Параметри извора струје заваривања

Извори струје заваривања морају да обезбеде стабилно горење лука, стабилност режима заваривања и безбедно одржавање инсталација. Ови захтеви су испуњени правилним избором параметара напајања: напон празног хода, спољашње карактеристике, начин подешавања струје заваривања.

Напони отвореног кола се бирају на основу поузданог лука и сигурности у раду. Повећање напона олакшава настанак лука, али истовремено повећава опасност од повреде заваривача. Поред тога, повећање напона отвореног кола извора наизменичне струје (трансформатора за заваривање) доводи до повећања струје магнетизирања и смањења цосφ.

Наизменична струја напона паљења лука је 50 — 55 В, стога напон отвореног кола не може бити мањи од ове вредности. Горња граница вредности Уо ограничена је безбедносним условима и износи 60—75 В, а за трансформаторе за заваривање од 2000 А не би требало да прелази 90 В.Једносмерни лук се јавља при нижем напону, око 30 — 40 В. Напон отвореног кола једносмерне струје напајања је у опсегу 45 — 90 В.

Екстерна карактеристика електричног производа (уређаја) — зависност напона на прикључцима електричног производа (уређаја) од струје која протиче кроз оптерећење прикључено на ове терминале. (ГОСТ 18311-80).

Екстерна карактеристика извора напајања за заваривање је зависност напона на његовим излазним стезаљкама Ун од ампеража оптерећење

По природи ове зависности, спољна карактеристика може бити (слика 1):

1) пад,

2) тешко,

3) повећање.

Пиринач. 1. Врсте спољашњих карактеристика извора струје лука: 1 — падајући, 2 — чврсти, 3 — растући.

Лук и извор напајања формирају систем који ће бити у стабилној равнотежи ако се насумичне промене јачине струје временом смањују, односно систем ће се вратити у почетно стање.

Услов стабилности у статичком режиму своди се на чињеницу да је разлика између деривата напона у односу на струју статичких карактеристика лука и извора напајања у радној тачки позитивна.

Услов је испуњен ако ће са опадајућом лучном карактеристиком спољашња карактеристика извора напајања бити више опадајућа, а са растућом лучном карактеристиком спољашња карактеристика извора ће бити мање растућа.

На слици 2 приказане су комбиноване карактеристике пада извора напајања 1 и лука 2. У тренутку када електрода додирне радни предмет, струја кратког споја тече кроз коло заваривања које одговара тачки а.Када се електрода повуче, настаје лук, напон расте дуж криве 1 до тачке б, што одговара стабилном горењу лука.

Пиринач. 2. Комбинована карактеристика екстерног извора напајања (1) и лучна струјно-напонска карактеристика (2).

Падајућа спољна карактеристика се користи у машинама за ручно заваривање, где је потребно гарантовати стабилност лука и малу промену струје заваривања при промени дужине лука. Промена напона услед промене дужине лука за одређени износ ΔУ (слика 2) доводи до незнатне промене струје заваривања за ΔАз.

Опадајућа спољна карактеристика обезбеђује мали умножак струје кратког споја, који не би требало да пређе 1,4. При високим струјама кратког споја, извор напајања доживљава велика преоптерећења, а квалитет заваривања и сигурност услуге се погоршавају услед прскања метала.

Извори са чврстим и растућим карактеристикама користе се за заваривање под водом и у заштитним гасовима (аргон, угљен-диоксид).

У већини случајева, опадајућа спољашња карактеристика напајања је прикладнија. У изворима напајања за заваривање, ствара се падом напона у самом извору или у посебном отпору укљученом у круг заваривања.

У општем случају, спољашња карактеристична једначина је нелинеарна и има облик

где је Уо — напон отвореног кола извора напајања, зд — укупни еквивалентни отпор извора напајања заједно са додатним отпором, Азд — струја лука.

Регулација струје заваривања неопходна при заваривању делова различите дебљине.У ту сврху, извори напајања су опремљени уређајима за поступно или глатко подешавање струје заваривања, који пружају могућност рада на различитим карактеристикама (слика 3).

Пиринач. 3. Спољашње карактеристике извора енергије лука при подешавању струје заваривања: а — променом напона отвореног кола Уо, б — промена еквивалентног отпора зе.

Режим рада извора напајања заваривања у периодичном режиму карактерише релативно трајање ПР, које представља део времена непрекидног рада под оптерећењем од трајања целог радног циклуса.

ПР се обично изражава у процентима

где је τп — време непрекидног рада под оптерећењем, τн — време паузе, τц је време радног циклуса.

Ако се током паузе извор напајања искључи из мреже, не говори се о трајању ПР, већ о трајању активације ПВ, које се одређује на исти начин као и трајање рада (ПР).

Релативно трајање ПР-а је пасошки параметар извора напајања, који се мора узети у обзир при избору извора и његовог рада. Прекорачење ПР-а у односу на пасош доводи до прегревања и оштећења опреме за заваривање.

Када извор ради у називном режиму, дозвољена струја се одређује односом

при чему се индекс «н» односи на номиналне параметре а «д» на параметре стварног режима. У континуираном режиму ПР = 100%.