Режими роботи джерел живлення

Джерело живлення розраховується за нагрiванням на визначений режим роботи,
який залежить від характеру навантаження з часом, тобто навантаження, при яких воно працює, не перегрiваючись вище вказаних норм. У процесi роботи джерела вiдбувається нагрiвання його обмоток, залiза осердя та iнших складових частин. Розрiзняють три режими роботи джерела живлення: тривалий, перемежуючий i повторно-короткочасний.

Тривалим режимом називається такий режим, при якому джерело встигає пiд час роботи нагрiтись до сталої температури. У цьому випадку кiлькiсть тепла, яка вiддається в навколишнє середовище за одиницю часу, рiвна кiлькостi тепла, яке видiляється в джерелi живлення . При такому режимi робота джерела з навантаженням вiдбувається безперервно i тому настроювати струм вище номiнального значення не рекомендовано.

Перемежуючий режим характеризується вiдносною тривалістю навантаження ТН% за час циклу t_Ц=t_Д+t₀, коли перiоди горiння дуги тривалiстю t_Д чергуються з перiодами неробочого ходу джерела t₀.

Цей режим характерний для ручного дугового зварювання, а також для

автоматичного зварювання на постiйному струмi.

При повторно-короткочасному режимi роботи пiд час циклу тривалiстю t_Ц=t_Д+t_П
перiоди горiння дуги тривалiстю t_Д перемежуються з перiодами вiдключення вiд
мережi t_П.

У такому режимi працюють джерела живлення для механiзованного зварювання

пiд флюсом на змiнному струмi та унiверсальнi джерела.

Тривалiсть циклу t_Ц прийнята 10 хвилинам.

Якщо джерело розраховане на номiнальну вiдносну тривалість навантаження ТН%=60% при циклi зварювання 10 хв., то в процесi роботи на номiнальному струмi I_Н воно не буде перегрiватися, за умови коли при 10-хвилинному циклі дуга буде горiти не бiльше 6 хв. При будь-якому iншому режимi перегрiву не буде, якщо тепловидiлення в джерелi з внутрiшнiм опором R_ДЖР за час циклу не буде перевищувати тепловидiлення при номiнальному режимi.

Спадна вольт-амперна характеристика в трансформаторi з нормальним розсiянням створюється за рахунок включення в коло його вторинної обмотки дросельної котушки (реактивної обмотки) з великим iндуктивним опором. Крутизна спадання ВАХ визначається також величиною Х_Р.

У трансформаторах з окремою реактивною обмоткою дросельна котушка має
з трансформатором тiльки електричний зв’язок, i тому коефiцiент магнiтного
зв’язку трансформатора з реактивною котушкою дорiвнює нулю. При аналiзi роботи
такого трансформатора можуть бути використанi рiвняння роботи трансформаторiв
iз вбудованою реактивною котушкою на загальному магнiтному осердi. Для цього
в рiвняннях, якi характеризують режим роботи на неробочому ходi (4.2)-(4.5) i при
навантаженнi (4.6)-(4.11), коефiцiенти магнiтного зв’язку К_m1-Р i К_mТ-Р потрібно
прирiвняти до нуля.

Регулювання режиму зварювання в трансформаторi з рухомими

котушками

Плавне регулювання режимiв зварювання здiйснюється за рахунок змiни величини iндуктивного опору Х_Т і пов’язане з перемiщенням рухомої котушки. При зменшеннi вiдстанi мiж обмотками «а» площа перетину S силових лiнiй потоків розсiяння зменшується, тому магнiтнi опори R_m2Р, R_m, а також коефiцiент магнiтного зв’язку К_m мiж обмотками зростає. Все це призводить до зменшення Х_Т i зростання струму навантаження Для розширення дiапазону регулювання режимiв зварювання застосовують
ще i ступiнчасте (грубе) регулювання, при якому змiнюють з’єднання котушок
первинної, а також вторинної обмоток.

Зварювальний струм при паралельному з’єднаннi котушок значно вищий, нiж
при послiдовному включеннi, причому кратнiсть ступiнчастого регулювання струму
I_2МАХ/I_2MIN=Х_Т2/Х_Т3=4. Цiнним є те, що при такому регулюваннi струму напруга U₂₀₁
залишається постiйною, в той час як при паралельному з’єднаннi вторинних
котушок i послiдовному первинних U₂₀₁=U₀₁/2, а при паралельному з’єднаннi
первинних котушок i послiдовному вторинних U₂₀ висока i складає U₂₀=2U₂₀₁. При
кратностi ступiчастого регулювання струму 4, перекриття двох дiапазонiв
регулювання можливе, якщо плавна змiна струму має кратнiсть, також рiвну 4. У

цьому випадку досягається дуже висока кратнiсть, що дорiвнює 16, у чому немає необходностi. У той же час висока кратнiсть плавного регулювання призводить до значного збiльшення вiдстанi мiж котушками i масо-габаритних показникiв магнiтопроводу. Тому при переходi до дiапазону малих струмiв необхiдно одночасно з перемиканням котушок на послiдовне з’єднання зменшувати число виткiв первинної обмотки. В цьому випадку буде дещо збiльшуватись напруга неробочого ходу U₂₀, що позитивно відбивається на стійкості горіння дуги при малих струмах. Кратність ступінчатого регулювання при цьому знижується з 4 до 2,5. Комбiноване регулювання струму за рахунок перемiщення i перемикання котушок може забезпечити кратнiсть регулювання вiд 6 до 10.