Источники постоянного тока для дуговой сварки.

В некоторых случаях применение более дешевой ДС переменным током невозможно или затруднено. В этом случае для ДС применяют постоянный ток.

Сварка на постоянном токе имеет следующие достоинства:

n возможность применения прямой или обратной полярности дуги, что позволяет регулировать нагрев свариваемого изделия, т.к. Та > Тк ;

n высокая стабильность дуги, что дает возможность поддерживать дугу на малом токе и сваривать тонкостенные конструкции.

К недостаткам этих ИП можно отнести более высокую сложность и стоимость, чем ИП переменного тока, а также то, что дуга постоянного тока подвержена влиянию посторонних магнитных полей (магнитное дутье), что иногда затрудняет сварку.

В качестве ИП постоянного тока используют сварочные генераторы и сварочные выпрямители. Сварочный генератор с приводом от двигателя внутреннего сгорания может работать в местах, где нет электрической сети (в полевых условиях). Для ручной дуговой сварки применяют сварочные генераторы с повышенным внутренним сопротивлением, т.е. с крутопадающими внешними характеристиками. Как и стандартные генераторы, сварочные генераторы изготовляют по разным схемам (генератор с независимой обмоткой возбуждения, генератор с самовозбуждением, генератор с поперечным магнитным полем и т.д.).

В качестве примера рассмотрим сварочный генератор с самовозбуждением (рис.8).

Рис.8. Сварочный генератор с самовозбуждением.

В отличие от стандартных генераторов, в сварочных генераторах для внутреннего сопротивления магнитные потоки последовательной обмотки ОП и якоря (Фп и Фя) направлены навстречу магнитному потоку Фв обмотки возбуждения ОВ. При взаимодействии эти потоки вычитаются.

При холостом ходе электродвижущая сила генератора U_г = k n Фв, где n - обороты якоря ; k - коэффициент, зависящий от конструкции якоря.

,

где I_в - ток в обмотке возбуждения ; W_в - число витков в ОВ ;
åRm - сумма магнитных сопротивлений потокам в обмотке возбуждения.

При горении дуги

,

где I_п - ток обмотки ОП; W_п - число витков обмотки ОП ;

I_я - ток в обмотке якоря генератора (I_я = I_п) ;

W_я - число витков обмотки якоря, включенные последовательно с обмоткой ОП угольными щетками через коллектор якоря.

При коротком замыкании напряжение на зажимах генератора падает практически до нуля (падением напряжения на толстых медных проводах обмоток можно пренебречь). Тогда при U_г =0 ток короткого замыкания

Регулируется I_кз изменением I_в, сопротивлением реостата R (плавная регулировка), ступенчатая регулировка I_кз выполняется изменением числа витков Wп переключателем S.