Сварочные трансформаторы

Источники для дуговой сварки должны иметь крутопадающую внешнюю (вольтампер­ную) характеристику (кривая 1 на рис. 9.16) с тем, чтобы она пересекалась с вольтамперной характе­ристикой дуги (кривая 2) в двух точках и . Между этими точками напряжение источника больше напряжения на дуге, а за их пределами – меньше. Зажигание дуги происходит в точке , а устойчивое горение – в точке .

Для получения крутопадающей характери­стики можно использовать катушку (дроссель), сопротивление которой намного больше индуктивного сопротивления обмоток трансформатора. Она представляет собой магнитопровод с обмоткой и включа­ется последовательно во вторичную цепь трансформатора (рис. 9.17). При ра­зомкнутой цепи сварки напряжение между электродом и объектом равно на­пряжению холостого хода = 60…70 В. При касании объекта электродом в цепи возникает ток короткого замыкания, зажигается дуга и рабочий режим сварки определяется точкой (рис. 9.16). Плавным регулированием воздуш­ного зазора d магнитопровода регулируют ток сварки (рис. 9.18). Если пренеб­речь сопротивлениями трансформатора, то схема замещения цепи сварки при­нимает вид, изображенный на рис. 9.19, а уравнение электрического равновесия определяется выражением

. (9.26)

Рис. 9.18

Между составляющими напряжений и всегда сохраняется угол сдвига 90°. Поэтому геометрическим местом конца вектора (точка М) явля­ется окружность с диаметром (рис. 9.19 б). В режиме холостого хода точка М совпадает с концом вектора , в режиме короткого замыкания – с началом век­тора .

Напряжение дуги

(9.27)

или

(9.28)

где – относительное значе­ние напряжения дуги

;

– относительное значение тока сварки, , где – ток короткого замыкания.

По (9.27) и (9.28) можно рассчитать внешние характеристики дуги.

Для обеспечения требуемых пределов регулирования сварочного тока ка­тушка (дроссель) должна иметь сопротивления:

в режиме максимального тока ,

в режиме минимального тока .