A hegesztési áramforrás paraméterei

A hegesztőáram-forrásoknak biztosítaniuk kell az ív stabil égését, a hegesztési módok stabilitását és a berendezések biztonságos karbantartását. Ezeket a követelményeket a tápegység paramétereinek helyes megválasztása teljesíti: üresjárati feszültség, külső jellemzők, hegesztőáram beállítási mód.

A nyitott áramköri feszültségek kiválasztása a megbízható ívelés és az üzembiztonság alapján történik. A feszültség növelése megkönnyíti az ív beütését, ugyanakkor növeli a hegesztő sérülésének veszélyét. Ezenkívül a váltakozó áramú tápegységek (hegesztő transzformátorok) nyitott áramköri feszültségének növekedése a mágnesező áram növekedéséhez és a cosφ csökkenéséhez vezet.

Az ívgyújtási feszültség váltóáram 50-55 V, ezért a szakadási feszültség nem lehet ennél alacsonyabb. Az U® értékek felső határát a biztonsági feltételek korlátozzák, és 60-75 V, a 2000 A hegesztőtranszformátoroknál pedig nem haladhatja meg a 90 V-ot.Az egyenáramú ívelés alacsonyabb, 30–40 V körüli feszültségen lép fel. Az egyenáramú tápáram nyitott áramköri feszültsége a 45–90 V tartományban van.

Az elektromos termék (eszköz) külső jellemzői - az elektromos termék (eszköz) kivezetésein lévő feszültség függése az ezekhez a kapcsokhoz csatlakoztatott terhelésen átfolyó áramtól. (GOST 18311-80).

A hegesztési áramforrások külső jellemzője az Un kimeneti kapcsokon lévő feszültség függése áramerősség Betöltés

E függés természeténél fogva a külső jellemző lehet (1. ábra):

1) ősz,

2) nehéz,

3) növelni.

Rizs. 1. Az ív áramforrások külső jellemzőinek típusai: 1 — leeső, 2 — szilárd, 3 — növekvő.

Az ív és az áramforrás olyan rendszert alkot, amely akkor lesz stabil egyensúlyban, ha az áramerősség véletlenszerű változásai idővel csökkennek, vagyis a rendszer visszaáll kiinduló állapotába.

A statikus üzemmódban a stabilitás feltétele arra a tényre redukálódik, hogy a feszültség deriváltjai az ív és az áramforrás statikus jellemzőinek áramához viszonyítva a működési pontban pozitív

A feltétel akkor teljesül, ha csökkenő ívkarakterisztikánál az áramforrás külső karakterisztikája jobban esik, míg emelkedő ívkarakterisztikánál a forrás külső karakterisztikája kevésbé lesz emelkedő.

A 2. ábra az 1. áramforrás és a 2. ív kombinált ejtési karakterisztikáját mutatja. Abban a pillanatban, amikor az elektróda hozzáér a munkadarabhoz, a rövidzárlati áram átfolyik az a pontnak megfelelő hegesztőáramkörön.Amikor az elektródát kihúzzuk, ív keletkezik, a feszültség az 1. görbe mentén a b pontig növekszik, ami az ív stabil égésének felel meg.

Rizs. 2. Kombinált külső áramforrás karakterisztika (1) és íváram-feszültség karakterisztika (2).

A leeső külső karakterisztika a kézi hegesztőgépeknél használatos, ahol az ív hosszának változtatásakor az ív stabilitását és a hegesztőáram kismértékű változását kell garantálni. Az ív hosszának bizonyos mértékű ΔU változása miatti feszültségváltozás (2. ábra) a hegesztőáram enyhe változásához vezet a ΔAz által.

A csökkenő külső karakterisztika a zárlati áram kis többszörösét adja, amely nem haladhatja meg az 1,4-et.. Nagy zárlati áramok esetén az áramforrás nagy túlterhelést szenved, a fémfröccsenés miatt romlik a hegesztés minősége és szolgáltatásbiztonsága.

A szilárd és növekvő karakterisztikájú forrásokat merülőíves hegesztéshez és védőgázokban (argon, szén-dioxid) használják.

A legtöbb esetben a tápegység csökkenő külső jellemzője a megfelelőbb. A hegesztő áramforrásokban magában a forrásban vagy a hegesztőáramkörben lévő különálló ellenállásban bekövetkező feszültségesés hozza létre.

Általános esetben a külső jellemző egyenlet nemlineáris és alakja van

ahol Uo – az áramforrás nyitott feszültsége, zd – az áramforrás teljes egyenértékű ellenállása a járulékos ellenállással együtt, Azd – íváram.

Különböző vastagságú alkatrészek hegesztésekor szükséges a hegesztőáram szabályozása.Ebből a célból az áramforrásokat a hegesztőáram fokozatos vagy zökkenőmentes beállítására szolgáló eszközökkel látják el, amelyek lehetővé teszik a különböző karakterisztikán történő működést (3. ábra).

Rizs. 3. Ívenergia-források külső jellemzői a hegesztőáram beállításakor: a — az Uo nyitott áramköri feszültség változtatásával, b — a ze egyenértékű ellenállás változása.

A hegesztési áramforrások periódusos üzemmódban végzett működési módját a PR relatív időtartama jellemzi, amely a terhelés alatti folyamatos üzemidőnek a teljes munkaciklus időtartamától számított része.

A PR-t általában százalékban fejezik ki

ahol τp – terhelés alatti folyamatos működés ideje, τn – szünet ideje, τc a munkaciklus ideje.

Ha a szünetben az áramforrást leválasztják a hálózatról, akkor nem a PR időtartamáról beszélnek, hanem a PV aktiválásának időtartamáról, amelyet ugyanúgy határoznak meg, mint az üzemidőt (PR).

A PR relatív időtartama az áramforrás útlevél-paramétere, amelyet figyelembe kell venni a forrás és annak működése kiválasztásakor. Az útlevélhez viszonyított PR túllépése túlmelegedéshez és a hegesztőberendezés károsodásához vezet.

Ha a forrás névleges üzemmódban működik, a megengedett áramerősséget az arány határozza meg

ahol az «n» index a névleges paraméterekre, a «d» pedig a tényleges üzemmódparaméterekre vonatkozik. Folyamatos üzemmódban PR = 100%.