Глава 6. Вспомогательные устройства источников питания дуговой сварки

Для бесконтактного начального возбуждения дуги применяют поджигающие устройства непрерывного действия (осцилляторы) и импульсные (возбудители). С основными сварочными источниками они могут включаться по­следовательно и параллельно.

Для возникновения в межэлектродном промежутке свободных электронов и возбуждения дуги необходим кратковременный импульс напряжения, который обеспечил бы пробой и последовательное развитие искрового разряда вплоть до дугового. Такой импульс обеспечивается осциллятором или возбудителем.

Дуга переменного тока характеризуется низкой стабильностью горения. Повышение стабильности ее горения достигается различными путями: во-первых- изменением физических свойств междугового газа (введением в ду­говой промежуток легкоионизированных веществ, увеличением эмиссии электронов в результате легирования электрода элементами с низкой работой выхода электронов; во-вторых − электрическим путем (повышением напряжения холостого хода трансформатора, применением источников питания переменного тока прямоугольной формы, повышением частоты сварочного тока или наложением на ток основной частоты колебаний повышенной частоты, а также различных приставок к стандартному сварочному трансформатору: вольтодобавочных трансформаторов, осцилляторов, устройств стабилизации горения дуги и др.). Из всех перечисленных методов стабилизации горения дуги наиболее радикальным является использование стабилизирующих устройств. Они не требуют существенных материальных затрат, изменения технологии сварки. При этом не исключается возможность применения других методов повышения стабильности горения дуги. В момент изменения полярности сварочного тока устройства стабилизации горе­ния дуги подают в дуговой промежуток импульс энергии, обеспечивая надежное повторное зажигание разряда, особенно при переходе к полупериоду обратной полярности..

При сварке алюминиевых сплавов неплавящимся электродом стабилизатор должен генерировать пиковый импульс с амплитудой напряжения U_u= 200-600 В (рис.6.1,б). Как известно, стабилизатор должен поддерживать преддуговой ток I_nд не ниже 1-10 А (см.рис.6.1, а). На практике это достигается, если импульс тока имеет амплитуду I_u= 20-80 А при длительности t_u= 60-80 мс и генерируется с задержкой t₃=60-100 мс после перехода тока через нуль.

Рис.6.1. Импульсная стабилизация дуги переменного тока

Стабилизатор с частотой следования импульсов 50 Гц стимулирует зажигание ду­ги только обратной полярности, с частотой 100 Гц также и дуги прямой полярности.

Все стабилизаторы делятся на активные и пассивные. Активными называют стабилизаторы, в которых энергия импульса, накопленная в каком-либо накопителе (индуктивном или емкостном), вводится в цепь дуги по команде управляющего устройства. В пассивных стабилизаторах импульс генерируется за счет процессов, происходящих в цепи дуги. Практическое распространение получили стабилизато­ры активного типа. Широко применяются стабилизаторы с емкостным накопителем.

Важнейшей частью стабилизатора является схема управления моментом генерации импульса. Импульс стабилизации должен генери­роваться после смены полярности напряжения на дуге с некоторой задержкой, определяемой временем развития разряда. Возможны два пути генерации импульса управления: потенциальный и дифференциальный. В первом случае импульс управления генерируется при достижении напряжения дуги некоторого уровня, во втором - при резком изменении напряжения дуги. В случае если запаздывание схемы невелико, не более 1-2 мкс, целесообразно применять потенциальный метод. При значительном запаздывании входной сигнал схемы управления должен быть выделен в начальной стадии процесса восстановления напря­жения. Здесь целесообразно применение дифференциальных схем. В схемах дифференциального управления в цепь коммутатора вводится принудительная задержка. Время задержки (60-200 мкс) зависит от тока и скорости восстановления напряжения. Стабилизаторы яв­ляются частью установок для сварки на переменном токе.

Поиск по сайту: