Suvirinimo maitinimo šaltinio parametrai

Suvirinimo srovės šaltiniai turi užtikrinti stabilų lanko degimą, suvirinimo režimų stabilumą ir saugią įrenginių priežiūrą. Šiuos reikalavimus tenkina teisingas maitinimo parametrų parinkimas: tuščiosios eigos įtampa, išorinės charakteristikos, suvirinimo srovės reguliavimo būdas.

Atviros grandinės įtampa parenkama atsižvelgiant į patikimą lanką ir naudojimo saugumą. Padidinus įtampą lengviau trenkti lanką, tačiau tuo pačiu padidėja suvirintojo sužalojimo pavojus. Be to, padidėjus kintamosios srovės maitinimo šaltinių (suvirinimo transformatorių) atviros grandinės įtampai, padidėja įmagnetinimo srovė ir sumažėja cosφ.

Lankinio uždegimo įtampos kintamoji srovė yra 50 — 55 V, todėl atviros grandinės įtampa negali būti mažesnė už šią reikšmę. Viršutinė Uо verčių riba yra ribojama saugos sąlygomis ir yra 60–75 V, o 2000 A suvirinimo transformatoriams ji neturi viršyti 90 V.Nuolatinės srovės lankas atsiranda esant žemesnei įtampai, maždaug 30–40 V. Nuolatinės srovės maitinimo srovės atviros grandinės įtampa yra 45–90 V diapazone.

Elektros gaminio (įtaiso) išorinė charakteristika — elektros gaminio (įrenginio) gnybtų įtampos priklausomybė nuo srovės, tekančios per apkrovą, prijungtą prie šių gnybtų. (GOST 18311-80).

Išorinė suvirinimo energijos šaltinių charakteristika yra įtampos priklausomybė jo išėjimo gnybtuose Un srovės stipris apkrova

Pagal šios priklausomybės pobūdį išorinė charakteristika gali būti (1 pav.):

1) rudenį,

2) sunku,

3) padidinti.

Ryžiai. 1. Lanko maitinimo šaltinių išorinių charakteristikų tipai: 1 — krentantys, 2 — kieti, 3 — didėjantys.

Lankas ir maitinimo šaltinis sudaro sistemą, kuri bus stabilioje pusiausvyroje, jei atsitiktiniai srovės stiprumo pokyčiai laikui bėgant mažės, tai yra, sistema grįš į pradinę būseną.

Stabilumo sąlyga statiniame režime sumažinama iki to, kad skirtumas tarp įtampos išvestinių, atsižvelgiant į lanko ir maitinimo šaltinio statinių charakteristikų srovę darbo taške, yra teigiamas.

Sąlyga įvykdyta, jei esant krentančio lanko charakteristikoms, išorinė maitinimo šaltinio charakteristika bus labiau krintanti, o esant kylančiai lanko charakteristikai – šaltinio išorinė charakteristika bus mažiau kylanti.

2 paveiksle parodytos jungtinės 1 maitinimo šaltinio ir 2 lanko kritimo charakteristikos. Kai elektrodas paliečia ruošinį, trumpojo jungimo srovė teka suvirinimo grandine, atitinkančia tašką a.Kai elektrodas ištraukiamas, atsiranda lankas, įtampa didėja išilgai kreivės 1 iki taško b, o tai atitinka stabilų lanko degimą.

Ryžiai. 2. Kombinuota išorinio maitinimo šaltinio charakteristika (1) ir lanko srovės-įtampos charakteristika (2).

Krintanti išorinė charakteristika naudojama rankinio suvirinimo aparatuose, kur būtina garantuoti lanko stabilumą ir nedidelį suvirinimo srovės pokytį keičiant lanko ilgį. Įtampos pokytis dėl lanko ilgio pasikeitimo tam tikru dydžiu ΔU (2 pav.) lemia nedidelį suvirinimo srovės pokytį ΔAz.

Krintanti išorinė charakteristika suteikia nedidelį trumpojo jungimo srovės kartotinį, kuris neturi viršyti 1,4 Esant didelėms trumpojo jungimo srovėms, maitinimo šaltinis patiria dideles perkrovas, dėl metalo purslų pablogėja suvirinimo kokybė ir aptarnavimo saugumas.

Kietųjų ir didėjančių charakteristikų šaltiniai naudojami povandeniniam lankiniam suvirinimui ir apsauginėse dujose (argonas, anglies dioksidas).

Daugeliu atvejų tinkamesnė yra krentanti išorinė maitinimo šaltinio charakteristika. Suvirinimo energijos šaltiniuose jis susidaro dėl įtampos kritimo pačiame šaltinyje arba atskiroje varžoje, įtrauktoje į suvirinimo grandinę.

Bendruoju atveju išorinės charakteristikos lygtis yra netiesinė ir turi formą

kur Uo — atviros grandinės maitinimo šaltinio įtampa, zd — bendra ekvivalentinė maitinimo šaltinio varža kartu su papildoma varža, Azd — lanko srovė.

Suvirinimo srovės reguliavimas reikalingas suvirinant skirtingo storio dalis.Tuo tikslu maitinimo šaltiniuose yra įrengti laipsniško arba sklandaus suvirinimo srovės reguliavimo įtaisai, kurie suteikia galimybę veikti esant skirtingoms charakteristikoms (3 pav.).

Ryžiai. 3. Lanko energijos šaltinių išorinės charakteristikos reguliuojant suvirinimo srovę: a — keičiant atviros grandinės įtampą Uo, b — pakitus ekvivalentinei varžai ze.

Suvirinimo energijos šaltinių veikimo režimas periodiniu režimu apibūdinamas santykine PR trukme, kuri yra nepertraukiamo veikimo esant apkrovai laiko dalis nuo viso darbo ciklo trukmės.

PR paprastai išreiškiamas procentais

čia τp – nepertraukiamo veikimo esant apkrovai laikas, τn – pauzės laikas, τc – darbo ciklo laikas.

Jei pertraukos metu maitinimo šaltinis yra atjungtas nuo tinklo, kalbama ne apie PR trukmę, o apie PV įsijungimo trukmę, kuri nustatoma taip pat, kaip ir veikimo trukmė (PR).

Santykinė PR trukmė yra maitinimo šaltinio paso parametras, į kurį reikia atsižvelgti renkantis šaltinį ir jo veikimą. Viršijus PR, palyginti su pasu, gali perkaisti ir sugadinti suvirinimo įranga.

Kai šaltinis veikia vardiniu režimu, leistina srovė nustatoma pagal santykį

kur indeksas „n“ reiškia vardinius parametrus, o „d“ – faktinius režimo parametrus. Nepertraukiamu režimu PR = 100%.