Parametri del generatore di saldatura

Le fonti di corrente di saldatura devono garantire una combustione stabile dell'arco, stabilità delle modalità di saldatura e manutenzione sicura degli impianti. Questi requisiti sono soddisfatti dalla corretta selezione dei parametri di alimentazione: tensione a vuoto, caratteristiche esterne, metodo di regolazione della corrente di saldatura.

Le tensioni a circuito aperto sono selezionate in base all'affidabilità dell'arco e alla sicurezza in servizio. Aumentare la tensione facilita l'innesco dell'arco, ma allo stesso tempo aumenta il pericolo di lesioni per il saldatore. Inoltre, un aumento della tensione a vuoto degli alimentatori CA (trasformatori di saldatura) comporta un aumento della corrente di magnetizzazione e una diminuzione del cosφ.

La corrente alternata della tensione di accensione dell'arco è 50 - 55 V, pertanto la tensione a circuito aperto non può essere inferiore a questo valore. Il limite superiore dei valori U® è limitato dalle condizioni di sicurezza ed è 60 - 75 V, e per i trasformatori di saldatura da 2000 A non deve superare i 90 V.L'arco CC si verifica a una tensione inferiore, intorno a 30 - 40 V. La tensione a circuito aperto della corrente di alimentazione CC è compresa tra 45 e 90 V.

Caratteristica esterna di un prodotto elettrico (dispositivo) — la dipendenza della tensione ai terminali di un prodotto elettrico (dispositivo) dalla corrente che scorre attraverso il carico collegato a questi terminali. (GOST 18311-80).

Una caratteristica esterna delle fonti di alimentazione per saldatura è la dipendenza della tensione ai suoi terminali di uscita Un on amperaggio carico

Per la natura di questa dipendenza, la caratteristica esterna può essere (Fig. 1):

1) cadere,

2) difficile,

3) aumentare.

Riso. 1. Tipi di caratteristiche esterne delle fonti di energia ad arco: 1 - caduta, 2 - solido, 3 - aumento.

L'arco e la fonte di energia formano un sistema che sarà in equilibrio stabile se i cambiamenti casuali nell'intensità della corrente diminuiscono nel tempo, cioè il sistema tornerà al suo stato iniziale.

La condizione di stabilità in modalità statica si riduce al fatto che la differenza tra le derivate della tensione rispetto alla corrente delle caratteristiche statiche dell'arco e della sorgente di alimentazione nel punto operativo è positiva

La condizione è soddisfatta se con una caratteristica di arco discendente la caratteristica esterna della sorgente sarà più discendente e con una caratteristica di arco ascendente la caratteristica esterna della sorgente sarà meno ascendente.

La Figura 2 mostra le caratteristiche di caduta combinate del generatore 1 e dell'arco 2. Nel momento in cui l'elettrodo tocca il pezzo, la corrente di cortocircuito scorre attraverso il circuito di saldatura corrispondente al punto a.Quando l'elettrodo viene ritirato, si verifica un arco, la tensione aumenta lungo la curva 1 fino al punto b, corrispondente alla combustione stabile dell'arco.

Riso. 2. Caratteristica combinata della fonte di alimentazione esterna (1) e caratteristica corrente-tensione dell'arco (2).

La caratteristica esterna discendente viene utilizzata nelle saldatrici manuali, dove è necessario garantire la stabilità dell'arco e una piccola variazione della corrente di saldatura al variare della lunghezza dell'arco. La variazione di tensione dovuta a una variazione della lunghezza dell'arco di una certa quantità ΔU (Fig. 2) comporta una leggera variazione della corrente di saldatura di ΔAz.

La caratteristica esterna in caduta fornisce un piccolo multiplo della corrente di cortocircuito, che non deve superare 1, 4. A correnti di cortocircuito elevate, la fonte di alimentazione subisce grandi sovraccarichi e la qualità della saldatura e la sicurezza del servizio si deteriorano a causa degli spruzzi di metallo.

Sorgenti con caratteristiche solide e crescenti sono utilizzate per la saldatura ad arco sommerso e nei gas di protezione (argon, anidride carbonica).

Nella maggior parte dei casi, la caratteristica esterna decrescente dell'alimentatore è più appropriata. Nei generatori di saldatura, è creato da una caduta di tensione nella sorgente stessa o in una resistenza separata inclusa nel circuito di saldatura.

Nel caso generale, l'equazione caratteristica esterna è non lineare e ha la forma

dove Uo — tensione a circuito aperto della fonte di alimentazione, zd — resistenza totale equivalente della fonte di alimentazione insieme a resistenza aggiuntiva, Azd — corrente d'arco.

Regolazione della corrente di saldatura necessaria quando si saldano pezzi di diverso spessore.A tale scopo, i generatori sono dotati di dispositivi per la regolazione graduale o graduale della corrente di saldatura, che offrono la possibilità di funzionamento a diverse caratteristiche (Fig. 3).

Riso. 3. Caratteristiche esterne delle fonti di energia dell'arco durante la regolazione della corrente di saldatura: a - modificando la tensione a circuito aperto Uo, b - modifica della resistenza equivalente ze.

Modalità di funzionamento dei generatori di saldaturail lavoro in modalità periodica è caratterizzato dalla durata relativa di PR, che è la parte del tempo di funzionamento continuo sotto carico dalla durata dell'intero ciclo di lavoro.

PR è solitamente espresso in percentuale

dove τp — tempo di funzionamento continuo sotto carico, τn — tempo di pausa, τc è il tempo del ciclo di lavoro.

Se la fonte di alimentazione è disconnessa dalla rete durante l'interruzione, non si parla di durata del PR, ma della durata dell'attivazione del FV, che viene determinata allo stesso modo della durata del funzionamento (PR).

La durata relativa del PR è il parametro del passaporto della fonte di alimentazione, che deve essere preso in considerazione quando si sceglie una fonte e il suo funzionamento. Il superamento del PR relativo al passaporto porta al surriscaldamento e al danneggiamento dell'attrezzatura di saldatura.

Quando la sorgente funziona in modalità nominale, la corrente consentita è determinata dal rapporto

dove l'indice «n» si riferisce ai parametri nominali e «d» ai parametri della modalità attuale. In modalità continua PR = 100%.