Внешняя вольтамперной характеристика источника питания.

Внешней вольтамперной характеристикой источника питания на­зывается зависимость напряжения на клеммах источника от величины сварочного тока Iр.

Источники питания сварочной дуги должны отвечать следующим требованиям:

1. обеспечивать необходимее для данного технологического процесса силу тока дуги и напряжение дуги;

2. иметь необходимый вид внешней вольтамперной характеристикой, чтобы выполнить условия стабильного горения дуги;

3. иметь такие динамические параметры, чтобы можно было обеспечить нормальное возбуждение дуги и минимальный коэффициент разбрызгивания.

Пригодность источника сварочного тока оценивается его внешней вольтамперной характеристикой. Внешние характеристики могут быть следующие: падающая, полого падающая, жесткая и возрастающая (рисунок 10).

1 – падающая, 2 – пологопадающая, 3 – жесткая, 4 – возрастающая

Рисунок 10 - Внешние вольтамперные характеристики

источников сварочного тока

Для дуги с жесткой характеристикой применяют источники с

падающей и пологопадающей характеристикой. В результате наложения свойств дуги и источника питания стабильное горение дуги возмож­но только в точке С пересечения графиков статической вольтамперной характеристики дуги и внешней характеристики источника пита­ния, то есть когда выходное напряжение источника соответствует напряжению дуги при определенной ее длине (рисунок 11). Режим работы источника питания, когда дуга не горит и сварочная цепь разомкнута (точка А), называется режимом холостого хода. При этом напряжение на вторичной обмотке трансформатора максимально и называется напряжением холостого хода Uхх. Точка D соответствует режиму короткого замыкания. Напряжение в режиме короткого замыкания падает до нуля, а ток возрастает до наибольшего значения – тока короткого замыкания Iкз.

Рисунок 11 - Соотношение статической ВАХ дуги и внешней ВАХ источника
сварочного тока

Точка В соответствует возникновению неустойчивого слабого электрического разряда. Устойчивому горению дуги, то есть рабочему режиму на рисунке 11 соответствует точка С.

При ручной электросварке, вследствие дрожания рук сварщика, неровностей поверхности, плавления электрода и других причин происходит неизбежное колебание конца электрода и изменение длины дуги lд1, lд2 (рисунок 12). При изменении длины дуги, как указывалось выше, статическая вольтамперная характеристика меняет свое положение, меняется ток источника питания Iр1 и Iр2, соответственно, меняется и рабочее напряжение Uр1 и Uр2, что уже описывается внешней вольтамперной характеристи­кой (кривые 1 и 2 на рисунке 12). Чем больше крутизна падения внешней характеристики в рабочей части, тем меньше колебания тока при изменении длины дуги, тем более стабильное горение дуги и высокое качество сварного шва.

1 – крутопадающая, 2 – пологопадающая

Рисунок 12 - Падающие внешние характеристики источника питания дуги при колеба­ниях длины дуги lд1, lд2