Parametri varilnega vira energije

Viri varilnega toka morajo zagotavljati stabilno gorenje obloka, stabilnost varilnih načinov in varno vzdrževanje inštalacij. Te zahteve izpolnjuje pravilna izbira parametrov napajanja: napetost v prostem teku, zunanje karakteristike, način nastavitve varilnega toka.

Napetosti odprtega tokokroga so izbrane na podlagi zanesljivega obloka in varnosti pri uporabi. Povečanje napetosti olajša vžig obloka, hkrati pa poveča nevarnost poškodbe varilca. Poleg tega povečanje napetosti odprtega tokokroga AC napajalnikov (varilni transformatorji) povzroči povečanje toka magnetiziranja in zmanjšanje cosφ.

Napetost vžiga obloka je izmenični tok 50 - 55 V, zato napetost odprtega tokokroga ne sme biti nižja od te vrednosti. Zgornja meja vrednosti Uо je omejena z varnostnimi pogoji in je 60-75 V, pri varilnih transformatorjih 2000 A pa ne sme presegati 90 V.DC oblok se pojavi pri nižji napetosti, okoli 30 - 40 V. Napetost odprtega tokokroga napajalnega toka DC je v območju 45 - 90 V.

Zunanja značilnost električnega izdelka (naprave) - odvisnost napetosti na sponkah električnega izdelka (naprave) od toka, ki teče skozi obremenitev, priključeno na te sponke. (GOST 18311-80).

Zunanja značilnost varilnih virov energije je odvisnost napetosti na njegovih izhodnih sponkah Un od amperaža obremenitev

Po naravi te odvisnosti je lahko zunanja značilnost (slika 1):

1) padec,

2) težko,

3) povečanje.

riž. 1. Vrste zunanjih značilnosti virov električne energije obloka: 1 - padajoča, 2 - trdna, 3 - naraščajoča.

Oblok in vir energije tvorita sistem, ki bo v stabilnem ravnotežju, če se naključne spremembe jakosti toka s časom zmanjšajo, to pomeni, da se bo sistem vrnil v začetno stanje.

Pogoj za stabilnost v statičnem načinu je zmanjšan na dejstvo, da je razlika med derivati ​​napetosti glede na tok statične značilnosti obloka in vira energije na delovni točki pozitivna

Pogoj je izpolnjen, če bo pri karakteristiki padajočega obloka zunanja karakteristika vira energije bolj padajoča, pri karakteristiki naraščajočega obloka pa bo zunanja karakteristika vira manj naraščajoča.

Slika 2 prikazuje kombinirane karakteristike padca vira energije 1 in obloka 2. V trenutku, ko se elektroda dotakne obdelovanca, teče kratkostični tok skozi varilno vezje, ki ustreza točki a.Ko se elektroda umakne, nastane oblok, napetost se poveča vzdolž krivulje 1 do točke b, kar ustreza stabilnemu gorenju obloka.

riž. 2. Kombinirana karakteristika zunanjega vira energije (1) in obločna tokovno-napetostna karakteristika (2).

Padajoča zunanja karakteristika se uporablja pri ročnih varilnih aparatih, kjer je potrebno zagotoviti stabilnost obloka in majhno spremembo varilnega toka pri spreminjanju dolžine obloka. Sprememba napetosti zaradi spremembe dolžine obloka za določeno količino ΔU (slika 2) povzroči rahlo spremembo varilnega toka za ΔAz.

Padajoča zunanja karakteristika zagotavlja majhen večkratnik toka kratkega stika, ki ne sme presegati 1, 4. Pri visokih tokovih kratkega stika pride do velikih preobremenitev vira energije, poslabšata se kakovost varjenja in varnost storitve zaradi brizganja kovine.

Viri s trdnimi in naraščajočimi lastnostmi se uporabljajo za obločno varjenje pod praškom in v zaščitnih plinih (argon, ogljikov dioksid).

V večini primerov je primernejša padajoča zunanja karakteristika napajalnika. Pri varilnih virih energije nastane zaradi padca napetosti v samem viru ali v ločenem uporu, vključenem v varilni tokokrog.

V splošnem primeru je enačba zunanje karakteristike nelinearna in ima obliko

kjer je Uo — napetost odprtega tokokroga vira energije, zd — skupni ekvivalentni upor vira energije skupaj z dodatnim uporom, Azd — obločni tok.

Regulacija varilnega toka, ki je potrebna pri varjenju delov različnih debelin.V ta namen so napajalniki opremljeni z napravami za postopno ali gladko prilagajanje varilnega toka, ki zagotavljajo možnost delovanja pri različnih karakteristikah (slika 3).

riž. 3. Zunanje značilnosti virov energije obloka pri prilagajanju varilnega toka: a - s spremembo napetosti odprtega tokokroga Uo, b - sprememba ekvivalentnega upora ze.

Za način delovanja varilnih virov energije v periodičnem načinu je značilno relativno trajanje PR, ki je del časa neprekinjenega delovanja pod obremenitvijo od trajanja celotnega delovnega cikla.

PR je običajno izražen v odstotkih

kjer je τp - čas neprekinjenega delovanja pod obremenitvijo, τn - čas premora, τc je čas delovnega cikla.

Če se med odmorom napajalnik izključi iz omrežja, ne govorijo o trajanju PR, temveč o trajanju vklopa PV, ki se določa enako kot trajanje delovanja (PR).

Relativno trajanje PR je parameter potnega lista vira energije, ki ga je treba upoštevati pri izbiri vira in njegovem delovanju. Preseganje PR glede na potni list povzroči pregrevanje in poškodbe varilne opreme.

Ko vir deluje v nazivnem načinu, je dovoljeni tok določen z razmerjem

kjer se indeks «n» nanaša na nazivne parametre in «d» na dejanske parametre načina. V neprekinjenem načinu PR = 100 %.