Hitsausvirtalähteen parametrit

Hitsausvirran lähteiden tulee varmistaa valokaaren vakaa palaminen, hitsausmuotojen vakaus ja laitteistojen turvallinen huolto. Nämä vaatimukset täyttyvät oikealla virtalähteen parametrien valinnalla: tyhjäkäyntijännite, ulkoiset ominaisuudet, hitsausvirran säätötapa.

Avoin piirin jännitteet valitaan luotettavan valokaaren ja käyttöturvallisuuden perusteella. Jännitteen lisääminen helpottaa valokaaren lyömistä, mutta lisää samalla hitsaajan loukkaantumisvaaraa. Lisäksi vaihtovirtalähteiden (hitsausmuuntajien) avoimen piirin jännitteen nousu johtaa magnetointivirran kasvuun ja cosφ:n laskuun.

Valokaarisytytysjännitteen vaihtovirta on 50 - 55 V, joten avoimen piirin jännite ei voi olla tätä arvoa pienempi. U®-arvojen yläraja on turvallisuusolosuhteiden rajoittama ja se on 60-75 V, ja 2000 A hitsausmuuntajilla se ei saa ylittää 90 V.Tasavirtakaari tapahtuu pienemmällä jännitteellä, noin 30 - 40 V. DC-syöttövirran avoimen piirin jännite on välillä 45 - 90 V.

Sähkötuotteen (laitteen) ulkoinen ominaisuus — sähkötuotteen (laitteen) liittimissä olevan jännitteen riippuvuus näihin liittimiin kytketyn kuorman läpi kulkevasta virrasta. (GOST 18311-80).

Hitsausvirtalähteiden ulkoinen ominaisuus on jännitteen riippuvuus sen lähtöliittimissä Un on ampeeri ladata

Tämän riippuvuuden luonteesta johtuen ulkoinen ominaisuus voi olla (kuva 1):

1) syksy,

2) vaikeaa,

3) kasvaa.

Riisi. 1. Valokaarivirtalähteiden ulkoisten ominaisuuksien tyypit: 1 — putoava, 2 — kiinteä, 3 — kasvava.

Valokaari ja virtalähde muodostavat järjestelmän, joka on vakaassa tasapainossa, jos virranvoimakkuuden satunnaiset muutokset pienenevät ajan myötä, eli järjestelmä palaa alkutilaansa.

Staattisen tilan stabiilisuuden ehto on rajoitettu siihen, että jännitteen derivaattojen välinen ero valokaaren ja teholähteen staattisten ominaisuuksien virtaan on toimintapisteessä positiivinen

Edellytys täyttyy, jos laskevalla kaariominaiskäyrällä virtalähteen ulkoinen ominaisuus on laskevampi ja nousevalla kaaren ominaisuudella lähteen ulkoinen ominaisuus on vähemmän nouseva.

Kuvassa 2 on esitetty teholähteen 1 ja kaaren 2 yhdistetyt pudotusominaisuudet. Kun elektrodi koskettaa työkappaletta, oikosulkuvirta kulkee pistettä a vastaavan hitsauspiirin läpi.Kun elektrodi vedetään pois, syntyy kaari, jännite kasvaa käyrää 1 pitkin pisteeseen b, mikä vastaa kaaren vakaata palamista.

Riisi. 2. Yhdistetty ulkoisen virtalähteen ominaiskäyrä (1) ja kaarivirta-jännite-ominaisuus (2).

Putoavaa ulkoista ominaisuutta käytetään käsihitsauskoneissa, joissa on tarpeen taata kaaren vakaus ja pieni muutos hitsausvirrassa kaaren pituutta muutettaessa. Jännitteen muutos, joka johtuu kaaren pituuden muutoksesta tietyllä määrällä ΔU (kuva 2), johtaa hitsausvirran pieneen muutokseen ΔAz:n avulla.

Laskeva ulkoinen ominaiskäyrä antaa pienen oikosulkuvirran kerrannaisen, joka ei saa ylittää 1,4. Suurilla oikosulkuvirroilla virtalähde kokee suuria ylikuormituksia ja hitsauksen laatu ja palvelun turvallisuus heikkenevät metalliroiskeiden vuoksi.

Lähteitä, joilla on kiinteät ja kasvavat ominaisuudet, käytetään upokaarihitsauksessa ja suojakaasuissa (argon, hiilidioksidi).

Useimmissa tapauksissa virtalähteen laskeva ulkoinen ominaisuus on sopivampi. Hitsausvirtalähteissä se syntyy itse lähteessä tai hitsauspiiriin sisältyvässä erillisessä resistanssissa olevasta jännitteen laskusta.

Yleisessä tapauksessa ulkoinen ominaisyhtälö on epälineaarinen ja sillä on muoto

missä Uo — virtalähteen avoimen piirin jännite, zd — teholähteen kokonaisvastus lisävastuksen kanssa, Azd — kaarivirta.

Hitsausvirran säätö on tarpeen eripaksuisia osia hitsattaessa.Tätä tarkoitusta varten virtalähteet on varustettu hitsausvirran asteittaista tai tasaista säätöä varten olevilla laitteilla, jotka mahdollistavat toiminnan eri ominaisuuksilla (kuva 3).

Riisi. 3. Valokaarienergian lähteiden ulkoiset ominaisuudet hitsausvirtaa säädettäessä: a — muuttamalla avoimen piirin jännitettä Uo, b — muuttamalla ekvivalenttiresistanssia ze.

Hitsausvoimanlähteiden toimintatavalle jaksoittaisessa tilassa on ominaista PR:n suhteellinen kesto, joka on osa jatkuvan kuormituksen alaisen toiminnan ajasta koko työjakson kestosta.

PR ilmaistaan ​​yleensä prosentteina

missä τp — jatkuvan toiminnan aika kuormitettuna, τn — tauon aika, τc on työjakson aika.

Jos virtalähde irrotetaan verkosta katkon aikana, he eivät puhu PR:n kestosta, vaan PV:n aktivoinnin kestosta, joka määritetään samalla tavalla kuin toiminnan kesto (PR).

PR:n suhteellinen kesto on virtalähteen passiparametri, joka on otettava huomioon valittaessa lähdettä ja sen toimintaa. Passiin verrattuna PR:n ylittäminen johtaa hitsauslaitteiden ylikuumenemiseen ja vaurioitumiseen.

Kun lähde toimii nimellistilassa, sallittu virta määräytyy suhteen mukaan

jossa indeksi «n» viittaa nimellisparametreihin ja «d» todellisiin tilan parametreihin. Jatkuvassa tilassa PR = 100 %.