Узагальнені вимоги до джерел живлення зварювальної дуги
Для отримання якісного зварного з'єднання джерело живлення дуги повинно володіти властивостями, що визначаються процесом зварювання, і водночас бути розрахованим на конкретні режими роботи, тобто на певне навантаження і певні умови експлуатації (температуру, вологість, просторове положення зварного шва), при яких його властивості проявляються найбільш ефективно.
Таким чином, джерело живлення повинно задовольняти двом групам вимог: технологічним та техніко-економічним.
Технологічні вимоги визначаються технічними можливостями досягнення технологічних властивостей, які визначаються, в свою чергу, статичними та динамічними властивостями джерела, його здатністю підтримувати стійке горіння дуги і заданий режим зварювання. До цих вимог можливо віднести наступні: – джерело живлення повинно забезпечувати напругу холостого ходу, достатню для впевненого запалювання і стійкого горіння дуги. Для джерел змінного струму ця напруга може досягати Uхх ≥ 80 В, для джерел постійного струму Uхх ≥ 90 В; –джерело живлення повинно споживати від мережі відносно малі струми і утворювати у вторинному колі струми, що відповідають режиму зварювання; –зовнішні характеристики джерела повинні відповідати обраному способу зварювання; –джерело живлення повинно мати регулюючі пристрої, що дозволяють в широких межах змінювати величину зварювального струму та напруги холостого ходу; –джерело живлення повинно мати добрі динамічні характеристики, тобто відновлювати робочу напругу після короткого замикання за час не більше 0,02…0,04 с; –джерело живлення повинно забезпечувати без перегрівання тривалість циклу роботи не нижче 5 хв. при ручному дуговому зварюванні та не менше 10 хв. при механізованому; –струм короткого замикання джерела не повинен перевищувати зварювальний струм більш, ніж на 40…50%. При цьому джерело живлення повинно витримувати тривалі короткі замикання зварювального кола.
До техніко-економічних показників джерел живлення відносять коефіцієнт корисної дії (к.к.д.), коефіцієнт потужності (cosϕ ), габаритні розміри, масу (металоємність), відповідність вимогам безпеки, ергономічні показники.
Режими роботи зварювальних джерел живлення Джерело живлення для зварювання, як і будь – яка електротехнічна установка, розраховується на певне навантаження, при якому він працює без перегрівання вище встановлених норм, тобто розраховується за нагрівом на певний режим роботи, що визначається характером зміни навантаження у часі. При експлуатації джерела живлення здійснюється нагрівання його обмоток, феромагнітного осердя та деяких конструктивних елементів. Більшому нагріванню піддаються вузли джерела, що знаходяться всередині конструкції. Водночас теплота віддається вузлами джерела навколишньому середовищу. Під перегрівом розуміють перевищення температури джерела живлення над температурою навколишнього середовища. Експлуатаційна надійність джерел у вирішальній мірі визначається нагрівостійкістю електроізоляційних матеріалів, під якою розуміється їх здатність тривало витримувати припустиму температуру та виконувати свої функції протягом усього періоду експлуатації. Електроізоляційні матеріали за гранично припустимою температурою нагріву поділяють на наступні класи: Y (90˚), A (105˚), E (120˚), B (135˚), F (155˚), H (180˚), C (більше 180˚). Найбільш розповсюдженими класами нагрівостійкості є класи: B, E, F. Після вмикання джерела живлення температура його вузлів підвищується і температура перегріву зростає, поки не досягне деякого сталого значення. При цьому значенні кількість теплоти, що віддається в навколишнє середовище за одиницю часу, дорівнює кількості теплоти, що виділяється у джерелі. Теплові процеси характеризуються значною інерційністю, тому температура нагріві залежить не тільки від величини струму, але й від тривалості зварювального процесу. За характером зміни навантаження у часі розрізняють наступні основні режими роботи джерел живлення для дугового зварювання: тривалий, повторно – короткочасний та такий, що перемежається. Тривалим зветься такий режим роботи джерела, при якому потужність навантаження не змінюється, а температура нагріву джерела із часом досягає 47 практично сталого значення, коли підвищення температури припиняється. При режимі, що перемежається, короткочасні робочі періоди чергуються із періодами роботи джерела на холостому ході . В періоди паузи відключення джерел живлення не здійснюється і вони споживають у ці моменти від мережі певну потужність. В цьому випадку для оцінки роботи джерела застосовують характеристику, яка зветься тривалістю навантаження На цьому режимі за робочий період перевищення температури не встигає досягнути сталого значення, а за періоди паузи – температури навколишнього середовища). Повторно-короткочасний режим роботи характеризується тим, що робочі періоди чергуються із періодами відключення силового кола джерела від мережі . Повторно – короткочасний режим роботи прийнято характеризувати відносною тривалістю вмикання (%), яка визначається за формулою: Втрати холостого ходу в сучасних зварювальних джерелах нерозмірні із втратами в робочому режимі, тому між ПВ та ПН різниця практично відсутня. Температура нагріву в повторно – короткочасних режимах та режимах, що перемежаються, не одразу досягає максимальних значень внаслідок помітної інерційності теплових процесів, тому тривалість циклу роботи джерел, призначених для ручного дугового зварювання, що мають періодичні режими роботи, прийнята рівною 5 хв., а джерел для механізованого зварювання та універсальних – 10 хв. Припустима величина ПВ вказується в паспортах на електрозварювальне обладнання
.Контрольні запитання :
1.Яким вимогам мають відповідати джерела живлення дуги ?
2.Які є способи регулювання зварювального струму ?
3.Що називають зовнішньою характеристикою джерела живлення ?
4.Як вибирають джерела струму ?
5. Охарактерізуйте джерела живлення дуги ?
Д/з:ст.40-43