Keevitusjõuallika parameetrid

Keevitusvoolu allikad peavad tagama kaare stabiilse põlemise, keevitusrežiimide stabiilsuse ja paigaldiste ohutu hoolduse. Need nõuded on täidetud toiteallika parameetrite õige valikuga: tühivoolupinge, väliskarakteristikud, keevitusvoolu reguleerimise meetod.

Avatud vooluahela pinged valitakse usaldusväärse kaare tekkimise ja tööohutuse alusel. Pinge suurendamine muudab kaare löömise lihtsamaks, kuid samal ajal suurendab keevitaja vigastuste ohtu. Lisaks põhjustab vahelduvvoolu toiteallikate (keevitustrafode) avatud ahela pinge suurenemine magnetiseerimisvoolu suurenemist ja cosφ vähenemist.

Kaarsüütepinge vahelduvvool on 50 — 55 V, mistõttu avatud vooluahela pinge ei saa olla sellest väärtusest madalam. U® väärtuste ülempiir on ohutustingimustega piiratud ja on 60–75 V ning 2000 A keevitustrafode puhul ei tohiks see ületada 90 V.Alalisvoolu kaar tekib madalamal pingel, umbes 30–40 V. Alalisvoolu toitevoolu avatud ahela pinge on vahemikus 45–90 V.

Elektritoote (seadme) väliskarakteristik — elektritoote (seadme) klemmide pinge sõltuvus nende klemmidega ühendatud koormuse kaudu voolavast voolust. (GOST 18311-80).

Keevitusjõuallikate välistunnus on pinge sõltuvus selle väljundklemmidel Un on voolutugevus koormus

Selle sõltuvuse olemuse järgi võib väliskarakteristikuks olla (joonis 1):

1) sügis,

2) raske,

3) suurendada.

Riis. 1. Kaare toiteallikate väliskarakteristikute tüübid: 1 — langev, 2 — tahke, 3 — kasvav.

Kaar ja toiteallikas moodustavad süsteemi, mis on stabiilses tasakaalus, kui voolutugevuse juhuslikud muutused aja jooksul vähenevad, st süsteem naaseb algseisundisse.

Stabiilsuse tingimus staatilises režiimis on taandatud asjaolule, et pinge derivaatide erinevus kaare ja toiteallika staatiliste karakteristikute voolu suhtes tööpunktis on positiivne

Tingimus on täidetud, kui langeva kaare karakteristiku korral on jõuallika väliskarakteristik langevam ja tõusva kaare karakteristikuga allika väliskarakteristikuga vähem tõusev.

Joonisel 2 on kujutatud toiteallika 1 ja kaare 2 kombineeritud kukkumiskarakteristikud. Hetkel, mil elektrood puudutab töödeldavat detaili, liigub lühisvool läbi punktile a vastava keevitusahela.Elektroodi väljatõmbamisel tekib kaar, pinge tõuseb piki kõverat 1 punktini b, mis vastab kaare stabiilsele põlemisele.

Riis. 2. Kombineeritud välise toiteallika karakteristikud (1) ja kaarevoolu-pinge karakteristikud (2).

Langevat väliskarakteristikut kasutatakse käsikeevitusseadmetes, kus on vaja kaare pikkuse muutmisel tagada kaare stabiilsus ja väike keevitusvoolu muutus. Pinge muutus, mis on tingitud kaare pikkuse muutusest teatud ΔU võrra (joonis 2), toob kaasa keevitusvoolu kerge muutuse ΔAz poolt.

Langev väliskarakteristik annab lühisvoolu väikese kordse, mis ei tohiks ületada 1,4. Suurte lühisvoolude korral tekib toiteallikal suuri ülekoormusi ning metallipritsmete tõttu halveneb keevitamise kvaliteet ja tööohutus.

Tahkete ja suurenevate omadustega allikaid kasutatakse sukelkaare keevitamiseks ja kaitsegaasides (argoon, süsinikdioksiid).

Enamikul juhtudel on sobivam toiteallika langev väline karakteristik. Keevitusjõuallikates tekib see pingelangusest allikas endas või keevitusahelasse kuuluvas eraldi takistuses.

Üldjuhul on väliskarakteristiku võrrand mittelineaarne ja sellel on vorm

kus Uo — toiteallika avatud vooluahela pinge, zd — toiteallika summaarne ekvivalenttakistus koos lisatakistusega, Azd — kaarevool.

Keevitusvoolu reguleerimine, mis on vajalik erineva paksusega detailide keevitamisel.Selleks on toiteallikad varustatud keevitusvoolu astmelise või sujuva reguleerimise seadmetega, mis annavad võimaluse töötada erinevatel omadustel (joonis 3).

Riis. 3. Kaare energiaallikate väliskarakteristikud keevitusvoolu reguleerimisel: a — avatud ahela pinge muutmisega Uo, b — ekvivalenttakistuse ze muutus.

Keevitusjõuallikate töörežiimi perioodilises režiimis iseloomustab PR suhteline kestus, mis on osa pideva koormuse all töötamise ajast kogu töötsükli kestusest.

PR väljendatakse tavaliselt protsentides

kus τp – koormuse all töötamise aeg, τn – pausiaeg, τc on töötsükli aeg.

Kui pausi ajal toiteallikas võrgust lahti ühendada, ei räägita PR kestusest, vaid PV aktiveerimise kestusest, mis määratakse samamoodi nagu töö kestus (PR).

PR suhteline kestus on toiteallika passi parameeter, mida tuleb allika ja selle töö valimisel arvestada. Passi PR-i ületamine põhjustab keevitusseadmete ülekuumenemist ja kahjustusi.

Kui allikas töötab nimirežiimis, määratakse lubatud vool suhtega

kus indeks «n» viitab nimiparameetritele ja «d» tegelikele režiimiparameetritele. Pidevas režiimis PR = 100%.