פרמטרים של מקור כוח ריתוך

מקורות זרם ריתוך חייבים להבטיח שריפה יציבה של הקשת, יציבות מצבי ריתוך ותחזוקה בטוחה של מתקנים. דרישות אלה מתקיימות על ידי בחירה נכונה של פרמטרים של אספקת החשמל: מתח ללא עומס, מאפיינים חיצוניים, שיטת התאמת זרם הריתוך.

מתחי מעגל פתוח נבחרים על סמך קשתות אמינה ובטיחות בשירות. הגדלת המתח מקלה על הפגיעה בקשת, אך במקביל מגבירה את הסכנה לפציעה של הרתך. בנוסף, עלייה במתח המעגל הפתוח של ספקי כוח AC (שנאי ריתוך) מובילה לעלייה בזרם הממגנט ולירידה ב-cosφ.

זרם חילופין של הצתת קשת הוא 50 - 55 וולט, לכן מתח המעגל הפתוח לא יכול להיות נמוך מערך זה. הגבול העליון של ערכי U® מוגבל על ידי תנאי בטיחות והוא 60 - 75 וולט, ועבור שנאי ריתוך 2000 A הוא לא יעלה על 90 וולט.קשת DC מתרחשת במתח נמוך יותר, בסביבות 30 - 40 V. מתח מעגל פתוח של זרם אספקת DC הוא בטווח 45 - 90 V.

מאפיין חיצוני של מוצר חשמלי (מכשיר) - התלות של המתח במסופים של מוצר חשמלי (התקן) בזרם הזורם דרך העומס המחובר למסופים אלה. (GOST 18311-80).

מאפיין חיצוני של מקורות כוח ריתוך הוא התלות של המתח במסופי המוצא שלו Un on אמפר לִטעוֹן

מטבעה של תלות זו, המאפיין החיצוני יכול להיות (איור 1):

1) ליפול,

2) קשה,

3) להגדיל.

אורז. 1. סוגי מאפיינים חיצוניים של מקורות כוח קשת: 1 - נופל, 2 - מוצק, 3 - הולך וגדל.

הקשת ומקור הכוח יוצרים מערכת שתהיה בשיווי משקל יציב אם השינויים האקראיים בעוצמת הזרם יורדים עם הזמן, כלומר המערכת תחזור למצבה ההתחלתי.

התנאי ליציבות במצב סטטי מצטמצם לעובדה שההפרש בין נגזרות המתח ביחס לזרם המאפיינים הסטטיים של הקשת ומקור הכוח בנקודת הפעולה הוא חיובי

התנאי מתקיים אם עם מאפיין קשת נופל המאפיין החיצוני של מקור הכוח יהיה יותר יורד ועם מאפיין קשת עולה המאפיין החיצוני של המקור יהיה פחות עולה.

איור 2 מציג את מאפייני הנפילה המשולבים של מקור כוח 1 וקשת 2. ברגע שהאלקטרודה נוגעת בחומר העבודה, זרם הקצר זורם דרך מעגל הריתוך המתאים לנקודה a.כאשר האלקטרודה נסוגה, מתרחשת קשת, המתח גדל לאורך העקומה 1 עד לנקודה b, בהתאמה לשריפה יציבה של הקשת.

אורז. 2. מאפיין מקור מתח חיצוני משולב (1) ומאפיין זרם-מתח קשת (2).

המאפיין החיצוני הנופל משמש במכונות ריתוך ידניות, בהן יש צורך להבטיח את יציבות הקשת ושינוי קטן בזרם הריתוך בעת שינוי אורך הקשת. השינוי במתח כתוצאה משינוי באורך הקשת בכמות מסוימת ΔU (איור 2) מוביל לשינוי קל בזרם הריתוך על ידי ΔAz.

המאפיין החיצוני הנופל מספק כפולה קטנה של זרם הקצר, שלא יעלה על 1.4. בזרמי קצר חשמליים גבוהים, מקור הכוח חווה עומסי יתר גדולים, ואיכות הריתוך ובטיחות השירות מתדרדרים עקב נתזי מתכת.

מקורות בעלי מאפיינים מוצקים ומתגברים משמשים לריתוך קשת שקוע ובגזי מיגון (ארגון, פחמן דו חמצני).

ברוב המקרים, המאפיין החיצוני הנופל של ספק הכוח מתאים יותר. במקורות כוח ריתוך הוא נוצר על ידי ירידת מתח במקור עצמו או בהתנגדות נפרדת הכלולה במעגל הריתוך.

במקרה הכללי, המשוואה האופיינית החיצונית היא לא ליניארית ויש לה את הצורה

כאשר Uo - מתח מעגל פתוח של מקור הכוח, zd - התנגדות שווה ערך של מקור הכוח יחד עם התנגדות נוספת, Azd - זרם קשת.

ויסות זרם הריתוך הכרחי בעת ריתוך חלקים בעובי שונה.לשם כך, מקורות הכוח מצוידים במכשירים להתאמה שלבית או חלקה של זרם הריתוך, המספקים אפשרות לפעולה במאפיינים שונים (איור 3).

אורז. 3. מאפיינים חיצוניים של מקורות אנרגיית קשת בעת התאמת זרם הריתוך: א - על ידי שינוי מתח המעגל הפתוח Uo, b - שינוי בהתנגדות המקבילה ze.

אופן הפעולה של מקורות כוח ריתוך עבודה במצב תקופתי מאופיין על ידי משך הזמן היחסי של PR, שהוא החלק של זמן הפעולה הרציפה תחת עומס משך כל מחזור העבודה.

יחסי ציבור מתבטאים בדרך כלל באחוזים

כאשר τp - זמן פעולה רציפה בעומס, τn - זמן הפסקה, τc הוא הזמן של מחזור העבודה.

אם מקור הכוח מנותק מהרשת בזמן ההפסקה, הם לא מדברים על משך ה-PR, אלא על משך ההפעלה של ה-PV, שנקבע באותו אופן כמו משך הפעולה (PR).

משך הזמן היחסי של ה-PR הוא פרמטר הדרכון של מקור החשמל, אותו יש לקחת בחשבון בבחירת המקור והפעלתו. חריגה מ-PR ביחס לדרכון מובילה להתחממות יתר ולפגיעה בציוד הריתוך.

כאשר המקור פועל במצב מדורג, הזרם המותר נקבע לפי היחס

כאשר האינדקס «n» מתייחס לפרמטרים הנומינליים ו- «d» לפרמטרים של המצב בפועל. במצב רציף יחסי ציבור = 100%.