Metināšanas strāvas avota parametri

Metināšanas strāvas avotiem jānodrošina stabila loka degšana, metināšanas režīmu stabilitāte un droša instalāciju apkope. Šīs prasības tiek izpildītas, pareizi izvēloties barošanas avota parametrus: tukšgaitas spriegumu, ārējos parametrus, metināšanas strāvas regulēšanas metodi.

Atvērtās ķēdes spriegumi tiek izvēlēti, pamatojoties uz uzticamu loka izvadīšanu un drošību ekspluatācijā. Palielinot spriegumu, ir vieglāk izsist loku, bet tajā pašā laikā palielinās metinātāja savainojumu risks. Turklāt maiņstrāvas barošanas avotu (metināšanas transformatoru) atvērtās ķēdes sprieguma palielināšanās izraisa magnetizējošās strāvas palielināšanos un cosφ samazināšanos.

Loka aizdedzes sprieguma maiņstrāva ir 50 — 55 V, tāpēc atvērtās ķēdes spriegums nevar būt zemāks par šo vērtību. Uo vērtību augšējo robežu ierobežo drošības nosacījumi un tā ir 60–75 V, un 2000 A metināšanas transformatoriem tā nedrīkst pārsniegt 90 V.Līdzstrāvas loka izbūve notiek pie zemāka sprieguma, aptuveni 30–40 V. Līdzstrāvas barošanas strāvas atvērtās ķēdes spriegums ir diapazonā no 45 līdz 90 V.

Elektropreces (ierīces) ārējais raksturlielums — elektropreces (ierīces) spaiļu sprieguma atkarība no strāvas, kas plūst caur šiem spailēm pievienoto slodzi. (GOST 18311-80).

Metināšanas strāvas avotu ārējais raksturlielums ir sprieguma atkarība tā izejas spailēs Un strāvas stiprums slodze

Pēc šīs atkarības rakstura ārējās īpašības var būt (1. att.):

1) kritums,

2) grūti,

3) palielināt.

Rīsi. 1. Loka strāvas avotu ārējo raksturlielumu veidi: 1 — krītošs, 2 — ciets, 3 — augošs.

Loka un strāvas avots veido sistēmu, kas būs stabilā līdzsvarā, ja nejaušās strāvas stipruma izmaiņas laika gaitā samazināsies, tas ir, sistēma atgriezīsies sākotnējā stāvoklī.

Stabilitātes nosacījums statiskā režīmā ir samazināts līdz faktam, ka starpība starp sprieguma atvasinājumiem attiecībā pret loka un strāvas avota statisko raksturlielumu strāvu darba punktā ir pozitīva.

Nosacījums ir izpildīts, ja ar krītoša loka raksturlielumu strāvas avota ārējais raksturlielums būs vairāk krītošs un ar augošu loka raksturlielumu avota ārējās īpašības būs mazāk kāpjošas.

2. attēlā parādīti enerģijas avota 1 un loka 2 kombinētie kritiena raksturlielumi. Brīdī, kad elektrods pieskaras sagatavei, īssavienojuma strāva plūst caur metināšanas ķēdi, kas atbilst punktam a.Kad elektrods tiek izņemts, rodas loks, spriegums pa līkni 1 palielinās līdz punktam b, kas atbilst stabilai loka degšanai.

Rīsi. 2. Apvienotais ārējā barošanas avota raksturlielums (1) un loka strāvas-sprieguma raksturlielums (2).

Krītošo ārējo raksturlielumu izmanto manuālās metināšanas iekārtās, kur, mainot loka garumu, ir jāgarantē loka stabilitāte un nelielas metināšanas strāvas izmaiņas. Sprieguma izmaiņas, ko izraisa loka garuma izmaiņas par noteiktu daudzumu ΔU (2. att.), rada nelielas metināšanas strāvas izmaiņas ar ΔAz.

Krītošais ārējais raksturlielums nodrošina nelielu īssavienojuma strāvas daudzkārtni, kas nedrīkst pārsniegt 1,4.Pie lielām īsslēguma strāvām barošanas avots piedzīvo lielas pārslodzes, metāla šļakatu dēļ pasliktinās metināšanas kvalitāte un apkalpošanas drošība.

Avoti ar cietiem un pieaugošiem raksturlielumiem tiek izmantoti iegremdētā loka metināšanai un aizsarggāzēs (argons, oglekļa dioksīds).

Vairumā gadījumu atbilstošāks ir krītošais barošanas avota ārējais raksturlielums. Metināšanas strāvas avotos to rada sprieguma kritums pašā avotā vai atsevišķā pretestībā, kas iekļauta metināšanas ķēdē.

Vispārīgā gadījumā ārējās īpašības vienādojums ir nelineārs un tam ir forma

kur Uo — strāvas avota atvērtās ķēdes spriegums, zd — elektroenerģijas avota kopējā ekvivalentā pretestība kopā ar papildu pretestību, Azd — loka strāva.

Metināšanas strāvas regulēšana, kas nepieciešama, metinot dažāda biezuma detaļas.Šim nolūkam strāvas avoti ir aprīkoti ar ierīcēm metināšanas strāvas pakāpeniskai vai vienmērīgai regulēšanai, kas nodrošina iespēju darboties ar dažādiem raksturlielumiem (3. att.).

Rīsi. 3. Loka enerģijas avotu ārējie raksturlielumi, regulējot metināšanas strāvu: a — mainot atvērtās ķēdes spriegumu Uo, b — ekvivalentās pretestības ze izmaiņas.

Metināšanas strāvas avotu darbības režīmu periodiskā režīmā raksturo PR relatīvais ilgums, kas ir nepārtrauktas darbības laika daļa zem slodzes no visa darba cikla ilguma.

PR parasti izsaka procentos

kur τp — nepārtrauktas darbības laiks zem slodzes, τn — pauzes laiks, τc ir darba cikla laiks.

Ja pārtraukuma laikā barošanas avots tiek atvienots no tīkla, viņi nerunā par PR ilgumu, bet gan par PV aktivizēšanas ilgumu, kas tiek noteikts tāpat kā darbības ilgums (PR).

PR relatīvais ilgums ir barošanas avota pases parametrs, kas jāņem vērā, izvēloties avotu un tā darbību. PR pārsniegšana attiecībā pret pasi noved pie pārkaršanas un metināšanas iekārtas bojājumiem.

Kad avots darbojas nominālajā režīmā, pieļaujamo strāvu nosaka attiecība

kur indekss «n» attiecas uz nominālajiem parametriem un «d» uz faktiskajiem režīma parametriem. Nepārtrauktā režīmā PR = 100%.