a jeho prevádzke. Prekročenie PR vzhľadom na pas vedie k prehriatiu a poškodeniu zváracieho zariadenia.

Keď zdroj pracuje v menovitom režime, prípustný prúd je určený pomerom

kde index «n» odkazuje na nominálne parametre a «d» na parametre aktuálneho režimu. V nepretržitom režime PR = 100 %.