Surse de alimentare pentru sudare cu arc electric, sudura si sudori

Surse de alimentare pentru procesul de sudare cu arc furniza energie electrică. În același timp, ele au un impact semnificativ asupra caracterului procesului de sudare (în primul rând pe calitatea și performanța). Prin urmare, o mai bună înțelegere a proprietăților surselor de alimentare și modul în care acestea funcționează este o necesitate pentru cei care vor să lucreze în domeniul de sudare (deși, desigur, mai jos este o scurtă clasificare a surselor de energie și o serie de analiză simplificată a proprietăților lor nu sunt destinate să furnizeze informații complete cu privire la acest subiect).

Scurtă clasificare a surselor de energie pentru sudare cu arc

După cum se arată în diagrama de mai jos, sursele de energie pentru sudare cu arc electric pot fi clasificate în funcție de diverse criterii.

Conform primului aspect al surselor de energie sunt clasificate în funcție de metoda de producere a energiei: în cazul în care aceasta este convertită din rețeaua de alimentare cu energie (care apare la transformatoare, redresoare și surse de alimentare electronice) sau generate de sursa de alimentare (așa cum este cazul în cazul utilizării generatorului).

Conform celei de a doua caracteristică sursele de energie sunt clasificate în conformitate cu metoda de conversie a energiei electrice:

- prin utilizarea transformatoarelor de putere care convertesc linia de tensiune relativ ridicată la o tensiune mai mică de sudare de curent alternativ;
- prin utilizarea de sudură redresor, constând dintr-un transformator (pentru reducerea tensiunii de rețea) și unitatea de rectificare pentru transformarea curentului alternativ în curent continuu;
- prin utilizarea sursei de alimentare electronică (de exemplu, invertoare de sudura);
- sudarea prin utilizarea traductoarelor constând dintr-un generator de sudură, al cărui rotor este prevăzut un motor electric;
- prin utilizarea de aparate de sudură, constând dintr-un generator de sudură, a cărui rotor este asigurată de un motor cu ardere internă (strict vorbind, în unitatea are loc nici o conversie a energiei electrice în electrice și mecanice).

Caracteristica de clasificare a treia este metoda de producere a energiei: surse de energie pot fi dependente (toate, cu excepția agregatelor, obținută din rețeaua de energie electrică staționară) și autonome (agregate, deoarece acestea generator conectat la un motor cu ardere internă).

Conform unui al patrulea element surse de energie sunt clasificate în conformitate cu metoda de reglare a parametrilor de sudare. In transformatoare, redresoare, acest lucru se poate realiza prin bobine în mișcare, se deplasează șunturi magnetice, sectionarea rotații ale metodelor de lichidare și alte secundare.

caracteristica de clasificare a cincea este curent de sudura care furnizează surse de energie din genul: alternativ (AC), o constantă (DC) sau ambele ca AC și DC (surse de alimentare combinate).

Conform unui al șaselea de clasificare caracteristică surse de energie sunt clasificate în conformitate cu forma caracteristicilor exterioare (statice)-volt-amper (VVAH). Externă de curent-tensiune caracteristică a sursei de alimentare este dependența de valoarea medie tensiune la bornele sursă ale curentului din circuitul de sudare. Acesta poate fi fie în scădere (CC - curent constant), sau hard (CV - tensiune constantă). Și în ambele cazuri, definiția nu este destul de precisă și sunt condiționate, adoptate în practică de sudare. Pentru mai multe informații cu privire la curent de tensiune cm caracteristică. Caracteristicile curent-tensiune ale arcului

Uhh - tensiune circuit deschis

Surse de alimentare care se încadrează VVAH caracterizată prin următoarele proprietăți de bază:

- au o înaltă tensiune în circuit deschis (≈ 2,5 ... 2 ori tensiunea arcului de lucru);
- Tensiunea la borna de alimentare scade semnificativ odată cu creșterea curentului de sudare;
- au un curent de scurtcircuit limitat (nu mai mare de 1,1 ... 1,3 din curentul nominal de sudare).

Pentru surse de alimentare VVAH rigide caracterizate prin următoarele caracteristici principale:

- fără sarcină de tensiune este doar puțin mai mare decât tensiunea de funcționare a arcului;
- Tensiunea la borna de alimentare scade ușor odată cu creșterea curentului de sudare;
- curent de scurtcircuit poate atinge valori foarte mari (în 2 ... 3 ori mai mare decât curentul de sudare nominal).

Form caracteristici externe volt-ampere ale sursei de alimentare este determinată experimental prin măsurarea tensiunii pe bornele sursă de alimentare externă (Un) și un circuit de curent (I) cu o schimbare continuă sau în trepte a rezistenței de sarcină (RL) și la valori de tensiune constante componente rezistență interne inactiv, activ și inductive sursa de alimentare. Prin scăderea rezistenței de sarcină crește curentul în circuit crește căderea de tensiune în sursa de alimentare și, în consecință, scade tensiunea la bornele sursă de alimentare externă (ONU). Rata de reducere a tensiunii Un (cu alte cuvinte, panta caracteristicii exterioare curent-tensiune) este determinată de rezistența internă sursă de alimentare. Rezistența internă mai mare a sursei de alimentare, extern devine mai abruptă caracteristica curent-tensiune a sursei de alimentare.

Static VVAH nu trebuie confundat cu o caracteristică dinamică a sursei de alimentare, care caracterizează viteza de schimbare a valorilor instantanee ale curentului din circuitul de sudare.

Tabelul de mai jos prezintă datele pentru selectarea tipului de curent și forma VVAH de alimentare în funcție de procedeul de sudare cu arc.

Surse de alimentare de sudare sunt, de asemenea, calculate pe un alt mod de operare, care este estimată durata relativă de lucru (POW, denumit uneori luni - Loturile perioadei):

PR = (timpul de funcționare (sudură) / timpul total al ciclului (sudură și pauză) = 10 min) * 100%

Durata întregului ciclu de funcționare (sudură și pauză) pentru sursele luate pentru a fi de 10 minute. De exemplu, dacă PR = 20%, acest lucru înseamnă că, după 2 minute, la curentul de sudură nominal necesar să se răcească sursa nu este mai mică de 8 minute. În caz contrar, se poate supraîncălzi și nu reușesc.

Caracteristici constructive transformatoare de sudura

Controlul curent al transformatorului de sudare se realizează în diverse moduri. În prezent, cele mai utilizate sunt:

La introducerea șuntul magnetic în circuitul magnetic al transformatorului, partea a fluxului magnetic generat de Bobina primar atribuite șunt magnetic și deci această parte a fluxului magnetic ocoleste înfășurarea secundară. Eficiența transferului de energie de la primar la secundar scade bobinaj și, ca urmare, sudarea scade curent. În a doua metodă, atunci când bobinaj crescute se deteriorează cuplarea lor magnetic și reduce eficiența transferului de energie de la înfășurării la secundar primar. Ca rezultat, curentul de sudură este scăzut. Ambele metode oferă un regulament curent de sudare buna. Mai mult decât atât, datorită constanței numărului de lichidare bobine, Idle transformator de tensiune accident vascular cerebral rămâne neschimbat. Transformatori de sudare de acest tip furnizează VVAH tip incident și, astfel, sunt potrivite pentru sudare manuală cu arc cu electrozi inveliti.

Caracteristicile de proiectare ale redresoare de sudură

Redresor numit dispozitiv electric care convertește curent alternativ de frecvență comerciale într-un curent continuu. Mai jos sunt cele mai frecvente tipuri de redresoare de sudare.

Alternând redresor de sudare cu curent de sudura reglabil printr-un transformator de șunt magnetic

Redresoare de acest tip sunt de obicei mici dimensiune, ieftine și sunt destinate pentru sudarea cu arc electric cu electrozi inveliti.

Cele trei faze ale redresorului cu curent de sudura reglabil prin înfășurările transformatorului de sudură mobile

De obicei, redresoare de sudură industriale sunt realizate de circuitul trifazat. Principalele avantaje ale acestui sistem sunt:

- o distribuție uniformă a sarcinii pe parcursul celor trei faze de rețea;
- o calitate mai bună a îndreptării (curba rectificată tensiune are o ondulație mai mică și formă apropiată de o linie dreaptă).

Mai jos este o diagramă simplificată VVAH și formează un redresor trifazat de sudura cu înfășurări mobile (primar) pentru a reglementa amperajul. O astfel de sursă de putere furnizează incidente VVAH pentru sudarea cu electrozi inveliti.

Cele trei faze ale redresorului cu sudura reglabil înfășurări tensiune de circuit ale înfășurărilor transformatorului sectionare

Partiționarea spirele înfășurării primare se poate schimba raportul de transformare, și, în consecință, parametrii de ieșire. Acesta este un mod simplu, fiabil și ieftin pentru a controla, dar pentru a schimba parametrii acesta poate fi utilizat numai în etape. Mai mult decât atât, cu excepția cazului unui control dual-band, sau în cazul în care numărul de etape de control este mic, setarea de tensiune este destul de dur. În această metodă de reglementare este, de asemenea, nu este posibil de a utiliza telecomanda. Cu toate acestea, este adesea utilizat în sursa de energie low-cost pentru sudura MIG / MAG.

Thyristor sudare redresor

O diagramă simplificată a universale redresor de sudură tiristor este prezentat mai jos.

Tiristorului sunt controlate de diode. Extern tiristor arata ca dioda, dar are un electrod de control suplimentar pe care primește semnale de control și că deblocat său (deschis) la un anumit moment tensiunea pe jumătate ciclu. Acest punct se numește unghiul de deblocare tiristor. tiristor blocabil automat (independent), la capătul tensiunii jumătate de undă, adică, atunci când tensiunea peste ea să scadă la zero. Reglementarea tensiune și curent de ieșire de alimentare cu energie prin variația unghiului de aprindere a tiristorului. Mai mic unghiul de tragere al tiristorului, adică cea mai mare parte a ciclului jumătate a tensiunii este deschis, cea mai mare curent de ieșire redresor. Cu unghiuri mai mari tiristorului deblocare parametrii de ieșire valoare este redusă în timp ce creșterea pulsațiilor lor. Pentru a reduce ondulație de tensiune și curent de la sursa de alimentare de ieșire tiristor este setat inductoare de mari dimensiuni. Inductanța este un mijloc eficient pentru netezirea semnalelor electrice, dar în același timp, se deteriorează proprietățile dinamice ale sursei de alimentare.

redresoare cu tiristori sunt de obicei generice, adică astfel încât asigură atât care se încadrează și înmuierea caracteristicile externe de tensiune și, astfel, pot fi folosite atât pentru sudare manuală cu arc cu electrozi înveliți, precum și pentru sudarea semiautomată și automată de gaz protector și arc scufundat.

Proprietățile de bază ale invertoare de sudura

În ultimii ani (de când aproximativ la începutul anilor '80 ai secolului al XX-lea), devenind surse de putere invertor de sudura mai frecvente. Unitatea principală a convertorului este un invertor - un dispozitiv care convertește tensiunea de curent continuu în alternativ de înaltă frecvență.

invertor de sudare funcționează după cum urmează. Unitatea de rețea redresor transformă AC tensiune de alimentare la curent continuu. Apoi, tensiunea de rectificat este transformată printr-un invertor într-o singură fază de înaltă frecvență variabilă (50 kHz sau mai mare). În plus tensiune transformator pas în jos, din nou rectificat, netezite și aplicată arcului. Datorită faptului că tensiunea de ieșire a invertorului are o frecvență mare, mărimea și greutatea transformatorului pot fi reduse drastic, deoarece eficiența crește de conversie cu frecvența curentului alternativ. Acest lucru reduce, de asemenea, lungimea firului înfășurărilor primare și secundare. Figura de mai jos este prezentat în exemplul transformatorului 20 kW: într-un caz, transformatorul este proiectat să funcționeze la o frecvență de 50 Hz, iar în altele - 50 kHz

Greutatea și dimensiunea în jos surse de invertor de putere transformator scăzut sunt, de asemenea, de dimensiuni reduse și lumină, că, strict vorbind, este principalul avantaj al acestor surse. Ele se recomandă utilizarea, în cazurile în care valoarea are o greutate redusă și dimensiuni compacte - pentru sudarea în adunare, în casă, cu privire la activitatea de reparații.

Un alt avantaj este versatilitatea lor, deoarece extern caracteristica lor volt-ampere poate fi de orice formă, așa cum a format în mod artificial de către sistemul de control cu ​​ajutorul tensiunii de feedback și de curent (adică, în timp real).

Datorita proprietatilor sale ridicate dinamice (adică, viteză mare) și posibilitatea de a controla parametrii de sudare in timp real, aceste surse de alimentare au proprietăți de sudare mai bune, în comparație cu alte tipuri de surse de energie, și funcții suplimentare adesea înzestrate care îmbunătățesc procesul de sudare, cum ar fi un control de la distanță, soft start și altele.

Placă de date pentru sudori

În conformitate cu standardul IEC 60974-1 Standardul de Stat „Arc Echipament de sudare“ Partea 1 „Surse de alimentare pentru sudură“ ( „Arc echipamente de sudură“ Partea 1: „Surse de alimentare sudat“) sunt administrate următoarele notații tipuri de surse de alimentare de sudare.