WWW.DISSERS.RU

ÁÅÑÏËÀÒÍÀß ÝËÅÊÒÐÎÍÍÀß ÁÈÁËÈÎÒÅÊÀ


   Äîáðî ïîæàëîâàòü!
Pages:     || 2 | 3 | 4 |
-- [ Ñòðàíèöà 1 ] --

̲ͲÑÒÅÐÑÒÂÎ ÎѲÒÈ ² ÍÀÓÊÈ ÓÊÐÀ¯ÍÈ Óêðà¿íñüêèé äåðæàâíèé ìîðñüêèé òåõí³÷íèé óí³âåðñèòåò ³ìåí³ àäì³ðàëà Ìàêàðîâà Ñ.Â.Äðàãàí Äæåðåëà æèâëåííÿ äëÿ çâàðþâàííÿ ïëàâëåííÿì Ðåêîìåíäîâàíî ̳í³ñòåðñòâîì

îñâ³òè ³ íàóêè Óêðà¿íè ÿê íàâ÷àëüíèé ïîñ³áíèê äëÿ ñòóäåíò³â òåõí³÷íèõ âóç³â ³ óí³âåðñèòåò³â Ìèêîëà¿â ÓÄÌÒÓ 2002 ÓÄÊ 621.791.7(075.8) ÁÁÊ 34.641 Ä 72 Ðåêîìåíäîâàíî ̳í³ñòåðñòâîì îñâ³òè ³ íàóêè Óêðà¿íè ÿê íàâ÷àëüíèé ïîñ³áíèê, ëèñò ¹ 14/18.2 – 708 â³ä 24.05.2001 ð.

Ðåöåíçåíòè:

äîêòîð òåõí³÷íèõ íàóê, ïðîôåñîð Þð³é Ìèõàéëîâè÷ Ëåáåäºâ;

äîêòîð òåõí³÷íèõ íàóê, ïðîôåñîð Þð³é Ïàíò³ëåéîâè÷ Êîíäðàòåíêî Äðàãàí Ñ.Â.

Ä 72 Äæåðåëà æèâëåííÿ äëÿ çâàðþâàííÿ ïëàâëåííÿì: Íàâ÷àëüíèé ïîñ³á íèê. – Ìèêîëà¿â: ÓÄÌÒÓ, 2002. – 320 ñ., ç ³ë.

ISBN 5-87848-073-5 Ðîçãëÿíóòî åëåêòðè÷í³ õàðàêòåðèñòèêè çâàðþâàëüíî¿ äóãè òà åíåð ãåòè÷íî¿ ñèñòåìè "äæåðåëî æèâëåííÿ – äóãà – âàííà", ¿õ âçàºìîçâ'ÿçîê.

Íàâåäåíî òåîðåòè÷í³ îñíîâè êîíñòðóêö³¿ çâàðþâàëüíèõ äæåðåë ïîñò³éíîãî ³ çì³ííîãî ñòðóìó.

Ðîçãëÿíóòî îñíîâí³ òèïè ñó÷àñíèõ äæåðåë æèâëåííÿ äëÿ çâàðþâàí íÿ ïëàâëåííÿì òà ñïîð³äíåíèõ òåõíîëîã³é, íàâåäåíî ðåêîìåíäàö³¿ ùîäî ðàö³îíàëüíîãî âèáîðó äæåðåë äëÿ çàäàíèõ ñïîñîá³â çâàðþâàííÿ.

Ïîñ³áíèê ïðèçíà÷åíèé äëÿ ñòóäåíò³â, ùî íàâ÷àþòüñÿ çà íàïðÿìîì 0923 "Çâàðþâàííÿ" òà ìîæå âèêîðèñòîâóâàòèñÿ ñòóäåíòàìè íàïðÿì³â 1002 "Êîðàáë³ òà îêåàíîòåõí³êà", 0905 "Åíåðãåòèêà", 0922 "²íæåíåðíà ìåõàí³êà".

ÓÄÊ 621.791.7(075.8) ÁÁÊ 34. © Äðàãàí Ñ.Â., ISBN 5-87848-073-5 © Âèäàâíèöòâî ÓÄÌÒÓ, ÂÑÒÓÏ Çâàðþâàííÿ – öå òåõíîëîã³÷íèé ïðîöåñ îòðèìàííÿ íåðîç’ºìíèõ ç’ºäíàíü ÿê ìåòàëåâèõ, òàê ³ íå ìåòàëåâèõ âèðîá³â. Çâàðþâàííÿ çà âèäàìè ïîä³ëÿºòüñÿ íà çâàðþâàííÿ òèñêîì òà çâàðþâàííÿ ïëàâëåííÿì. Íàéá³ëüø ïîøèðåíå åëåêòðè÷íå çâàðþâàííÿ ïëàâëåííÿì, ó ÿêîìó ïðîâ³äíå ì³ñöå ïîñ³äຠäóãîâå çâàðþâàííÿ. Ô³çè÷íèé ïðîöåñ äóãîâîãî çâàðþâàííÿ ´ðóíòóºòüñÿ íà ïðîõîäæåíí³ åëåêòðè÷íîãî ñòðóìó âåëèêî¿ ãóñòèíè ÷åðåç ãàçîâèé ïðîì³æîê. Öåé ïðîöåñ âïåðøå áóâ îïèñàíèé ðîñ³éñüêèì â÷åíèì Â.Â.Ïåòðîâèì ó 1803 ð.*) ³ îòðèìàâ íàçâó äóãîâîãî ðîçðÿäó.

Äóãîâèé ðîçðÿä çáóäæóºòüñÿ òà ï³äòðèìóºòüñÿ åíåð㳺þ, ùî ñòâî ðþºòüñÿ äæåðåëîì æèâëåííÿ ïîñò³éíîãî àáî çì³ííîãî ñòðóìó. Êîíñòðóêö³ÿ òà ïàðàìåòðè äæåðåëà çàëåæàòü â³ä éîãî òåõíîëîã³÷íîãî ïðèçíà÷åííÿ. Ïðî òÿãîì ³ñòî𳿠çâàðþâàííÿ ñòâîðåíî áàãàòî ð³çíîìàí³òíèõ äæåðåë æèâëåííÿ:

â³ä ïðîñòèõ òðàíñôîðìàòîð³â, ãåíåðàòîð³â òà âèïðÿìëÿ÷³â äî äîñèòü ñêëàä íèõ ñó÷àñíèõ äæåðåë çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó ç çàñòîñóâàííÿì ³íâåðòîðíî¿ òåõí³êè òà êîìï’þòåðíîãî êåðóâàííÿ.

Äæåðåëà æèâëåííÿ äóãè ìîæóòü åêñïëóàòóâàòèñÿ ÿê ñàìîñò³éíèé âèä îáëàäíàííÿ, òàê ³ ó ñêëàä³ çâàðþâàëüíèõ óñòàíîâîê òà êîìïëåêñ³â. Îäíîïî ñòîâå äæåðåëî æèâëåííÿ ìîæå âèêîðèñòîâóâàòèñÿ äëÿ ðó÷íîãî äóãîâîãî çâàðþâàííÿ ïîêðèòèì åëåêòðîäîì, äëÿ ìåõàí³çîâàíîãî çâàðþâàííÿ ïëàâ êèì åëåêòðîäîì â ñåðåäîâèù³ çàõèñíîãî ãàçó àáî ïîðîøêîâèì äðîòîì, äëÿ ìåõàí³çîâàíîãî (àâòîìàòè÷íîãî) çâàðþâàííÿ ï³ä ôëþñîì.

*)Ñâî¿ äîñë³äè ç äóãîþ Â.Â.Ïåòðîâ îïèñàâ ó êíèç³ "Èçâåñòèå î ãàëüâàíè âîëüòîâñêèõ îïûòàõ, êîòîðûå ïðîèçâîäèë ïðîôåññîð ôèçèêè Âàñèëèé Ïåòðîâ ïîñðåä ñòâîì îãðîìíîé íàèïà÷å áàòòåðåè, ñîñòîÿùåé èíîãäà èç 4200 ìåäíûõ è öèíêîâûõ êðóæêîâ, è íàõîäÿùåéñÿ ïðè Ñàíêò-Ïåòåðáóðãñêîé Ìåäèêî-Õèðóðãè÷åñêîé Àêàäåìèè".

– Ñ.Ïá.,1803.

ßêùî íà îäíîìó ðîáî÷îìó ì³ñö³ âèíèêຠíåîáõ³äí³ñòü çâàðþâàííÿ ð³çíèìè ñïîñîáàìè, çàñòîñîâóþòü á³ëüø ñêëàäí³ óí³âåðñàëüí³ äæåðåëà æèâëåííÿ.

Ñó÷àñíà êîíöåíòðàö³ÿ âèðîáíèöòâà ïðèâîäèòü äî òîãî, ùî íà áàãàòüîõ ñóäíîáóä³âíèõ, ìàøèíîáóä³âíèõ ï³äïðèºìñòâàõ, ó áóä³âíèöòâ³ ìຠì³ñöå çîñåðåäæåííÿ âåëèêî¿ ê³ëüêîñò³ çâàðþâàëüíèõ ïîñò³â íà îáìåæåí³é ïëîù³ àáî íà ð³çíèõ ð³âíÿõ â³äíîñíî ïîâåðõí³ çåìë³. Ó öèõ âèïàäêàõ äîö³ëüíà îð ãàí³çàö³ÿ áàãàòîïîñòîâèõ ñèñòåì æèâëåííÿ çâàðþâàëüíèì ñòðóìîì ç âèêî ðèñòàííÿì îñîáëèâîãî òèïó äæåðåë æèâëåííÿ – áàãàòîïîñòîâèõ àáî øëÿ õîì ïàðàëåëüíîãî ï³äêëþ÷åííÿ îäíîïîñòîâèõ äæåðåë.

Ïåðåë³÷åí³ âèùå äæåðåëà îá’ºäíàí³ â ãðóïó äæåðåë çàãàëüíîïðîìè ñëîâîãî ïðèçíà÷åííÿ. Ñóòòºâî â³äð³çíÿþòüñÿ â³ä íèõ çà êîíñòðóêö³ºþ òàê çâàí³ ñïåö³àë³çîâàí³ çâàðþâàëüí³ äæåðåëà æèâëåííÿ äëÿ çâàðþâàííÿ íå ïëàâêèì åëåêòðîäîì ó çàõèñíîìó ãàç³, ³ìïóëüñíî-äóãîâîãî çâàðþâàííÿ, äëÿ ïëàçìîâîãî çâàðþâàííÿ òà ð³çàííÿ, åëåêòðîííî-ïðîìåíåâîãî çâàðþâàííÿ, ñòðóìîì âèñîêî¿ ÷àñòîòè, åëåêòðîøëàêîâîãî òîùî.

Ìåòà öüîãî ïîñ³áíèêà – âèêëàäåííÿ òà ñèñòåìàòèçàö³ÿ íàéá³ëüø âàæ ëèâèõ ïèòàíü ùîäî òåîðåòè÷íèõ îñíîâ áóäîâè äæåðåë æèâëåííÿ äëÿ çâà ðþâàííÿ ïëàâëåííÿì, ïðèíöèïîâèõ åëåêòðè÷íèõ ñõåì òà êîíñòðóêö³¿ òèïî âèõ äæåðåë, ìåòîä³â ðåãóëþâàííÿ âèõ³äíèõ ïàðàìåòð³â, âèçíà÷åííÿ îáëàñ òåé íàéá³ëüø åôåêòèâíîãî âèêîðèñòàííÿ äæåðåë.

Ïðè ñêëàäàíí³ äàíîãî ïîñ³áíèêà àâòîð âðàõóâàâ, ùî "Äæåðåëà æèâ ëåííÿ äëÿ çâàðþâàííÿ" – áàçîâà íîðìàòèâíà äèñöèïë³íà îñâ³òíüî ïðîôåñ³éíî¿ ïðîãðàìè ï³äãîòîâêè áàêàëàâð³â ç íàïðÿìó "Çâàðþâàííÿ", à òàêîæ òå, ùî çàãàëüí³ â³äîìîñò³ ïðî öå îáëàäíàííÿ äëÿ çâàðþâàííÿ ðîçãëÿ äàþòüñÿ ïðè âèâ÷åíí³ òåõíîëîã³÷íèõ äèñöèïë³í íàïðÿì³â "Êîðàáë³ òà îêåà íîòåõí³êà", "Åíåðãåòèêà", "²íæåíåðíà ìåõàí³êà".

Íàâ÷àëüíèé ïîñ³áíèê ñêëàäàºòüñÿ ç 10 ãëàâ òà äîäàòêó. Ïåðøà ãëàâà ïðèñâÿ÷åíà åëåêòðè÷íèì âëàñòèâîñòÿì çâàðþâàëüíî¿ äóãè, ÿêà º îñíîâíèì âèäîì íàâàíòàæåííÿ äæåðåëà æèâëåííÿ;

ãëàâè 2–9 – òåîð³¿, êîíñòðóêö³¿ òà ìåòîäàì ðåãóëþâàííÿ äæåðåë æèâëåííÿ ð³çíîãî ïðèçíà÷åííÿ;

ãëàâà 10 – òåõí³ö³ áåçïåêè òà îõîðîí³ ïðàö³ ïðè åêñïëóàòàö³¿ çâàðþâàëüíèõ äæåðåë æèâëåííÿ. Ó äîäàòêó íàâåäåíî ãîëîâí³ òåõí³÷í³ õàðàêòåðèñòèêè ñó÷àñíèõ äæåðåë æèâëåííÿ â³ò÷èçíÿíîãî òà çàêîðäîííîãî âèðîáíèöòâà.

Ïîñ³áíèê íàïèñàíèé â³äïîâ³äíî äî íàâ÷àëüíî¿ ïðîãðàìè äèñöèïë³íè "Äæåðåëà æèâëåííÿ äëÿ çâàðþâàííÿ", òîìó â ê³íö³ ðîçä³ë³â íàäàíî ïðèêëà äè ïðàêòè÷íîãî âèêîðèñòàííÿ îñíîâíèõ ïîíÿòü òà òåîðåòè÷íèõ â³äîìîñòåé, à òàêîæ ïèòàííÿ äëÿ ñàìîêîíòðîëþ çíàíü, ÿê³ º ñêëàäîâèìè ÷àñòèíàìè êîìïëåêñíîãî êîíòðîëüíîãî çàâäàííÿ ç äèñöèïë³íè.

Ìàòåð³àëè ïîñ³áíèêà ìîæóòü áóòè âèêîðèñòàí³ òàêîæ ó ïðàêòè÷í³é ðîáîò³ ³íæåíåðíî-òåõí³÷íèìè ïðàö³âíèêàìè çâàðþâàëüíîãî âèðîáíèöòâà.

Àâòîð âèñëîâëþº ïîäÿêó ïðîôåñîðó Þ.Ì. Ëåáåäºâó òà ïðîôåñîðó Þ.Ï. Êîíäðàòåíêó çà ö³íí³ ïîðàäè òà çàóâàæåííÿ ïðè ï³äãîòîâö³ ðóêîïèñó.

Ãëàâà ÅËÅÊÒÐÈ×Ͳ ÂËÀÑÒÈÂÎÑÒ² ÇÂÀÐÞÂÀËÜÍί ÄÓÃÈ Çâàðþâàëüíîþ äóãîþ íàçèâàºòüñÿ ïîòóæíèé åëåêòðè÷íèé ðîçðÿä ó ñè ëüíî ³îí³çîâàí³é ñóì³ø³ ãàç³â ³ ïàð³â ð³çíîìàí³òíèõ ìàòåð³àë³â, ùî çâè÷àéíî ïðîò³êຠïðè àòìîñôåðíîìó òèñêó. Ãàçè ³ ïàðè ïðè íèçüêèõ òåìïåðàòóðàõ ñêëàäàþòüñÿ ç íåéòðàëüíèõ ìîëåêóë ³ àòîì³â, òîáòî íà â³äì³íó â³ä ìåòàëå âèõ ïðîâ³äíèê³â, íå ì³ñòÿòü â³ëüíèõ åëåêòðîí³â. Òîìó ãàçîâèé ïðîì³æîê, ó ÿêîìó âèíèêຠïîòóæíèé äóãîâèé ðîçðÿä, ìຠáóòè ³îí³çîâàíèì – ì³ñòèòè åëåêòðîíè òà ³îíè. Äëÿ ³îí³çàö³¿ ãàçîâî¿ ìîëåêóëè àáî àòîìó ¿ì íåîáõ³äíî íàäàòè åíåðã³þ ³îí³çàö³¿, òîáòî åíåðã³þ âèä³ëåííÿ ç íåéòðàëüíîãî àòîìà àáî ìîëåêóëè îäíîãî åëåêòðîíà ç óòâîðåííÿì ïîçèòèâíîãî ³îíà.

1.1. Çáóäæåííÿ äóãîâîãî ðîçðÿäó Âèíèêíåííÿ (çáóäæåííÿ) çâàðþâàëüíî¿ äóãè ìîæëèâî çä³éñíèòè äâîìà ñïîñîáàìè: 1) ðîçñóâîì äâîõ ñòðóìîíåñó÷èõ ïîïåðåäíüî çàìêíåíèõ åëåêò ðîä³â;

2) ÿê ðîçâèòîê äóãîâîãî ðîçðÿäó ç íåñò³éêîãî ïåðåõ³äíîãî ³ñêðîâîãî ðîçðÿäó.

Ðîçðÿä ïðè ñòðóìàõ ñèëîþ 10–1…103 À îá’ºäíàíèé çàãàëüíîþ íàçâîþ – äóãîâèé ðîçðÿä (ðèñ.1.1).

Ìåõàí³çì çáóäæåííÿ äó ãè ï³ñëÿ êîðîòêîãî çàìèêàííÿ ïîÿñíþºòüñÿ òèì, ùî ç³ìêíåííÿ ðåàëüíèõ òâåðäèõ ò³ë ïðè íåâåëèêîìó òèñêó çä³éñíþºòüñÿ, ÿê â³äîìî, íå âåëèêîþ ê³ëüê³ñòþ ì³êðî âèñòóï³â. Ñòðóì, ÿêèé ïðîõî äèòü êð³çü íèõ, ñòâîðþº âèñî êó ãóñòèíó, âèêëèêຠøâèä êèé íàãð³â òà âèïàðîâóâàííÿ êîíòàêòíèõ ì³ñòê³â. Ó öèõ ì³ñöÿõ ìåòàë ï³äí³ææÿ âèñ Ðèñ.1.1. Ñòàòè÷íà âîëüò-àìïåðíà õàðàêòåðèñòèêà åëåêòðè÷íîãî ðîçðÿäó òóï³â ðîç³ãð³âàºòüñÿ äî òåìïåðàòóðè êèï³ííÿ, ùî íà äåÿêèõ ìåòàëàõ ïðèâî äèòü äî òåðìîåëåêòðîííî¿ åì³ñ³¿. Ïðè ðîçâåäåíí³ ê³íö³â åëåêòðîä³â ó öèõ óìîâàõ íàïðóæåí³ñòü åëåêòðè÷íîãî ïîëÿ äîñòàòíÿ äëÿ ïîòóæíî¿ åëåêòðî ñòàòè÷íî¿ åì³ñ³¿ åëåêòðîí³â ç ïîâåðõí³ êàòîäà ³ ïîÿâè ó ðîçðÿäíîìó ïðîì³æêó â³ëüíèõ åëåêòðîí³â. dzòêíåííÿ åëåêòðîí³â ç àòîìàìè ãàçó âèêëè êຠ¿õ ³îí³çàö³þ, ðîçìíîæåííÿ íîñ³¿â ñòðóìó òà ïîäàëüøèé ðîçâèòîê ðîçðÿ äó. Äëÿ çáóäæåííÿ äóãîâîãî ðîçðÿäó òàêèì ñïîñîáîì äîñòàòíÿ íàïðóãà íà ê³íöÿõ åëåêòðîä³â 50...100 Â.

Ïåðåõ³ä ³ñêðîâîãî ðîçðÿäó â äóãîâèé â³äáóâàºòüñÿ â ãàç³ ì³æ åëåêòðî äàìè ïðè àòìîñôåðíîìó òèñêó ï³ä 䳺þ íàïðóãè, ÿêà ñïðîìîæíà âèêëèêàòè ïðîá³é ïðîì³æêó, òîáòî ³îí³çàö³þ ãàçîâîãî àòîìà àáî ìîëåêóëè.

Ïðè çáóäæåíí³ äóãè âèñîêîþ íàïðóãîþ ¿¿ ðîçâèòîê ïðîõîäèòü ñòà䳿 ³ñêðîâîãî, òåìíîãî òà æåâð³þ÷îãî ðîçðÿä³â, ùî ïåðåõîäÿòü ïî ì³ð³ çðî ñòàííÿ ñòðóìó â äóãîâèé. Ïðèêëàäåíå äî åëåêòðîä³â âèñîêî÷àñòîòíå ïîëå òàêîæ ïðèâîäèòü äî çá³ëüøåííÿ ê³ëüêîñò³ àêò³â ³îí³çàö³¿ íà êîæåí çàðÿä.

Åëåêòðè÷íå ïîëå âèñîêî¿ ÷àñòîòè òà íàïðóãè ñòâîðþºòüñÿ ñïåö³àëüíèì ïðèñòðîºì – îñöèëÿòîðîì. Äîêëàäíî ðîáîòó îñöèëÿòîðà áóäå ðîçãëÿíóòî ó ãëàâ³ 6.

Äëÿ ñò³éêîãî çáóäæåííÿ äóãè ñïîñîáîì ïðîáîþ ðîçðÿäíîãî ïðîì³æêó òðåáà ìàòè íàïðóãó 3...5 êÂ.

1.2. Ïðîöåñè ó çâàðþâàëüí³é äóç³ ïîñò³éíîãî ñòðóìó.

Ðîçïîä³ë ïîòåíö³àëó âçäîâæ äóãè Ïðè ðîçãëÿä³ ô³çè÷íîãî ïðîöåñó äóãîâîãî çâàðþâàííÿ âèêîðèñòîâó þòü ïðîñòó êàíàëîâó ìîäåëü, çã³äíî ç ÿêîþ çâàðþâàëüíó äóãó ïîñò³éíîãî ñòðóìó çîáðàæóþòü ó âèãëÿä³ öèë³íäðà, ÿêèé ñêëàäàºòüñÿ ç òðüîõ ä³ëÿíîê (ðèñ.1.2,à) ³ ñïèðàºòüñÿ ñâîºþ íèæíüîþ îñíîâîþ íà âèð³á. Çà çîâí³øí³ìè îçíàêàìè çâàðþâàëüíó äóãó ïðàêòè÷íî íåìîæëèâî ðîçä³ëèòè íà áóäü-ÿê³ êîíêðåòí³ çîíè, òîìó ùî âåñü ðîçðÿäíèé ïðîì³æîê ì³æ åëåêòðîäîì òà âèðîáîì ÿâëÿº ñîáîþ ñâ³òíèé ³îí³çîâàíèé ãàç.

Íåçâàæàþ÷è íà öå, â êîíòàêòíèõ îáëàñòÿõ åëåêòðîä – ³îí³çîâàíèé ãàç – âèð³á çíàõîäÿòüñÿ ïðîì³æí³ øàðè ãàçó, òåìïåðàòóðà ÿêèõ çíà÷íî íèæ÷å çà òåìïåðàòóðó ³îí³çîâàíîãî ãàçó. Òîìó óìîâíî äóãîâèé ïðîì³æîê çîáðà æóþòü òðüîìà ä³ëÿíêàìè: êàòîäíà îáëàñòü, ñòîâï äóãè òà àíîäíà îáëàñòü.

Ðèñ.1.2. Ñõåìà ðîçïîä³ëó äóãîâîãî ïðîì³æêó íà ä³ëÿíêè (à) òà ñïàä ïîòåíö³àëó â íèõ (á) Ó ïðèåëåêòðîäíèõ îáëàñòÿõ íà ïîâåðõíÿõ êàòîäà òà àíîäà âèíèêàþòü àêòèâí³ ïëÿìè. Àêòèâíà ïëÿìà êàòîäà º äæåðåëîì â³ëüíèõ åëåêòðîí³â, à àê òèâíà ïëÿìà àíîäà – ì³ñöåì íåéòðàë³çàö³¿ åëåêòðîí³â. ×åðåç àêòèâí³ ïëÿìè êàòîäà ³ àíîäà ïðîõîäèòü âåñü çâàðþâàëüíèé ñòðóì, òîìó âîíè º íàéá³ëüø ðîç³ãð³òèìè.

Êàòîäíà îáëàñòü. Ïîáëèçó êàòîäà çâàðþâàëüíî¿ äóãè ìຠì³ñöå ñêëàäíà ñóêóïí³ñòü ïðîöåñ³â, çàâäÿêè ÷îìó ñòðóì ³ç â³äíîñíî õîëîäíîãî êàòîäà ïðîõîäèòü ó ãàðÿ÷ó ïëàçìó. Ñòðóì ìîæå ïåðåíîñèòèñÿ åëåêòðîíàìè åì³ñ³¿ òà ³îíàìè ïëàçìè ñòîâïà äóãè. ×åðåç âåëèêó ðóõîì³ñòü åëåêòðîí³â ïîáëèçó êàòîäà ñòâîðþºòüñÿ íåñêîìïåíñîâàíèé îá’ºìíèé çàðÿä, ùî çàáåç ïå÷óº êàòîäíå ïàä³ííÿ ïîòåíö³àëó Uê (ðèñ.1.2,á). Êàòîäíå ïàä³ííÿ ïî òåíö³àëó Uê ïðè çì³í³ ñòðóìó â øèðîêîìó ä³àïàçîí³ çì³íþºòüñÿ ìàëî. Âîíî çàëåæèòü â³ä çàõèñíîãî ñåðåäîâèùà òà ìàòåð³àëó åëåêòðîäà, ç ÿêîãî âèíè êຠðîçðÿä. Çíà÷åííÿ êàòîäíîãî ïàä³ííÿ ïîòåíö³àëó âàæêî çàì³ðÿòè, òîìó ìîæíà ïðèéìàòè éîãî óçàãàëüíåíå çíà÷åííÿ äëÿ äóãè, ùî ãîðèòü ó ïîâ³òð³, çã³äíî ç òàáë 1.1.

Äîâæèíà êàòîäíî¿ îáëàñò³ ñêëàäຠlê = 10–6…10–7 ì ³ äîð³âíþº äîâæèí³ â³ëüíîãî ïðîá³ãó åëåêòðîíà;

íàïðóæåí³ñòü åëåêòðè÷íîãî ïîëÿ ó ö³é îáëàñò³ íàéá³ëüøà ³ äîñÿãຠEê = 1,5·108 Â/ì.  êàòîäí³é îáëàñò³ çä³éñíþºòüñÿ ïðè ñêîðåííÿ åëåêòðîí³â, åì³òîâàíèõ ³ç êàòîäà ³ ³îí³â, ùî ðóõàþòüñÿ äî êàòîäà.

Âíàñë³äîê ìàëî¿ åíåð㳿 åëåêòðîí³â ñï³âóäàðÿííÿ òóò íîñÿòü ãîëîâíèì ÷è íîì ïðóæíèé õàðàêòåð, ³ òîìó öÿ îáëàñòü ðîçðÿäó ïðàêòè÷íî íå âè ïðîì³íþº. Õàðàêòåðíèì äëÿ ö³º¿ îáëàñò³ º òàêîæ íàäëèøêîâèé ïîçèòèâíèé îá’ºìíèé çàðÿä, âèêëèêàíèé òèì, ùî øâèäê³ åëåêòðîíè çàëèøàþòü ¿¿ ñêîð³øå, í³æ ïîâ³ëüí³ ïîçèòèâí³ ³îíè.

Òàáëèöÿ 1.1. Êàòîäíèé ïîòåíö³àë åëåìåíò³â Åëåìåíò Fe Cu Al C Çíà÷åííÿ UÊ,  15 13 13,5 Ñòîâï äóãè. Îñíîâíèé îá’ºì äóãîâîãî ðîçðÿäó çàéìຠñòîâï äóãè – îáëàñòü, ó ÿê³é åëåêòðè÷íå ïîëå ñëàáêå. Øâèäê³ åëåêòðîíè, ÿê³ ïîòðàïëÿ þòü ³ç êàòîäíî¿ îáëàñò³ äî ñòîâïà äóãè, ó ù³ëüíîìó ãàç³ øâèäêî ïåðåäàþòü ñâîþ åíåðã³þ âàæêèì ÷àñòèíêàì – ³îíàì, àòîìàì, ìîëåêóëàì. Ñòîâï äóãè ââàæàºòüñÿ êâàç³íåéòðàëüíèì òîìó, ùî ó êîæíîìó ïåðåð³ç³ ñòîâïà º îäíà êîâà ê³ëüê³ñòü íåãàòèâíî ³ ïîçèòèâíî çàðÿäæåíèõ ÷àñòèíîê. Ïðè ðóñ³ çà ðÿäæåíèõ òà íåéòðàëüíèõ ÷àñòèíîê ó ñòîâï³ äóãè â³äáóâàºòüñÿ ¿õ ñï³âóäàð, ùî âèêëèêຠ³îí³çàö³þ ñòîâïà äóãè. Ñòóï³íü ³îí³çàö³¿ ãàçó äóæå ìàëà ³ âè çíà÷àºòüñÿ òåìïåðàòóðîþ ñòîâïà äóãè, ïîòåíö³àëàìè ³îí³çàö³¿ òà çáóäæåííÿ êîìïîíåíò³â ãàçîâî¿ ñóì³ø³ ³ ïàð³â, ùî çíàõîäÿòüñÿ ó äóãîâîìó ïðîì³æêó.

Çàâäÿêè âèñîê³é òåìïåðàòóð³ ãàçó ó ñòîâï³ äóãè (6000...8000 °Ñ) ãîëîâ íå çíà÷åííÿ ìຠòåðì³÷íà ³îí³çàö³ÿ. Îäíî÷àñíî ó ñòîâï³ äóãè ïðîõîäèòü ïðîòèëåæíèé ³îí³çàö³¿ ïðîöåñ – ðåêîìá³íàö³ÿ, ÿêà ñóïðîâîäæóºòüñÿ åëåê òðîìàãí³òíèì âèïðîì³íþâàííÿì ó øèðîêîìó ä³àïàçîí³ ÷àñòîò êîëèâàíü:

â³ä ³íôðà÷åðâîíîãî äî óëüòðàô³îëåòîâîãî.

ϳä 䳺þ ïîçäîâæíüîãî åëåêòðè÷íîãî ïîëÿ ó ñòîâï³ äóãè çàðÿäæåí³ ÷àñòèíêè îòðèìóþòü ñïðÿìîâàíó øâèäê³ñòü. ×åðåç òå, ùî ³îíè âàæ÷³ â³ä åëåêòðîí³â, øâèäê³ñòü ¿õ ðóõó íåçíà÷íà, ³ òîìó ³îííèì ñòðóìîì ìîæíà íå õòóâàòè. Ñòðóì ó ñòîâï³ äóãè îáóìîâëåíèé ãîëîâíèì ÷èíîì ðóõîì åëåê òðîí³â, òîáòî ïîä³áíèé äî ñòðóìó ó ìåòàëåâèõ ïðîâ³äíèêàõ.

Ñòîâï äóãè õàðàêòåðèçóºòüñÿ ïàä³ííÿì ïîòåíö³àëó Uc, îïîðîì Rc òà äîâæèíîþ lc. Ïàä³ííÿ ïîòåíö³àëó ñòîâïà äóãè ñóòòºâî çàëåæèòü â³ä ñèëè çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó ²ä, çàõèñíîãî ñåðåäîâèùà, ìàòåð³àëó åëåêòðîä³â ³ ìîæå çì³íþâàòèñÿ ó øèðîêèõ ìåæàõ: Uc = 6...40 Â. Äîâæèíà ñòîâïà äóãè ñêëàäຠâ³ä îäíîãî äî äåê³ëüêîõ äåñÿòê³â ì³ë³ìåòð³â, íàïðóæåí³ñòü åëåê òðè÷íîãî ïîëÿ ó ö³é îáëàñò³ Åñ (2...5) 103 Â/ì.

Ïàä³ííÿ ïîòåíö³àëó ó ñòîâï³ äóãè ïðèáëèçíî ìîæíà âèçíà÷èòè çà ôîðìóëîþ Uc = IäRc, (1.1) lä äå Rc = – îï³ð ñòîâïà äóãè â ñòàëîìó ñòàí³. Òóò S – ïëîùà ïåðåð³çó äóãè S (ïðèáëèçíî ïåðåð³ç åëåêòðîäà);

– ïèòîìà åëåêòðîïðîâ³äí³ñòü ãàçîâîãî ïðîì³æêó.

Àíîäíà îáëàñòü. Àíîäíà îáëàñòü, ÿê ³ êàòîäíà, õàðàêòåðèçóºòüñÿ ð³çêèì çá³ëüøåííÿì íàïðóæåíîñò³ ïîëÿ. Òóò ÷àñòî ñïîñòåð³ãàºòüñÿ çâóæåí íÿ ñòðóìîâîãî øíóðà. Àíîä íå åì³òóº ³îíè ³, â³äïîâ³äíî, ñòðóì ïîáëèçó íüîãî ïåðåíîñèòüñÿ ò³ëüêè åëåêòðîíàìè. Ïîçèòèâí³ ³îíè ñïðÿìîâóþòüñÿ ï³ä 䳺þ ïîëÿ â á³ê ñòîâïà äóãè ³ ïîáëèçó àíîäà âèíèêຠîáëàñòü íåãàòèâ íîãî îá’ºìíîãî çàðÿäó.

Äîâæèíà àíîäíî¿ îáëàñò³ ñï³âì³ðíà êàòîäí³é, à àíîäíå ñïàäàííÿ ïî òåíö³àë³â ïðàêòè÷íî íå çàëåæèòü â³ä ñòðóìó ³ ñêëàäຠUa = 2…4 Â. Íàïðó æåí³ñòü åëåêòðè÷íîãî ïîëÿ â àíîäí³é îáëàñò³ äîñÿãຠÅà = 107 Â/ì.

Îáìåæåííÿ ïëîù³ ïîïåðå÷íîãî ïåðåð³çó ñòîâïà äóãè ïðèâîäèòü äî çíèæåííÿ ïëîù³ àêòèâíî¿ ïëÿìè àíîäà, çîíè ¿¿ ïåðåì³ùóâàííÿ ³, ÿê íàñë³äîê, – äî çá³ëüøåííÿ êîíöåíòðàö³¿ åíåð㳿 òà òåìïåðàòóðè àíîäíî¿ îá ëàñò³ äóãè. Çâàðþâàëüíà äóãà ç îáìåæåíîþ ïëîùåþ ïîïåðå÷íîãî ïåðåð³çó ñòîâïà äóãè íàçèâàºòüñÿ ñòèñíåíîþ.

ϳä ÷àñ ãîð³ííÿ äóãè ïîáëèçó àêòèâíèõ ïëÿì êàòîäà é àíîäà âíàñë³äîê âèïàðîâóâàííÿ ìåòàëó åëåêòðîäà òà âèðîáó âèíèêàþòü ïîòîêè ³îí³çîâàíîãî ãàçó, òàê çâàí³ ïëàçìîâ³. Âîíè ï³äòðèìóþòü ïåðïåíäèêóëÿðíèé íàïðÿì ñòîâïà äóãè â³äíîñíî ïîâåðõí³ àêòèâíèõ ïëÿì êàòîäà é àíîäà òà âèçíà÷à þòü ïðè çâàðþâàíí³ ãëèáèíó ïðîïëàâëåííÿ âèðîáó ³ âèñîòó âàëèêà øâà.

Àêòèâí³ ïëÿìè õàîòè÷íî ïåðåì³ùóþòüñÿ ïî ïîâåðõí³ êàòîäà é àíîäà, ùî ïðèâîäèòü äî õàîòè÷íîãî ïåðåì³ùåííÿ ó ïðîñòîð³ ïëàçìîâèõ ïîòîê³â. ϳä ÷àñ ãîð³ííÿ äóãè öå çá³ëüøóº àí³çîòðîï³þ äóãîâîãî ïðîì³æêó.

Òàêèì ÷èíîì, âíàñë³äîê ð³çíèõ ô³çè÷íèõ ïðîöåñ³â â îáëàñòÿõ çâàðþ âàëüíî¿ äóãè ðîçïîä³ë ïîòåíö³àëó âçäîâæ íå¿ íåð³âíîì³ðíèé, ³ òîìó äóãà º íåë³í³éíèì åëåìåíòîì åëåêòðè÷íîãî çâàðþâàëüíîãî êîëà.

Ñóìàðíå ïàä³ííÿ ïîòåíö³àëó â äóç³ ìîæíà ðîçðàõóâàòè çà ôîðìóëîþ lc Uä = Uê +Ua +Uc Uê.à + ²ä. (1.2) S Íàïðóãà â äóç³ çðîñòຠïðÿìî ïðîïîðö³éíî ¿¿ äîâæèí³. Äëÿ çâàðþâàëü íî¿ äóãè ïðè ïëàâêîìó åëåêòðîä³ õàðàêòåðíî Uê > Ua òà Uê.a > Uc. Òåïëî, ùî âèä³ëÿºòüñÿ ó ïðèåëåêòðîäíèõ îáëàñòÿõ, âèòðà÷àºòüñÿ íà íàãð³âàííÿ òà ïëàâëåííÿ åëåêòðîäà ³ âèðîáó.

Êîæåí ñïîñ³á çâàðþâàííÿ õàðàêòåðèçóºòüñÿ ñâî¿ì çíà÷åííÿì íàïðóãè â äóç³, à â ö³ëîìó âîíà ìîæå çì³íþâàòèñÿ ó ìåæàõ Uä = 12...52 Â.

Çàëåæíîñò³ Uä â³ä ìàòåð³àë³â åëåêòðîä³â, çàõèñíîãî ñåðåäîâèùà, ñèëè ñòðóìó òà îïîðó äóãè äîçâîëÿþòü âèçíà÷èòè ïàðàìåòðè çâàðþâàëüíîãî äæåðåëà æèâëåííÿ, ÿê³ çàáåçïå÷óþòü ñò³éêå ãîð³ííÿ äóãè òà ÿê³ñíå ôîðìó âàííÿ øâà.

1.3. Ñòàòè÷í³ âîëüò-àìïåðí³ õàðàêòåðèñòèêè çâàðþâàëüíî¿ äóãè Ïðè áóäü-ÿêîìó ñïîñîá³ çâàðþâàííÿ ïðè ñòàë³é äîâæèí³ äóãè íàïðóãà â í³é ïåâíèì ÷èíîì çàëåæèòü â³ä ñèëè ñòðóìó. Çà äîâæèíó äóãè çâè÷àéíî ïðèéìàþòü äîâæèíó ñòîâïà äóãè, íåõòóþ÷è ïðè öüîìó íåçíà÷íîþ äîâæè íîþ ïðèåëåêòðîäíèõ îáëàñòåé. Çàëåæí³ñòü íàïðóãè â äóç³ â³ä ñèëè çâàðþ âàëüíîãî ñòðóìó ïðè ïîñò³éí³é äîâæèí³ äóãè íàçèâàþòü ñòàòè÷íîþ âîëüò àìïåðíîþ õàðàêòåðèñòèêîþ äóãè (ÑÕÄ), òîáòî öå ãðàô³ê ôóíêö³¿ Uä = f ( Iä )lä =const. Âíàñë³äîê òîãî, ùî çâàðþâàëüíà äóãà º íåë³í³éíîþ ä³ ëÿíêîþ çâàðþâàëüíîãî êîëà, äëÿ âèçíà÷åííÿ ¿¿ ñòàòè÷íî¿ õàðàêòåðèñòèêè âèêîðèñòîâóþòü ïîíÿòòÿ äèíàì³÷íîãî (äèôåðåíö³àëüíîãî) îïîðó:

U dU ä ä R = lim = m tg, (1.3) äèô R I ä ² dI ä ä M í äå mR = – â³äíîøåííÿ ìàñøòàá³â íàïðóãè ³ ñòðóìó íà ãðàô³êó âîëüò Ìñ àìïåðíî¿ õàðàêòåðèñòèêè;

– êóò íàõèëó äîòè÷íî¿ ó äàí³é òî÷ö³ âîëüò àìïåðíî¿ õàðàêòåðèñòèêè äî îñ³ ñòðóì³â. Çàëåæíî â³ä çíà÷åííÿ äèôå ðåíö³àëüíîãî îïîðó çà óìîâè, ùî ³íø³ ïàðàìåòðè äóãè íå çì³íþþòüñÿ, ³ñíóþòü òðè ôîðìè ÑÕÄ: ñïàäíà, æîðñòêà òà çðîñòàþ÷à (ðèñ.1.3).

Ñïàäíó âîëüò-àìïåðíó õàðàêòåðèñòèêó (ðèñ.1.3,à) ìàþòü äóãè, ùî â³ ëüíî ãîðÿòü ó ïîâ³òð³ àáî â àðãîí³ ïðè ñèë³ çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó äî 80...100 À (ãóñòèí³ ñòðóìó 5…25 À/ìì2). Çíèæåííÿ íàïðóãè â äóç³ ïðè çá³ ëüøåíí³ çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó ïîÿñíþºòüñÿ òèì, ùî îñê³ëüêè ïàä³ííÿ ïî òåíö³àëó â ïðèåëåêòðîäíèõ îáëàñòÿõ ìàéæå íå çàëåæèòü â³ä çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó, òî ñóìàðíà íàïðóãà â äóç³ âèçíà÷àºòüñÿ ïàä³ííÿì ïîòåíö³àëó â ñòîâï³ äóãè.  äóç³, ùî â³ëüíî ãîðèòü ó ïîâ³òð³, ïðè çá³ëüøåíí³ ñòðóìó á³ëüø ³íòåíñèâíî ïðîò³êຠ³îí³çàö³ÿ, çðîñòຠïðîâ³äí³ñòü ñòîâïà äóãè òà ïëîùà éîãî ïîïåðå÷íîãî ïåðåð³çó.  çâàðþâàëüí³é äóç³, ùî â³ëüíî ãîðèòü ó ñåðåäîâèù³ àðãîíó, çá³ëüøåííÿ ïðîâ³äíîñò³ ñòîâïà äóãè ñóïðîâîäæóºòüñÿ ³íòåíñèâíîþ ³îí³çàö³ºþ çàõèñíîãî ãàçó ç³ çðîñòàííÿì éîãî òåìïåðàòóðè. Íà ä³ëÿíö³ ñïàäíî¿ ÑÕÄ äèíàì³÷íèé îï³ð – âåëè÷èíà â³ä’ºìíà, òîáòî dUä Räèô < 0, àáî < 0.

dIä Æîðñòêó âîëüò-àìïåðíó õàðàêòåðèñòèêó (ðèñ.1.3,á) ìàþòü çâàðþâàëüí³ äóãè ïðè ñòðóìàõ ó ä³àïàçîí³ 80...400 À (ãóñòèí³ ñòðóìó 30…125 À/ìì2).

Íàïðóãà â äóç³ ó öüîìó âèïàäêó âèçíà÷àºòüñÿ ñóìàðíèì ïàä³ííÿì ïî òåíö³àëó â ïðèåëåêòðîäíèõ îáëàñòÿõ òà ñòîâï³ äóãè, ïëîùà ïîïåðå÷íîãî ïåðåð³çó ÿêîãî çðîñòຠïðîïîðö³éíî çá³ëüøåííþ çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó;

ïðîâ³äí³ñòü äóãîâîãî ïðîì³æêó ïðè öüîìó íå çì³íþºòüñÿ. Íà ä³ëÿíö³ æîð ñòêî¿ ÑÕÄ äèíàì³÷íèé îï³ð äîð³âíþº íóëþ, òîáòî dUä Räèô = 0, àáî = 0.

dIä Çðîñòàþ÷ó âîëüò-àìïåðíó õàðàêòåðèñòèêó (ðèñ.1.3,â) ìàþòü äóãè ïðè ñòðóìàõ âèùå 400 À (ãóñòèí³ ñòðóìó á³ëüøå 150 À/ìì2). Íàïðóãà â äóç³ â öüîìó âèïàäêó çá³ëüøóºòüñÿ íå çà ðàõóíîê çðîñòàííÿ ïëîù³ ïîïåðå÷íîãî Ðèñ. 1.3. Ñòàòè÷í³ âîëüò-àìïåðí³ õàðàêòåðèñòèêè äóãè ïåðåð³çó àêòèâíî¿ ïëÿìè êàòîäà, ÿêà çàéìຠâåñü òîðåöü åëåêòðîäà, à âíàñë³äîê çá³ëüøåííÿ êîíöåíòðàö³¿ çàðÿä³â ó í³é. Öå ïðèâîäèòü äî ³íòåíñèâíîãî ñïàäó ïîòåíö³àëó â ïðèåëåêòðîäí³é îáëàñò³ êàòîäà, ÿêå º ñêëàäîâîþ ÷àñòèíîþ íàïðóãè â äóç³.  îáëàñò³ çðîñòàþ÷î¿ ÑÕÄ äè íàì³÷íèé îï³ð – âåëè÷èíà äîäàòíÿ, òîáòî dUä Räèô > 0, àáî > 0.

dIä Ïðè çá³ëüøåíí³ äîâæèíè äóãè, çã³äíî ç ð³âíÿííÿì (1.2), ñòàòè÷íà õà ðàêòåðèñòèêà äóãè, íåçàëåæíî â³ä ¿¿ ôîðìè, åêâ³äèñòàíòíî ïåðåì³ùóºòüñÿ óâåðõ.

 çàãàëüíîìó âèãëÿä³ õàðàêòåð çì³íè íàïðóãè â äóç³ ìîæíà ïîÿñíèòè çà äîïîìîãîþ ð³âíÿííÿ (1.2) òîìó, ùî çàëåæíîñò³ Uä = f (Iä ) àíàëîã³÷í³ îäí³é ³ç ä³ëÿíîê ÑÕÄ, íàâåäåí³é íà ðèñ.1.4. Êîæíà ç ä³ëÿíîê ö³º¿ óçàãàëü íåíî¿ ÑÕÄ õàðàêòåðíà äëÿ ïåâíîãî ñïîñîáó äóãîâîãî çâàðþâàííÿ.

Ðèñ. 1.4. Óçàãàëüíåíà ñòàòè÷íà âîëüò-àìïåðíà õàðàêòåðèñòèêà äóãè Òàê, çâàðþâàííÿ ïîêðèòèìè åëåêòðîäàìè òà âîëüôðàìîâèì åëåêòðî äîì âèêîíóþòü ³ç çàñòîñóâàííÿì íåâåëèêî¿ ãóñòèíè ñòðóìó, òîìó ÑÕÄ äëÿ öèõ ñïîñîá³â çâàðþâàííÿ – ñïàäíà. Ïðè ðó÷íîìó äóãîâîìó çâàðþâàíí³ íà ôîðñîâàíèõ ðåæèìàõ ÑÕÄ – æîðñòêà. Íàïðóãà â äóç³ çì³íþºòüñÿ ó ìåæàõ Uä =12...30 Â.

Ïðè çâàðþâàíí³ ï³ä ôëþñîì äðîòîì ìàëîãî ä³àìåòðà òà ïðè âåëèêèõ çâàðþâàëüíèõ ñòðóìàõ âîëüò-àìïåðíà õàðàêòåðèñòèêà äóãè ïîëîãîçðî ñòàþ÷à Uä = 25...40 Â.

Ïðè çâàðþâàíí³ ïëàâêèì åëåêòðîäîì ó ñåðåäîâèù³ äâîîêèñó âóãëåöþ, ìåõàí³çîâàíîìó òà àâòîìàòè÷íîìó çâàðþâàíí³ ñàìîçàõèñíèì òà ïîðîøêî âèì äðîòîì ó ãàçîâîìó ñåðåäîâèù³ (Uä = 25...35 Â), à òàêîæ ïðè çâàðþ âàíí³ íåïëàâêèì åëåêòðîäîì ó ñåðåäîâèù³ àðãîíó ñòèñíåíîþ äóãîþ – ÑÕÄ çðîñòàþ÷à.

Ñòàòè÷íà âîëüò-àìïåðíà õàðàêòåðèñòèêà äóãè îïèñóº çâàðþâàëüíèé ïðîöåñ ó ñòàëîìó ðåæèì³. Äëÿ îïèñàííÿ çâàðþâàëüíîãî ïðîöåñó ó ðåàëü íîìó ìàñøòàá³ ÷àñó âèêîðèñòîâóþòü çàëåæí³ñòü ìèòòºâèõ çíà÷åíü íàïðóãè â äóç³ â³ä çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó. Òàêà çàëåæí³ñòü íàçèâàºòüñÿ äèíàì³÷íîþ âîëüò-àìïåðíîþ õàðàêòåðèñòèêîþ äóãè (ÄÕÄ). Ôîðìà ö³º¿ õàðàêòåðèñòèêè âèçíà÷àºòüñÿ âëàñòèâîñòÿìè äæåðåëà æèâëåííÿ, â³ä ÿêèõ çàëåæèòü ñò³éê³ñòü çâàðþâàëüíîãî ïðîöåñó ïðè æèâëåíí³ äóãè ÿê ïîñò³éíèì, òàê ³ çì³ííèì ñòðóìîì.

Åëåêòðè÷í³ âëàñòèâîñò³ äæåðåëà æèâëåííÿ ïðè ðîáîò³ ó ñòàòè÷íîìó ðåæèì³ â³äîáðàæóþòüñÿ éîãî çîâí³øíüîþ õàðàêòåðèñòèêîþ (ÇÕÄÆ), ÿêà ïîêàçóº çàëåæí³ñòü íàïðóãè íà âèõ³äíèõ êëåìàõ äæåðåëà â³ä ñèëè çâàðþ âàëüíîãî ñòðóìó. Âîíà îïèñóºòüñÿ ôóíêö³ºþ Uäæ = f (Iä ).

äæ Çîâí³øíÿ âîëüò-àìïåðíà õàðàê òåðèñòèêà äæåðåëà ìîæå áóòè êðóòî ñïàäíîþ (à), ïîëîãî ñïàäíîþ (á), æîðñòêîþ (â) òà çðîñòàþ÷îþ (ã) (ðèñ.1.5). Æîðñòêîþ ÇÕÄÆ íàçè âàºòüñÿ òàêà âîëüò-àìïåðíà õàðàêòå ä ðèñòèêà, ó ÿê³é ñïàä íàïðóãè ó ðîáî Ðèñ. 1.5. Çîâí³øí³ õàðàêòåðèñòèêè ÷îìó ä³àïàçîí³ çâàðþâàëüíèõ ñòðóì³â çâàðþâàëüíèõ äæåðåë æèâëåííÿ íå ïåðåâèùóº 0,04 Â/À.

Äèíàì³÷íà õàðàêòåðèñòèêà äæå ðåëà æèâëåííÿ – öå çàëåæí³ñòü ì³æ ìèòòºâèìè çíà÷åííÿìè âèõ³äíî¿ íàïðó ãè òà ñòðóìó íàâàíòàæåííÿ ïðè ïîñò³éí³é ó äàíó ìèòü ÷àñó íàïðóç³ æè âèëüíî¿ ìåðåæ³, òîáòî Uâèõ = f (ií )U =const. Äèíàì³÷íà õàðàêòåðèñòèêà ïî ì êàçóº ðåàêö³þ äæåðåëà æèâëåííÿ íà õàðàêòåð òà øâèäê³ñòü ïðîò³êàííÿ ïå ðåõ³äíèõ ïðîöåñ³â, ùî âèíèêàþòü â åíåðãåòè÷í³é ñèñòåì³ "äæåðåëî æèâ ëåííÿ – äóãà – âàííà" ïðè 䳿 çîâí³øí³õ çáóðåíü (çì³í³ íàïðóãè æèâèëüíî¿ ìåðåæ³, íàïðóãè â äóç³ àáî çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó, à òàêîæ ïðè ïåðåõîä³ ç îäíîãî ñòàëîãî ðåæèìó äî ³íøîãî). ×èì ìåíøå ÷àñ ïåðåõ³äíîãî ïðîöåñó, òèì êðàù³ äèíàì³÷í³ âëàñòèâîñò³ äæåðåëà æèâëåííÿ.

1.4. Ñò³éê³ñòü åíåðãåòè÷íî¿ ñèñòåìè "äæåðåëî æèâëåííÿ – äóãà – âàííà" Çâàðþâàëüíà äóãà, âàííà ðîçïëàâëåíîãî ìåòàëó òà äæåðåëî æèâëåííÿ óòâîðþþòü âçàºìîïîâ’ÿçàíó åíåðãåòè÷íó ñèñòåìó ÄÆ – Ä – Â, ê³íöåâà ìåòà ÿêî¿ – îòðèìàííÿ ÿê³ñíîãî çâàðíîãî ç’ºäíàííÿ ç âñòàíîâëåíèìè ïàðàìåòðà ìè øâà: ãëèáèíîþ ïðîâàðó, øèðèíîþ òà âèñîòîþ âàëèêà.

Åíåðãåòè÷íà ñèñòåìà ÄÆ – Ä –  ìîæå çíàõîäèòèñÿ ó äâîõ ñòàíàõ ðî áîòè:

1. Ñòàëà ð³âíîâàãà, àáî ðîáîòà ó ñòàòè÷íîìó ðåæèì³, êîëè ïàðàìåòðè äóãè òà äæåðåëà æèâëåííÿ ïðîòÿãîì äîñòàòíüî òðèâàëîãî ÷àñó íå çì³íþþòü ñâî¿õ âåëè÷èí.

2. Íåñòàëà ð³âíîâàãà, àáî ðîáîòà â ïåðåõ³äíîìó ðåæèì³, êîëè ïàðàìåò ðè äóãè òà äæåðåëà æèâëåííÿ çì³íþþòü ñâî¿ âåëè÷èíè ï³ä 䳺þ çîâí³øíüîãî âïëèâó íà ñèñòåìó àáî â ðåçóëüòàò³ êîëèâàíü áóäü-ÿêîãî ¿¿ ïà ðàìåòðà.

Ïðè ðîáîò³ åíåðãåòè÷íî¿ ñèñòåìè ÄÆ – Ä –  âèä³ëÿþòü òðè îñíîâí³ åòàïè:

1. Âèíèêíåííÿ (çáóäæåííÿ) çâàðþâàëüíî¿ äóãè.

2. Çâàðþâàííÿ (âèêîíàííÿ çâàðíîãî øâà).

3. Çàê³í÷åííÿ çâàðþâàííÿ (çàâàðþâàííÿ êðàòåðà â ê³íö³ øâà).

Ðîçãëÿíåìî ñò³éê³ñòü ñèñòåìè ï³ä ÷àñ çâàðþâàííÿ.

Ó ñòàí³ ñò³éêî¿ ð³âíîâàãè äóãîâèé ðîçðÿä â³äáóâàºòüñÿ áåçïåðåðâíî ïðîòÿãîì òðèâàëîãî ÷àñó ïðè çàäàíèõ çíà÷åííÿõ Iä òà Uä. Äëÿ ñòàá³ëüíîãî ãîð³ííÿ äóãè íåîáõ³äíà ð³âí³ñòü ñòðóìó ³ íàïðóãè äóãè ñòðóìîâ³ ³ íàïðóç³ äæåðåëà æèâëåííÿ:

²ä = ²äæ ;

Uä = Uäæ. (1.4) Öå îçíà÷àº, ùî ñòàòè÷í³ âîëüò-àìïåðí³ õàðàêòåðèñòèêè äóãè Uä = f(Iä) òà äæåðåëà æèâëåííÿ Uäæ = f(Iä) ïîâèíí³ ìàòè òî÷êè ïåðåòèíàííÿ. Äëÿ âèð³øåííÿ ïèòàííÿ ùîäî ñò³éêîñò³ ãîð³ííÿ äóãè ó òî÷êàõ ïåðåòèíàííÿ õàðàêòåðèñòèê íåîáõ³äíî ðîçãëÿíóòè óìîâè ñò³éêî¿ ðîáîòè åíåðãåòè÷íî¿ ñèñòåìè ÄÆ – Ä –  ó ðàç³ ä³¿ çáóðåíü ð³çíîãî ðîäó.

1.4.1. Ñò³éê³ñòü ñèñòåìè ïðè ìàëèõ â³äõèëåííÿõ ñòðóìó Äëÿ âèçíà÷åííÿ óìîâ ñòàòè÷íî¿ ñò³éêîñò³ ñèñòåìè ïðîàíàë³çóºìî ¿¿ ïî âåä³íêó ïðè âåëüìè íåçíà÷íèõ â³äõèëåííÿõ ñòðóìó I â³ä ñòàíó ð³âíîâàãè, ùî õàðàêòåðèçóºòüñÿ ðîáî÷èì çíà÷åííÿì ñòðóìó ²ð òà íàïðóãè Uð (ðèñ. 1.6).

Ïðè ðîçãëÿä³ ðîáîòè ñèñ òåìè ÄÆ – Ä –  äëÿ ñïðîùåí íÿ àíàë³çó áóäåìî âðàõîâóâàòè ³íäóêòèâí³ñòü ëèøå çâàðþâàëü íîãî êîëà.

гâíÿííÿ äèíàì³÷íî¿ ð³âíî âàãè ñèñòåìè ìຠâèãëÿä dI Ðèñ. 1.6. Ñòàòè÷í³ âîëüò-àìïåðí³ õàðàêòå Uäæ = Uä + L. (1.5) dt ðèñòèêè äóãè òà äæåðåëà æèâëåííÿ ïðè çì³í³ ñòðóìó I Ïðèïóñòèìî, ùî ñòðóì ²ð îòðèìàâ ìàëå â³äõèëåííÿ I, ïîòî÷íå çíà÷åííÿ ÿêîãî ïîçíà÷èìî ÿê ³. Òîä³ ñòðóì ó êîë³ áóäå ² = ²ð - ³. (1.6) Íîâèé ñòàí ñèñòåìè õàðàêòåðèçóâàòèìåòüñÿ òàêèìè ïàðàìåòðàìè:

ñòðóì ²ð - ³ ;

íàïðóãà â äóç³ Up + Uä;

íàïðóãà íà âèõ³äíèõ êëåìàõ äæåðåëà Up + Uäæ.

Òîä³ ð³âíÿííÿ (1.5) ìîæíà çàïèñàòè ó âèãëÿä³ d( Ið - i ) Uð + Uäæ = Uð + Uä + L.

(1.7) dt Äîáàâêè íàïðóã Uäæ òà Uä çà óìîâè ë³íåàðèçàö³¿ ôóíêö³¿ Uä = f(Iä) ³ Uäæ = f(Iä) íà ä³ëÿíêàõ À1Â1 òà À1Â2 (à öå ïðèïóñòèìî ïðè íåçíà÷ íèõ â³äõèëåííÿõ ñòðóìó I) âèðàçèìî ÷åðåç â³äïîâ³äí³ äèíàì³÷í³ îïîðè äó ãè òà äæåðåëà æèâëåííÿ [äèâ. (1.3)]. Äëÿ öüîãî ïðîâåäåìî äîïîì³æí³ äî òè÷í³ ó òî÷ö³ À1 äî êðèâèõ ÑÕÄ òà ÇÕÄÆ, ÿê³ â³äñ³êàþòü êóòè ä òà äæ ç â³ññþ ñòðóì³â I. Òîä³ dU äæ U = itg (180o -äæ ) = -itgäæ = -i ;

äæ dI dU ä o U = itg (180 - ) = - itg = - i. (1.8) ä ä ä dI ³äïîâ³äíî ð³âíÿííÿ (1.7) ïåðåòâîðþºòüñÿ äî âèãëÿäó dUäæ dUä di - ³ = -³ - L (1.9) dI dI dt àáî dUä dUäæ di L + - i = 0. (1.10) dt dI dI dUä dUäæ Ââåäåìî ïîçíà÷åííÿ:

- = kñò – êîåô³ö³ºíò ñò³éêîñò³ åíåðãå dI dI òè÷íî¿ ñèñòåìè ÄÆ – Ä – Â. Òîä³, ðîçä³ëèâøè ð³âíÿííÿ (1.10) ïî÷ëåííî íà L, ç óðàõóâàííÿì ââåäåíîãî ïîçíà÷åííÿ áóäåìî ìàòè:

di kñò + i = 0. (1.11) dt L гøåííÿì öüîãî ë³í³éíîãî îäíîð³äíîãî äèôåðåíö³àëüíîãî ð³âíÿííÿ ç ïîñò³éíèìè êîåô³ö³ºíòàìè º kñò - t L ³ = Ce. (1.12) Ïîñò³éíó Ñ çíàéäåìî çà óìîâè, ùî ïðè t = 0 ê³íöåâå çíà÷åííÿ i = I.

Òàêèì ÷èíîì, kñò - t L i = Ie. (1.13) ²ç îòðèìàíîãî ð³âíÿííÿ âèò³êàº: ñèñòåìà áóäå ñò³éêà, ÿêùî ìàëå â³äõè ëåííÿ I â³ä çàäàíîãî ðåæèìó Ip ç ÷àñîì áóäå çìåíøóâàòèñÿ, íàáëèæàþ÷èñü äî íóëÿ ïðè kñò > 0. ³äîìî, ùî L çàâæäè á³ëüøå çà íóëü.

Òàêèì ÷èíîì, ìîæíà ñôîðìóâàòè ãîëîâíó óìîâó ñò³éêîñò³ åíåðãåòè÷ íî¿ ñèñòåìè ÄÆ – Ä – Â: ñèñòåìà ñò³éêà, ÿêùî ð³çíèöÿ äèíàì³÷íèõ îïîð³â äóãè òà äæåðåëà æèâëåííÿ ó ðîáî÷³é òî÷ö³ – âåëè÷èíà äîäàòíÿ.

Âèêîíàííÿ óìîâè kñò > 0 çàëåæèòü â³ä â³äïîâ³äíîñò³ ôîðìè çîâí³ø íüî¿ õàðàêòåðèñòèêè äæåðåëà æèâëåííÿ ôîðì³ çîâí³øíüî¿ õàðàêòåðèñòèêè äóãè. Âèá³ð ôîðìè ÇÕÄÆ âèçíà÷àºòüñÿ ôîðìîþ ÑÕÄ. Ïîêàæåìî öå íà ïðèêëàäàõ øëÿõîì àíàë³çó ïðîöåñ³â ó ñèñòåì³ ÄÆ – Ä –  ïðè ð³çíèõ ñïî ëó÷åííÿõ ôîðìè ÇÕÄÆ òà ÑÕÄ (ðèñ. 1.7).

ßêùî ï³ä ÷àñ ãîð³ííÿ äóãè ó òî÷ö³ À âèíèêëî çìåíøåííÿ ñòðóìó ( ² < I ), òî äëÿ ï³äòðèìêè äóãîâîãî ðîçðÿäó çã³äíî ç³ ñòàòè÷íîþ âîëüò Àmin A àìïåðíîþ õàðàêòåðèñòèêîþ äóãè íåîáõ³äíà á³ëüø âèñîêà íàïðóãà. ¯¿ âåëè ÷èíà ñòຠá³ëüøîþ, í³æ ìîæå äàòè äæåðåëî ïðè öüîìó æ ñòðóì³ ( - Uäæ ).

Ó çâ’ÿçêó ç öèì ñòàíåòüñÿ ïîäàëüøå äîâ³ëüíå çíèæåííÿ ñèëè ñòðóìó ( ² 0 ), òà äóãà çãàñíå. Òàêèì ÷èíîì, ó òî÷ö³ À äóãà ñòàá³ëüíî ãîð³òè íå À ìîæå.

Ó òî÷ö³  ïðè çíèæåíí³ ñèëè ñòðóìó íàïðóãà äæåðåëà âèÿâëÿºòüñÿ á³ ëüøîþ ( Uäæ ), í³æ öå ïîòð³áíî äëÿ ãîð³ííÿ äóãè çà ÑÕÄ. Çàâäÿêè öüîìó ñòàíåòüñÿ äîâ³ëüíå çá³ëüøåííÿ ñòðóìó ( ² > I ), ³ ïðîöåñ ãîð³ííÿ ïîâåð  min  íåòüñÿ ó òî÷êó Â.

Çðîñòàííÿ ñòðóìó ó òî÷ö³  ïðèçâåäå äî çá³ëüøåííÿ íàïðóãè, ïîòð³á íî¿ äëÿ ãîð³ííÿ äóãè. Äæåðåëî æèâëåííÿ ïðè öèõ çíà÷åííÿõ ñòðóìó äóãè äຠìåíøó íàïðóãó ( - Uäæ ). Öå âèêëè÷å äîâ³ëüíå çíèæåííÿ ñèëè ñòðóìó ( ² I ), òà ãîð³ííÿ äóãè çíîâó ïåðåì³ñòèòüñÿ ó òî÷êó Â. Îòæå, òî÷êè   max ïåðåòèíàííÿ âîëüò-àìïåðíèõ õàðàêòåðèñòèê º òî÷êàìè ñò³éêî¿ ðîáîòè åíå ðãåòè÷íî¿ ñèñòåìè ÄÆ – Ä – Â.

Àíàë³ç âàð³àíò³â ñïîëó÷åííÿ ÑÕÄ òà ÇÕÄÆ, íàâåäåíèõ íà ðèñ.1.7, äຠçìîãó çðîáèòè òàê³ îñíîâí³ âèñíîâêè:

1. ßêùî ñòàòè÷íà âîëüò-àìïåðíà õàðàêòåðèñòèêà äóãè ñïàäíà Ðèñ. 1.7. Ñïîëó÷åííÿ óçà ãàëüíåíî¿ ñòàòè÷íî¿ âîëüò àìïåðíî¿ õàðàêòåðèñòèêè äóãè òà çîâí³øíüî¿ õàðàê òåðèñòèêè äæåðåëà æèâ ëåííÿ ð³çíî¿ ôîðìè:

à – ñïàäíî¿;

á – æîðñòêî¿;

â – çðîñòàþ÷î¿ dUä <, òî äëÿ ñò³éêî¿ ðîáîòè ñèñòåìè ÄÆ – Ä –  ïîòð³áí³ äæåðåëà dI æèâëåííÿ ò³ëüêè ç³ ñïàäíèìè çîâí³øí³ìè âîëüò-àìïåðíèìè õàðàêòåðèñòè dUäæ < êàìè, ïðè÷îìó êðóò³ñòü ñïàäàííÿ çîâí³øíüî¿ õàðàêòåðèñòèêè dI äæåðåëà ó ðîáî÷³é òî÷ö³ ïîâèííà áóòè á³ëüøîþ (äèâ. ðèñ.1.7,à, òî÷êà Â").

2. ßêùî ñòàòè÷íà âîëüò-àìïåðíà õàðàêòåðèñòèêà äóãè æîðñòêà dUä =, òî ñò³éêó ðîáîòó ñèñòåìè ³ â öüîìó âèïàäêó çàáåçïå÷èòü äæåðå dI dUäæ < ëî æèâëåííÿ òàêîæ ç³ ñïàäíîþ çîâí³øíüîþ õàðàêòåðèñòèêîþ, dI àëå êðóò³ñòü ¿¿ ñïàäàííÿ ìîæå áóòè áóäü-ÿêîþ (äèâ.ðèñ.1.7,à, òî÷êà Â').

3. Äëÿ ñò³éêî¿ ðîáîòè ñèñòåìè ïðè íàÿâíîñò³ äóãè ç³ çðîñòàþ÷îþ dUä > âîëüò-àìïåðíîþ õàðàêòåðèñòèêîþ ïðèíöèïîâî ìîæíà çàñòîñîâó dI âàòè äæåðåëà æèâëåííÿ ç áóäü-ÿêîþ ôîðìîþ çîâí³øíüî¿ õàðàêòåðèñòèêè (äèâ. ðèñ.1.7, òî÷êà Â). Âèíÿòêîì º äæåðåëà ç³ çðîñòàþ÷îþ çîâí³øíüîþ õà ðàêòåðèñòèêîþ. Êðóò³ñòü ï³äéîìó ¿õ õàðàêòåðèñòèêè ïîâèííà áóòè ìåíøîþ çà êðóò³ñòü ï³äéîìó ÑÕÄ (ðèñ. 1.7,â).

4. Äæåðåëà æèâëåííÿ ç³ ñïàäíèìè âîëüò-àìïåðíèìè õàðàêòåðèñòèêàìè ïðèíöèïîâî ï³äõîäÿòü äî áàãàòüîõ ñïîñîá³â äóãîâîãî çâàðþâàííÿ.

5. Äæåðåëà æèâëåííÿ ç æîðñòêèìè òà çðîñòàþ÷èìè âîëüò-àìïåðíèìè õàðàêòåðèñòèêàìè ìàþòü îáìåæåíå çàñòîñóâàííÿ ³ ìîæóòü áóòè âèêîðèñ òàí³ ëèøå äëÿ çâàðþâàííÿ äóãàìè ç³ çðîñòàþ÷îþ ÑÕÄ.

1.4.2. Ñò³éê³ñòü ñèñòåìè ïðè â³äõèëåííÿõ äîâæèíè äóãè ϳä ÷àñ çâàðþâàííÿ ïîêðèòèìè åëåêòðîäàìè òà íåïëàâêèì âîëüôðàìî âèì åëåêòðîäîì ÷àñòî çì³íþºòüñÿ äîâæèíà äóãè. Ïðè ðó÷íîìó äóãîâîìó çâàðþâàíí³ ö³ çì³íè ïîâ’ÿçàí³ ç âèêîíàííÿì øâ³â ó âàæêîäîñòóïíèõ ì³ñöÿõ òà êâàë³ô³êàö³ºþ çâàðíèêà. Ïðè çâàðþâàíí³ âîëüôðàìîâèì åëåêòðîäîì ïî äîâæåííÿ äóãè ìîæëèâå ÷åðåç éîãî îïëàâëåííÿ.

Êîëèâàííÿ äîâæèíè äóãè ïðè îçíà÷åíèõ ñïîñîáàõ çâàðþâàííÿ íå ïî âèíí³ ïðèâîäèòè äî çíà÷íèõ êîëèâàíü ñèëè çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó. ßêùî öå ñòàíåòüñÿ, òî ÿê³ñòü îòðèìàíîãî çâàðíîãî øâà áóäå ð³çíîþ íà ð³çíèõ ä³ ëÿíêàõ, òîáòî áóäóòü çì³íþâàòèñÿ íàñàìïåðåä ðîçì³ðè çâàðþâàëüíî¿ âàííè òà øâà.

Âëàñòèâ³ñòü çâàðþâàëüíî¿ äóãè ï³äòðèìóâàòè çàäàíó ãëèáèíó ïðîïëà âëåííÿ ìåòàëó ïðè êîëèâàííÿõ ¿¿ äîâæèíè ó â³äîìèõ ìåæàõ íàçèâàºòüñÿ åëàñòè÷í³ñòþ äóãè. Êðèòåð³ºì åëàñòè÷íîñò³ ìîæå ñëóæèòè íàéá³ëüøà äîâ æèíà äóãè lä max, äî ÿêî¿ äóãó ìîæíà ðîçòÿãóâàòè áåç îáðèâó. Êîëè äîâæè íà äóãè çá³ëüøóºòüñÿ, çâàðþâàëüíèé ñòðóì, ÿê ïðàâèëî, çìåíøóºòüñÿ. Äëÿ êîæíîãî ñïîñîáó çâàðþâàííÿ, äëÿ ïåâíîãî ä³àìåòðà òà ìàòåð³àëó åëåêòðîäà ³ çàõèñíîãî ñåðåäîâèùà ³ñíóº äåÿêå íàéìåíøå çíà÷åííÿ lä min, ïðè ÿêîìó äóãîâèé ðîçðÿä ñòຠíåñò³éêèì.

Ðîçãëÿíåìî ïîâåä³íêó åíåðãåòè÷íî¿ ñèñòåìè ÄÆ – Ä –  ïðè êîëèâàí í³ äîâæèíè äóãè lä çà òàêèõ óìîâ (ðèñ. 1.8):

dUäæ dUä < < 0;

kcò > 0;

ïðè lä2 > lä1.

dI dI Ïðè çá³ëüøåíí³ äîâæèíè äóãè äî lä2 ñòàòè÷íà âîëüò-àìïåðíà õàðàêòå ðèñòèêà ïåðåì³ñòèòüñÿ óâåðõ ³ áóäå îïèñóâàòèñÿ ôóíêö³ºþ Uä2 = f (I ). Çà óìîâè ìàëèõ â³äõèëåíü lä, Uä òà lä ïðèïó ñòèìî ââàæàòè ä³ëÿíêè âîëüò àìïåðíèõ õàðàêòåðèñòèê äóãè òà äæåðåëà æèâëåííÿ ïðÿìî ë³í³éíèìè.

Ïðè çá³ëüøåíí³ lä äî lä Ðèñ. 1.8. Ñòàòè÷í³ âîëüò-àìïåðí³ õàðàêòåðè (ïðèð³ñò – l) ïðè ²ð = const ñòèêè äóãè òà äæåðåëà æèâëåííÿ ïðè çì³í³ íàïðóãà Uä çðîñòຠíà âåëè äîâæèíè äóãè lä ÷èíó Uäl. Âèðàçèìî ïðèð³ñò dUä Uäl = l.

Uä ÷åðåç äèíàì³÷íó õàðàêòåðèñòèêó äóãè, òîáòî dl Ïðè çá³ëüøåíí³ lä ñòðóì äóãè çìåíøóºòüñÿ íà âåëè÷èíó Iä, à íàïðóãà â äóç³ Uä ïðè lä2 = const çðîñòຠíà âåëè÷èíó Uäi, ÿêó âèðàçèìî ÷åðåç dUä Uäi = I.

äèôåðåíö³àëüíèé îï³ð äóãè:

dI Òîä³ çì³íà Uä áóäå:

dUä dUä Uä = Uäl + Uäi = l + I. (1.14) dl dI Ïðèð³ñò íàïðóãè â äóç³ Uä äîð³âíþº ïðèðîñòó íàïðóãè íà êëåìàõ äæåðåëà æèâëåííÿ Uäæ, òîáòî Uä = Uäæ. Âèðàçèìî ïðèð³ñò Uäæ ÷åðåç dUäæ Uäæ = I.

äèíàì³÷íèé îï³ð äæåðåëà æèâëåííÿ:

dI ϳñëÿ ï³äñòàíîâêè çíà÷åííÿ Uäæ ó ð³âíÿííÿ (1.14) ìàòèìåìî dUäæ dUä dUä I = l + I. (1.15) dI dl dI ϳñëÿ ïåðåòâîðåííÿ îäåðæèìî:

dUä dUä dUäæ - l = I - = Ikñò. (1.16) dl dI dI Îñòàòî÷íî dUä - l = Ikcò.

(1.17) dl ²ç ð³âíÿííÿ (1.17) ìîæíà çðîáèòè òàê³ âèñíîâêè:

1. Çì³íè äîâæèíè äóãè òà çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó ìàþòü ïðîòèëåæí³ çíàêè, òîáòî ïðè çðîñòàíí³ lä âåëè÷èíà ²ä çìåíøóºòüñÿ ³ íàâïàêè.

dUä l I = 2. Àáñîëþòíà âåëè÷èíà â³äõèëåííÿ òèì ìåíøà, ÷èì á³ kñò dl ëüøå kñò, òîáòî åëàñòè÷í³ñòü äóãè ï³äâèùóºòüñÿ ç³ çðîñòàííÿì kñò.

3. Ñò³éê³ñòü ñèñòåìè ÄÆ – Ä –  çàëåæèòü â³ä ôîðìè çîâí³øíüî¿ âîëüò-àìïåðíî¿ õàðàêòåðèñòèêè äæåðåëà æèâëåííÿ.

Îñòàíí³é âèñíîâîê ïîÿñíèìî íà ïðèêëàäàõ.

Çâàðþâàííÿ ïîêðèòèìè åëåêòðîäàìè òà âîëüôðàìîâèì åëåêòðîäîì âè êîíóºòüñÿ ç âèêîðèñòàííÿì ñòðóìó íåâåëèêî¿ ãóñòèíè. Ñòàòè÷íà âîëüò dUä < àìïåðíà õàðàêòåðèñòèêà äóãè ìຠñïàäíó ôîðìó, òîìó äëÿ ñò³éêî¿ dI ðîáîòè åíåðãåòè÷íî¿ ñèñòåìè ÄÆ – Ä –  ïîòð³áí³ äæåðåëà æèâëåííÿ ò³ëü êè ç³ ñïàäíèìè âîëüò-àìïåðíèìè õàðàêòåðèñòèêàìè. Íàéìåíøà çì³íà ñòðóìó çàáåçïå÷óºòüñÿ ïðè çàñòîñóâàíí³ äæåðåëà ç êðóòîñïàäíèìè âîëüò àìïåðíèìè õàðàêòåðèñòèêàìè (ðèñ. 1.9,à). Ó öüîìó âèïàäêó I1ê

I2ê

Ðèñ. 1.9. Âïëèâ ôîðìè ñòàòè÷íî¿ õàðàêòåðèñòèêè äóãè (ÑÕÄ) òà çîâí³øíüî¿ õàðàêòåðèñòèêè äæåðåëà æèâëåííÿ (ÇÕÄÆ) íà êîëèâàííÿ çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó ïðè çì³í³ äîâæèíè äóãè:

à – êðóòîñïàäíà (ê) òà ïîëîãîñïàäíà (ï) ÇÕÄÆ;

á – æîðñòêà (æ) ÇÕÄÆ;

â – ñïàäíà (ñ), æîðñòêà (æ) òà çðîñòàþ÷à (ç) ÇÕÄÆ Ïðè ìåõàí³çîâàíîìó çâàðþâàíí³ ïëàâêèì åëåêòðîäîì ï³ä ôëþñîì òà ó ñåðåäîâèù³ çàõèñíèõ ãàç³â àâòîìàòè÷íà ï³äòðèìêà îñíîâíèõ ïàðàìåòð³â ðåæèìó – ñèëè ñòðóìó òà íàïðóãè – çàáåçïå÷óºòüñÿ øëÿõîì âèêîðèñòàííÿ ïðîöåñó ñàìîðåãóëþâàííÿ äóãè. Ñóòü ïðîöåñó: øâèäê³ñòü ïëàâëåííÿ åëåêò ðîäíîãî äðîòó çì³íþºòüñÿ ïðîïîðö³éíî çì³í³ äîâæèíè äóãè. Øâèäê³ñòü ïîäà÷³ åëåêòðîäà â äóãó ïðè öüîìó çàëèøàºòüñÿ ïîñò³éíîþ.

 ñòàëîìó ðåæèì³ äëÿ çàäàíî¿ äîâæèíè äóãè lä (ðèñ. 1.9,á) øâèäê³ñòü ïîäà÷³ åëåêòðîäíîãî äðîòó äîð³âíþº øâèäêîñò³ éîãî ïëàâëåííÿ â äóç³. ßê ùî äîâæèíà äóãè çìåíøóºòüñÿ (lä2 < lä ), çâàðþâàëüíèé ñòðóì çðîñòຠ( ²2 > ²0 ), øâèäê³ñòü ïëàâëåííÿ äðîòó òàêîæ çá³ëüøóºòüñÿ, âíàñë³äîê ÷îãî äîâæèíà â³äíîâëþºòüñÿ (lä2 lä ). Ïðè ïåðåâèùåíí³ âñòàíîâëåíî¿ äîâæè íè äóãè (lä1 > lä ) ñïîñòåð³ãàòèìåòüñÿ çâîðîòíèé ïðîöåñ, òîáòî çâàðþâàëü íèé ñòðóì çìåíøóºòüñÿ ( ²1 < ²0 ), øâèäê³ñòü ïëàâëåííÿ äðîòó òàêîæ âïàäå ³ äîâæèíà äóãè ñêîðîòèòüñÿ (lä1 lä ).

Ñàìîðåãóëþâàííÿ äóãè ïðîò³êຠäîñèòü åôåêòèâíî ïðè çâàðþâàíí³ ñòðóìîì âåëèêî¿ ãóñòèíè ³ òèì àêòèâí³øå, ÷èì á³ëüøà çì³íà ñèëè ñòðóìó ïðè êîëèâàííÿõ äîâæèíè äóãè.

Ïðè ìåõàí³çîâàíîìó òà àâòîìàòè÷íîìó çâàðþâàíí³ ñàìîçàõèñíèì ïî ðîøêîâèì äðîòîì, à òàêîæ ó ñåðåäîâèù³ çàõèñíèõ ãàç³â àáî ï³ä ôëþñîì òîíêèì äðîòîì ÑÕÄ – çðîñòàþ÷à (äèâ. ðèñ. 1.3,â). Äëÿ öèõ ñïîñîá³â çâàðþ âàííÿ ïðèíöèïîâî ï³äõîäÿòü äæåðåëà æèâëåííÿ ç áóäü-ÿêîþ ôîðìîþ ÇÕÄÆ. Àëå íàéá³ëüøà çì³íà çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó ïðè êîëèâàííÿõ äîâæèíè äóãè, ÿêà ïîòð³áíà äëÿ àêòèâ³çàö³¿ ïðîöåñó ñàìîðåãóëþâàííÿ, â³ä áóâàòèìåòüñÿ ïðè çàñòîñóâàíí³ äæåðåëà æèâëåííÿ ç³ çðîñòàþ÷îþ âîëüò àìïåðíîþ õàðàêòåðèñòèêîþ (ðèñ. 1.9,â): I1ç > I1æ > I1ñ;

I2ç > I2æ > I2ñ. Íà ïðàêòèö³ ó öèõ âèïàäêàõ çàñòîñîâóþòü äæåðåëà æèâëåííÿ ç ïîëîãîñïàäíè ìè òà æîðñòêèìè âîëüò-àìïåðíèìè õàðàêòåðèñòèêàìè.

1.4.3. Ñò³éê³ñòü ñèñòåìè ïðè êîëèâàííÿõ íàïðóãè æèâèëüíî¿ ìåðåæ³ Çã³äíî ç âèìîãàìè äî ÿêîñò³ åëåêòðè÷íî¿ åíåð㳿, ùî âèêîðèñòîâóºòüñÿ çâàðþâàëüíèìè óñòàíîâêàìè, â³äõèëåííÿ íàïðóãè ìåðåæ³ ïðèïóñòèì³ ó ìåæàõ +5 % â³ä íîì³íàëüíî¿ âåëè÷èíè íàïðóãè Uì. Çì³íà Uì ïðèâîäèòü äî çì³íè ïàðàìåòð³â çâàðþâàëüíîãî äæåðåëà æèâëåííÿ: íàïðóãè õîëîñòîãî õîäó U0, ïîëîæåííÿ çîâí³øíüî¿ âîëüò-àìïåðíî¿ õàðàêòåðèñòèêè, çâàðþâà ëüíîãî ñòðóìó I (ðèñ. 1.10,à,á).

Çì³íà ïîëîæåííÿ çîâí³øíüî¿ âîëüò-àìïåðíî¿ õàðàêòåðèñòèêè äæåðåëà ïðèâîäèòü äî çì³íè ñòðóìó çâàðþâàííÿ íà âåëè÷èíó I1 ïðè çìåíøåíí³ Uì, òà íà âåëè÷èíó I2 ïðè çðîñòàíí³Uì. Òàê³ â³äõèëåííÿ ìîæóòü ïðèçâåñòè äî çì³íè ÿêîñò³ çâàðþâàííÿ. Äëÿ ï³äòðèìêè ñòàá³ëüíî¿ ÿêîñò³ çâàðíîãî ç’ºäíàííÿ ïîòð³áíî âîëîä³òè ñïîñîáàìè â³äíîâëåííÿ çàäàíîãî ðåæèìó çâà ðþâàííÿ, óì³òè çàñòîñîâóâàòè ñïåö³àëüí³ ïðèñòðî¿, ùî àâòîìàòè÷íî çì³ íþþòü ïðè êîëèâàííÿõ Uì.

U Íàïðèêëàä, ó çâàðþâàëüíèõ òðàíñôîðìàòîðàõ çà äîïîìîãîþ ðåãóëÿòî ðà àâòîìàòè÷íî çì³íþºòüñÿ ³íäóêòèâíèé îï³ð òàê, ùî íîâà õàðàêòåðèñòèêà Uäæ2 = f (I) ç³ çì³íåíèì íàõèëîì ïðîõîäèòü ÷åðåç ðàí³øå âñòàíîâëåíó ðî áî÷ó òî÷êó (ðèñ.1.10,â).

Ðèñ. 1.10. Çîâí³øí³ âîëüò-àìïåðí³ õàðàêòåðèñòèêè äæåðåëà æèâëåí íÿ ïðè çì³í³ íàïðóãè ìåðåæ³ äëÿ ñïàäíî¿ (à), çðîñòàþ÷î¿ (á) ñòà òè÷íî¿ õàðàêòåðèñòèêè äóãè òà ³íäóêòèâíîãî îïîðó çâàðþ âàëüíîãî òðàíñôîðìàòîðà (â) 1.5. Îñîáëèâîñò³ äóãè, ùî æèâèòüñÿ îäíîôàçíèì çì³ííèì ñòðóìîì Ðîçãëÿíóò³ ó ðîçä. 1.2 ïðîöåñè õàðàêòåðí³ äëÿ óí³ïîëÿðíèõ äóã, òîáòî òàêèõ äóã, â ÿêèõ íàïðÿì ñòðóìó íå çì³íþºòüñÿ. Äóãà çì³ííîãî ñòðóìó, â ÿê³é íàïðÿì ñòðóìó ç á³ãîì ÷àñó çì³íþºòüñÿ ³, â³äïîâ³äíî, îäèí ³ òîé ñàìèé åëåêòðîä íàâïåðåì³ííî º òî êàòîäîì, òî àíîäîì, õàðàêòåðèçóºòüñÿ íèçêîþ îñîáëèâîñòåé. Ó çâàðþâàëüí³é òåõí³ö³ âèêîðèñòîâóþòü çäåá³ëüøîãî äóãè ïðîìèñëîâî¿ ÷àñòîòè (50...60 Ãö), ³íîä³ çâàðþâàííÿ âèêîíóþòü ñòðóìîì ï³äâèùåíî¿ ÷àñòîòè (400...500 Ãö);

îñòàíí³ì ÷àñîì, ó çâ’ÿçêó ç øèðîêèì ðîçïîâñþäæåííÿì íîâîãî òèïó äæåðåë æèâëåííÿ ç åëåêòðîííèì ðåãóëþ âàííÿì âèêîðèñòîâóþòüñÿ çâàðþâàëüí³ äóãè ç á³ëüø âèñîêîþ ÷àñòîòîþ.

Ïðè æèâëåíí³ äóãè â³ä äæåðåëà ç ñèíóñî¿äàëüíîþ íàïðóãîþ ñòðóì ³ íàïðóãà â äóç³ ïåð³îäè÷íî çì³íþþòü ñâîþ âåëè÷èíó ³ íàïðÿì. Ó ìîìåíòè ïåðåõîäó ñòðóìó ÷åðåç íóëü òà çì³íè ïîëÿðíîñò³ íà ïî÷àòêó ³ â ê³íö³ êîæ íîãî ï³âïåð³îäó òåìïåðàòóðà äóãîâîãî ïðîì³æêó çíèæóºòüñÿ, âíàñë³äîê ÷î ãî â³äáóâàºòüñÿ éîãî äå³îí³çàö³ÿ òà çìåíøóºòüñÿ åëåêòðîïðîâ³äí³ñòü. Äå³î í³çàö³ÿ ïðèâîäèòü äî îõîëîäæåííÿ àêòèâíèõ ïëÿì, ÿêå îñîáëèâî çíà÷íå íà çâàðþâàíîìó âèðîá³ ÷åðåç éîãî âåëèêó ìàñó.

Ïîâòîðíå çáóäæåííÿ íà ïî÷àòêó êîæíîãî ï³âïåð³îäó ìîæå ñòàòèñÿ ò³ëüêè ïðè ï³äâèùåí³é íàïðóç³, ÿêà íàçèâàºòüñÿ íàïðóãîþ ïîâòîðíîãî çáó äæåííÿ äóãè Uç, êîòðà á³ëüøà çà íàïðóãó ãîð³ííÿ äóãè Uä (ðèñ. 1.11).

Ðèñ. 1.11. Çì³íà ñòðóìó é íàïðóãè â äóç³ ïðè çâàðþâàíí³ îäíîôàçíèì çì³ííèì ñòðóìîì Íåîáõ³äíî, ùîá ó ìîìåíò ïîâòîðíîãî çáóäæåííÿ äóãè íàïðóãà õîëîñ òîãî õîäó äæåðåëà æèâëåííÿ áóëà á³ëüøîþ çà Uç. ßêùî öÿ óìîâà íå âèêî íóºòüñÿ, òî ïîâòîðíå çáóäæåííÿ íà ïî÷àòêó ï³âïåð³îäó íåìîæëèâå.

Ðîçãëÿíåìî åëåêòðè÷íó ñõåìó çâàðþâàëüíî¿ äóãè çì³ííîãî ñòðóìó (ðèñ. 1.12). Äæåðåëîì æèâëåííÿ â äàí³é ñõåì³ º îäíîôàçíèé çíèæóâàëüíèé òðàíñôîðìàòîð Ò ç æîðñòêîþ çîâí³øíüîþ õàðàêòåðèñòèêîþ. Ïîñë³äîâíî ç âòîðèííîþ îáìîòêîþ òðàíñôîðìàòîðà ó êîëî äóãè ïîñë³äîâíî ââ³ìêíóò³ àêòèâíèé R òà ³íäóêòèâíèé ÕL îïîðè. Ðåçèñòîð R ïðèçíà÷åíèé äëÿ ðåãó ëþâàííÿ ñèëè çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó òà ôîðìóâàííÿ ñïàäíî¿ çîâí³øíüî¿ õàðàêòåðèñòèêè äæåðåëà æèâëåííÿ. Íà âèõîä³ åëåêòðè÷íî¿ ñõåìè ââ³ìêíóò³ åëåêòðîä Å òà âèð³á Â.

Ðèñ. 1.12. Ñõåìà æèâëåííÿ äóãè çì³ííèì ñòðóìîì Âèïàäîê 1. Çâàðþâàëüíå êîëî ì³ñòèòü ëèøå àêòèâíèé îï³ð R ( Õ 0).

L Ïðè öüîìó çñóâ ôàçè ì³æ ñòðóìîì òà íàïðóãîþ äîð³âíþº íóëþ (2 = 0).

Çì³íó ìèòòºâèõ çíà÷åíü íàïðóãè âòîðèííî¿ îáìîòêè òðàíñôîðìàòîðà U2, íàïðóãè â äóç³ Uä é ñòðóìó ³2, ùî ïðîò³êຠ÷åðåç çâàðþâàëüíå êîëî, ïîêà çàíî íà ðèñ.1.13,à.

Ó íåãàòèâíîìó ï³âïåð³îä³ â ìîìåíò ÷àñó t = tçã çãàñàííÿ äóãè íàïðóãà U2 ñïàäຠäî íàïðóãè çãàñàííÿ Uçã. Çíà÷åííÿ æ ¿¿ íåäîñòàòíüî äëÿ ñòâîðåí íÿ íåîáõ³äíèõ óìîâ ³ñíóâàííÿ çâàðþâàëüíî¿ äóãè, òîáòî ñòðóì ³2 ³ íàïðóãà â äóç³ ñïàäàþòü äî çíà÷åííÿ, áëèçüêîãî äî íóëÿ, ïðè öüîìó ñïîñòåð³ãàºòüñÿ ïîãàñàííÿ äóãè. Òàêèé ñòàí ïðîäîâæóºòüñÿ äî ÷àñó t = tç çáóäæåííÿ äóãè ó ïîçèòèâíîìó ï³âïåð³îä³. ²íòåðâàë ÷àñó â³ä t = tçã äî t = tç íàçèâàºòüñÿ ÷àñîì ïåðåðâè tï â ãîð³íí³ çâàðþâàëüíî¿ äóãè. Ó öåé ³íòåðâàë ÷àñó ñòðóì ³2, ùî ïðîò³êຠ÷åðåç çâàðþâàëüíèé êîíòóð, íå äîð³âíþº íóëþ. Öå ïîÿñíþºòüñÿ òèì, ùî ó äóãîâîìó ïðîì³æêó ó äàíó ìèòü àêòèâíà ïëÿìà êàòîäà ùå ñïðî ìîæíà âèïðîì³íþâàòè åëåêòðîíè, à òàêîæ íàÿâí³ñòþ ïëàçìîâèõ ïîòîê³â ó ñòîâï³ äóãè. Ó äóãîâîìó ïðîì³æêó ïðîòÿãîì ÷àñó tï ³ñíóº æåâð³þ÷èé ðîç ðÿä, à íå äóãîâèé.

Ðèñ. 1.13. Çì³íà ìèòòºâèõ çíà÷åíü u2, uä, uL, i2 ó çâàðþâàëüíîìó êîë³ ïðè âìèêàíí³ àêòèâíîãî (à) òà ³íäóêòèâíîãî (á) îïîð³â Ó ìîìåíò ÷àñó t = tç íàïðóãà U2 äîñÿãຠíåîáõ³äíîãî çíà÷åííÿ íàïðóãè ïîâòîðíîãî çáóäæåííÿ äóãè Uç ³ ó äóãîâîìó ïðîì³æêó óòâîðþºòüñÿ íàïðó æåí³ñòü åëåêòðè÷íîãî ïîëÿ òàêà, ïðè ÿê³é ðîçïî÷èíàºòüñÿ ³íòåíñèâíå çàðî äæåííÿ â³ëüíèõ åëåêòðîí³â, ùî ïðèâîäèòü äî â³äíîâëåííÿ äóãîâîãî ðîçðÿ äó. Âíàñë³äîê òîãî, ùî ïðîòÿãîì ÷àñó tï äóãîâèé ðîçðÿä â³äñóòí³é, çâàðþ âàëüíå êîëî ðîç³ìêíóòå. Ðîçðàõóºìî ÷àñ tï ïåðåðâè ó ãîð³íí³ äóãè.

Çáóäæåííÿ äóãè êîæíîãî ï³âïåð³îäó â³äáóâàºòüñÿ, ÿê ïîêàçàíî âèùå, çà óìîâè Uç = U2 max sin tç, (1.18) äå U2 max – àìïë³òóäíå çíà÷åííÿ íàïðóãè äæåðåëà æèâëåííÿ, Â;

= 2f – êóòîâà ÷àñòîòà, ðàä/ñ (f – ÷àñòîòà çì³ííîãî ñòðóìó, Ãö).

Çâ³äñè 1 Uç tç = arcsin. (1.19) 2f U2 max Ïîãàñàííÿ äóãè â³äáóâàºòüñÿ, êîëè Uä = U2 max sin( -tçã )= U2 max sintçã. (1.20) ×àñ ïîãàñàííÿ äóãè Uä tçã = arcsin. (1.21) 2f U2 max Çàãàëüíèé ÷àñ ïåðåðâè â ãîð³íí³ äóãè U U ä 1 ç. (1.22) t = t + t = arcsin + arcsin ï ç çã 2 f U U 2 max 2 max Òàêèì ÷èíîì, ÿêùî ó çâàðþâàëüíå êîëî óâ³ìêíóòèé ëèøå àêòèâíèé îï³ð R, äóãà çì³ííîãî ñòðóìó ãîðèòü ³ç ïåðåðâàìè.

Ñêîðîòèòè ÷àñ ïåðåðâè tï ìîæíà ð³çíèìè øëÿõàìè: ï³äâèùåííÿì íà ïðóãè õîëîñòîãî õîäó òðàíñôîðìàòîðà, ï³äâèùåííÿì ÷àñòîòè çì³ííîãî ñòðóìó, çíèæåííÿì íàïðóãè ïîâòîðíîãî çáóäæåííÿ òà ãîð³ííÿ äóãè, âìè êàííÿì ó çâàðþâàëüíå êîëî ³íäóêòèâíîãî îïîðó òà áàòàðå¿ êîíäåíñàòîð³â.

ϳäâèùåííÿ íàïðóãè õîëîñòîãî õîäó òðàíñôîðìàòîðà U0 ñïðèÿº çðîñ òàííþ ñò³éêîñò³ ãîð³ííÿ äóãè òîìó, ùî U0 = U2 max 2. Íàéìåíøå çíà÷åííÿ U0 ìîæíà ðîçðàõóâàòè çà ôîðìóëîþ Uä Uç U0 +. (1.23) Uä Ó á³ëüøîñò³ òðàíñôîðìàòîð³â äëÿ äóãîâîãî çâàðþâàííÿ ïðèéìàþòü U =1,8...2,5. Àëå ç ï³äâèùåííÿì U0 çíèæóþòüñÿ òåõí³êî-åêîíîì³÷í³ Uä ïîêàçíèêè äæåðåëà òà çðîñòຠíåáåçïåêà ïîðàçêè îáñëóãîâóþ÷îãî ïåðñîíà ëó åëåêòðè÷íèì ñòðóìîì. Òîìó, çã³äíî ç ÃÎÑÒ 12.2.007.8-75, âñòàíîâëåí³ ïðèïóñòèì³ çíà÷åííÿ U0 : 80  – äëÿ äæåðåë æèâëåííÿ çì³ííîãî ñòðóìó äëÿ ðó÷íîãî äóãîâîãî çâàðþâàííÿ;

140  – äëÿ äæåðåë æèâëåííÿ çì³ííîãî ñòðóìó äëÿ àâòîìàòè÷íîãî äóãîâîãî çâàðþâàííÿ.

×àñ ïåðåðâè ãîð³ííÿ äóãè ñêîðî÷óºòüñÿ ïðè ï³äâèùåíí³ ÷àñòîòè íà ïðóãè æèâëåííÿ. Ç ï³äâèùåííÿì ÷àñòîòè ïðè ð³âíèõ ³íøèõ óìîâàõ çìåí øóþòüñÿ ðîçì³ðè òà ìàñà òðàíñôîðìàòîðà, à òàêîæ çðîñòຠ³íäóêòèâíèé îï³ð éîãî îáìîòîê. Ïðè ï³äâèùåíí³ ÷àñòîòè íàïðóãè â äóç³ ó 5...9 ðàç³â ïî ð³âíÿíî ç íàïðóãîþ ìåðåæ³ äóãà áðèíèòü ç âèñîêîþ òîíàëüí³ñòþ, ùî ïðèçâîäèòü äî øâèäêî¿ âòîìëþâàíîñò³ çâàðíèêà. Êð³ì òîãî, äæåðåëà æèâ ëåííÿ ç ï³äâèùåíîþ ÷àñòîòîþ ñòðóìó â³äð³çíÿþòüñÿ ñêëàäí³ñòþ êîíñòðóê ö³¿ òà âèñîêîþ âàðò³ñòþ.

Ïðè ââåäåíí³ ó çâàðþâàëüí³ äóãè õ³ì³÷íèõ åëåìåíò³â ç íèçüêèì ïîòåí ö³àëîì ³îí³çàö³¿ çìåíøóºòüñÿ íàïðóãà ïîâòîðíîãî çáóäæåííÿ äóãè òà ïî ë³ïøóþòüñÿ óìîâè ¿¿ ãîð³ííÿ. Òàê³ åëåìåíòè âõîäÿòü äî ñêëàäó ïîêðèòò³â åëåêòðîä³â äëÿ ðó÷íîãî äóãîâîãî çâàðþâàííÿ àáî ó ôëþñè äëÿ àâòîìàòè÷ íîãî çâàðþâàííÿ. Íàÿâí³ñòü â äóç³ õ³ì³÷íèõ åëåìåíò³â ç íèçüêèì ïîòåíö³à ëîì ³îí³çàö³¿ ñïðèÿº çáåð³ãàííþ ïðîâ³äíîñò³ ðîçðÿäíîãî ïðîì³æêó ïðîòÿ ãîì òðèâàëîãî ÷àñó ï³ñëÿ ïîãàñàííÿ äóãè. Äëÿ ñêîðî÷åííÿ ÷àñó ïåðåðâè ãî ð³ííÿ çâàðþâàëüíî¿ äóãè íàéá³ëüøå ïîøèðåíèé ìåòîä çá³ëüøåííÿ ³íäóêòè âíîãî îïîðó îáìîòîê òðàíñôîðìàòîðà àáî äîäàòêîâîãî âêëþ÷åííÿ ó çâà ðþâàëüíå êîëî êîòóøêè ³íäóêòèâíîñò³.

Âèïàäîê 2. Çâàðþâàëüíå êîëî ì³ñòèòü àêòèâíèé R òà ³íäóêòèâíèé XL îïîðè (äèâ. ðèñ. 1.12). Ó öüîìó âèïàäêó ì³æ ñòðóìîì òà íàïðóãîþ äæåðåëà ç’ÿâëÿºòüñÿ êóò çñóâó ôàç (2 0 ). ³äïîâ³äíî äî êðèâèõ ñòðóìó òà íàïðó ãè (ðèñ. 1.13,á) ïîâòîðíå ìèòòºâå çáóäæåííÿ äóãè ìîæëèâå, ÿêùî ïðè ïå ðåõîä³ ñòðóìó i2 ÷åðåç íóëü íàïðóãà äæåðåëà u2 áóäå ð³âíîþ àáî á³ëüøîþ çà íàïðóãó ïîâòîðíîãî çáóäæåííÿ äóãè Uç, òîáòî u2 = U2maxsin 2 Uç. Çì³íè çíà÷åíü u2, i2, uä òà ñïàä íàïðóãè íà ³íäóêòèâíîìó îïîð³ uL ñïðàâåäëèâ³ çà óìîâè, ùî çâàðþâàëüíà äóãà çàì³íåíà àêòèâíèì îïîðîì Rä. ³äïîâ³äíó âå êòîðíó ä³àãðàìó íàâåäåíî íà ðèñ. 1.14.

Ïðè ïåâíîìó çíà÷åíí³ êóòà çñóâó ôàç 2 ãîð³ííÿ äóãè ïðîòÿãîì âñüî ãî ï³âïåð³îäó ìîæå áóòè áåçïåðåðâíèì (tï = 0). Íàïðóãà â äóç³ ó áóäü-ÿêèé ìîìåíò ÷àñó îïèñóºòüñÿ ð³âíÿííÿì di U2 max sin(t + 2 )= Uä + L, (1.24) dt äå L – ³íäóêòèâí³ñòü çâàðþâàëüíîãî êîëà, Ãí.

Ïðè çì³í³ ïîëÿðíîñò³, êîëè ñòðóì ïåðåõîäèòü ÷åðåç íóëü, íàïðóãà â äóç³ çì³íþºòüñÿ ñòðèáêîïîä³áíî.

Áåçïåðåðâíå ãîð³ííÿ äóãè çàáåç ïå÷óºòüñÿ, ÿêùî =53...57 åë. ãðàäó Õ L ñ³â òà â³äíîøåííÿ 5. Òàêèì R + Rä ÷èíîì, íàÿâí³ñòü ³íäóêòèâíîãî îïîðó Ðèñ. 1.14. Âåêòîðíà ä³àãðàìà íà ó êîë³ äóãè º îáîâ’ÿçêîâîþ äëÿ âñ³õ ïðóã ïðè âìèêàíí³ ó çâàðþâàëüíå êîëî ³íäóêòèâíîãî îïîðó äæåðåë çì³ííîãî ñòðóìó.

Ñò³éê³ñòü ãîð³ííÿ çâàðþâàëüíî¿ äóãè ìîæå áóòè îñîáëèâî âåëèêîþ ïðè íàÿâíîñò³ ïîðÿä ç ³íäóêòèâíèì îïîðîì XL ó çâàðþâàëüíîìó êîíòóð³ ºìí³ñíîãî îïîðó ÕC. Ïðè Õ > XC L U2 = U2 max sin(t + 2 ). Ïðè Õ < XC U2 = U2 max sin(t - 2 ). ×èì á³ëüøå L Uc, òèì ïðè ìåíøîìó çíà÷åíí³ U2 = U2 max sin 2 äóãà çáóäæóºòüñÿ ï³ñëÿ ïåðåõîäó i2 ÷åðåç íóëü. Íàÿâí³ñòü ó êîë³ äóãè çì³ííîãî ñòðóìó ïîðÿä ç ³í äóêòèâí³ñòþ ùå é ºìíîñò³ (ïðè ¿õ ïåâíî âèçíà÷åíèõ çíà÷åííÿõ) äຠçìîãó ñóòòºâî çíèçèòè íåîáõ³äíó íàïðóãó õîëîñòîãî õîäó äæåðåëà æèâëåííÿ.

Äëÿ ï³äâèùåííÿ ñò³éêîñò³ ãîð³ííÿ çâàðþâàëüíî¿ äóãè øèðîêî âèêîðè ñòîâóþòü äîïîì³æí³ ïðèñòðî¿ – ³ìïóëüñí³ ñòàá³ë³çàòîðè (ãåíåðàòîðè ³ìïó ëüñ³â íàïðóãè), ðîçãëÿíóò³ ó ãë. 6.

Îñîáëèâ³ñòþ äóãè çì³ííîãî ñòðóìó º òàêîæ ¿¿ âèïðÿìíà ä³ÿ.  ì³ðó òî ãî, ÿê çá³ëüøóºòüñÿ ð³çíèöÿ ì³æ òåïëîô³çè÷íèìè âëàñòèâîñòÿìè åëåêòðî ä³â, á³ëüø ÷³òêî âèçíà÷àºòüñÿ â³äì³íí³ñòü ôîðìè êðèâî¿ ñòðóìó â³ä ôîðìè êðèâî¿ íàïðóãè äóãè. Ïðè ð³çíèõ òåïëîô³çè÷íèõ âëàñòèâîñòÿõ ì³æ åëåêòðî äàìè ï³ä ÷àñ çâàðþâàííÿ çì³ííèì ñòðóìîì (îñîáëèâî àëþì³í³þ òà éîãî ñïëàâ³â âîëüôðàìîâèì åëåêòðîäîì) âèíèêຠíåð³âí³ñòü ñòðóì³â ïðÿìî¿ ²ïð òà çâîðîòíî¿ Içâ ïîëÿðíîñò³, ùî ïðèçâîäèòü äî ïîÿâè òàê çâàíî¿ ïîñò³éíî¿ ñêëàäîâî¿ ñòðóìó ²0 (ðèñ.1.15), ñòðóì äóãè ñòຠïåð³îäè÷íîþ íåñèíóñî¿äà ëüíîþ ôóíêö³ºþ ÷àñó, ÿêà ìîæå áóòè ðîçêëàäåíà ó ðÿä Ôóð’º:

³ä = ²0 + ²1max sin(t + 1)+ I2 max sin(t + 2)+... + ²n max sin(t + n ), (1.25) äå ²0 – ïîñò³éíà ñêëàäîâà ñòðóìó;

²1max, ²2 max, …, ²n max – àìïë³òóäè îñíî âíèõ òà âèùèõ ãàðìîí³ê ñòðóìó;

1, 2,…,n – ïî÷àòêîâ³ ôàçè â³äïîâ³ä íèõ ãàðìîí³ê.

Ðèñ 1.15. Óòâîðåííÿ ïîñò³éíî¿ ñêëàäîâî¿ ñòðóìó ïðè ãîð³íí³ äóãè ì³æ âîëüôðàìîâèì åëåêòðîäîì ³ âèðîáîì ³ç àëþì³í³þ Ó ï³âïåð³îäè, êîëè êàòîäíà ïëÿìà ðîçì³ùóºòüñÿ íà âîëüôðàìîâîìó åëåêòðîä³ (ïðÿìà ïîëÿðí³ñòü), çàâäÿêè ïîòóæí³é òåðìîåëåêòðîíí³é åì³ñ³¿ êàòîäà óòâîðþþòüñÿ ñïðèÿòëèâ³ óìîâè äëÿ çáóäæåííÿ ³ ãîð³ííÿ äóãè ïðè íèçüê³é íàïðóç³. Ó ï³âïåð³îäè, êîëè êàòîäíà ïëÿìà çíàõîäèòüñÿ íà âèðîá³, ùî çâàðþºòüñÿ (çâîðîòíà ïîëÿðí³ñòü), òåðìîåëåêòðîííà åì³ñ³ÿ óòðóäíåíà ³ òîìó ïîòð³áíà á³ëüø âèñîêà íàïðóãà çáóäæåííÿ äóãè. Ãîð³ííÿ äóãè ïðîò³ êຠòàêîæ ïðè á³ëüø âèñîê³é íàïðóç³, í³æ ó ïîïåðåäí³é ï³âïåð³îä. ßêùî çâàðþâàííÿ âèêîíóºòüñÿ íà ìàëèõ ñòðóìàõ, òî çáóäæåííÿ äóãè ó ï³âïåð³îäè çâîðîòíî¿ ïîëÿðíîñò³ âçàãàë³ ìîæå íå â³äáóòèñÿ. Ó öüîìó âèïàäêó äóãà ñòຠâèïðÿìíèì âåíòèëåì, ñòàá³ëüí³ñòü ¿¿ ãîð³ííÿ ð³çêî çíèæóºòüñÿ.

Ïðè çíèæåíí³ ñèëè ñòðóìó â ï³âïåð³îäè çâîðîòíî¿ ïîëÿðíîñò³ óòðóä íþºòüñÿ êàòîäíå î÷èùåííÿ çâàðþâàíèõ êðàéîê òà ïîâåðõí³ âàííè â³ä îêñèäíèõ ïë³âîê, íàñë³äêîì ÷îãî º ïîã³ðøåííÿ ôîðìóâàííÿ øâà òà çíè æåííÿ éîãî ÿêîñò³.

Ïîñò³éíà ñêëàäîâà çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó òàêîæ ïîã³ðøóº ðîáîòó çâà ðþâàëüíîãî òðàíñôîðìàòîðà, òîìó ùî ñòâîðþº ïîñò³éíå ï³äìàãí³÷óâàííÿ éîãî ìàãí³òîïðîâîäó.  ðåçóëüòàò³ öüîãî çíèæóºòüñÿ ïîòóæí³ñòü, ùî â³ääà ºòüñÿ äóç³, òà êîåô³ö³ºíò ïîòóæíîñò³ (cos ) äæåðåëà æèâëåííÿ.

Äëÿ óñóíåííÿ ïîñò³éíî¿ ñêëàäîâî¿ ó çâàðþâàëüíå êîëî ïîñë³äîâíî ç âòîðèííîþ îáìîòêîþ òðàíñôîðìàòîðà âêëþ÷àþòü áàòàðåþ êîíäåíñàòîð³â, íàï³âïðîâ³äíèêîâèé âèïðÿìëÿ÷ àáî çàñòîñîâóþòü ñïåö³àëüí³ ñõåìí³ ð³øåí íÿ äæåðåëà.

1.6. Òðèôàçíà çâàðþâàëüíà äóãà Òðèôàçíîþ çâàðþâàëüíîþ äóãîþ óìîâíî íàçèâàþòüñÿ òðè îêðåì³ äó ãè, ÿê³ ãîðÿòü ó ñï³ëüíîìó ïëàâèëüíîìó ïðîñòîð³ àáî ó ñï³ëüí³é ãàçîâ³é ïî ðîæíèí³. ßêùî öÿ óìîâà íå âèêîíóºòüñÿ, òî ìàºìî ð³çí³ ñõåìè æèâëåííÿ äóã, à íå òðèôàçíó çâàðþâàëüíó äóãó.

Çâàðþâàííÿ òðèôàçíîþ äóãîþ çâè÷àéíî âèêîíóºòüñÿ äâîìà åëåêòðî äàìè (Å1 òà Å2), ùî ââ³ìêíóò³ ó ôàçè À ³  äæåðåëà æèâëåííÿ;

ôàçà Ñ ï³ä êëþ÷àºòüñÿ äî âèðîáó (Â) (ðèñ. 1.16,à). Äóãà Ä1, ùî ãîðèòü ì³æ åëåêòðîäà ìè, íàçèâàºòüñÿ íåçàëåæíîþ äóãîþ àáî äóãîþ íåïðÿìî¿ ä³¿, à äóãè Ä2 òà Ä3 – ì³æ åëåêòðîäàìè òà âèðîáîì – ïðÿìî¿ ä³¿.

Ïðè òðèôàçíîìó çâàðþâàíí³ ñòðóìè â åëåêòðîäàõ óòâîðþþòü ñèìåò ðè÷íó ñèñòåìó (ðèñ. 1.16,á) ³à = ²max sin t ;

iâ = ²max sint + ;

(1.26) ic = ²max sint +, äëÿ ÿêî¿ ä³éñí³ òàê³ óìîâè:

ia + ib + ic = 0;

uab + ubc + uac = 0. (1.27) Ïîñë³äîâí³ñòü òà òðèâàë³ñòü ãîð³ííÿ êîæíî¿ ç äóã çàëåæàòü â³ä ïîñë³ äîâíîñò³ ÷åðãóâàííÿ ôàç ³ ïàðàìåòð³â çâàðþâàëüíîãî êîëà. Äëÿ ñïðîùåííÿ àíàë³çó áóäåìî ââàæàòè, ùî âñ³ äóãè ãîðÿòü ïðè îäíàêîâîìó ñòðóì³, òîáòî ia = ib = ic. Î÷åâèäíî, ùî â êîæíèé ìîìåíò ãîðèòü íå ìåíøå îäí³º¿ òà íå á³ ëüøå äâîõ äóã, òîìó ùî íà òîðöÿõ åëåêòðîä³â íå ìîæóòü îäíî÷àñíî ³ñíóâà òè àíîäíà òà êàòîäíà ïëÿìè. Âíàñë³äîê îäíî÷àñíîãî ãîð³ííÿ äâîõ äóã ñò³é ê³ñòü òðèôàçíî¿ äóãè âèùå îäíîôàçíî¿;

êð³ì òîãî, çíà÷íî ïîëåãøåí³ óìîâè ïîâòîðíîãî çáóäæåííÿ òîìó, ùî áåçïåðåðâíî çáåð³ãàºòüñÿ äîñòàòíüî âèñî êà òåìïåðàòóðà àêòèâíèõ ïëÿì ³ äóãîâèé ïðîì³æîê º ïîñò³éíî ³îí³çîâàíèì.

Ïðè çâàðþâàíí³ òðèôàçíîþ äóãîþ ìîæíà çíà÷íî çíèçèòè íàïðóãó õî ëîñòîãî õîäó U0 òðàíñôîðìàòîðà òà ³íäóêòèâí³ñòü çâàðþâàëüíîãî êîëà.

Àäæå ïîâòîðí³ çáóäæåííÿ äóã ï³ñëÿ ïîãàñàííÿ ó ê³íö³ ï³âïåð³îäó â³äáóâà þòüñÿ ïðè ìàëèõ ï³êàõ íàïðóãè çáóäæåííÿ. Äëÿ çâè÷àéíèõ ðåæèì³â U 1, 1...1,25.

çâàðþâàííÿ òðèôàçíîþ äóãîþ Uä Ðèñ. 1.16. Ñõåìà æèâëåííÿ (à) òà ïîñë³äîâí³ñòü ãîð³ííÿ ³ çì³íè ñòðóì³â (á) òðèôàçíî¿ çâàðþâàëüíî¿ äóãè 1.7. Êàñèô³êàö³ÿ òà çàãàëüíà õàðàêòåðèñòèêà çâàðþâàëüíèõ äæåðåë æèâëåííÿ Âèá³ð äæåðåëà æèâëåííÿ äëÿ ïåâíîãî çâàðþâàëüíîãî ïðîöåñó çä³éñ íþºòüñÿ çà éîãî òåõí³÷íèìè åêñïëóàòàö³éíèìè õàðàêòåðèñòèêàìè, à òàêîæ ñåðâ³ñíèìè ìîæëèâîñòÿìè. Äæåðåëà æèâëåííÿ, çã³äíî ç ä³þ÷èìè ñòàíäàð òàìè, õàðàêòåðèçóþòüñÿ íèçêîþ ïàðàìåòð³â, ÿê³ äîñÿãàþòüñÿ ïðè ðîáîò³ íà ñòàëèõ ðåæèìàõ. Äî ñòàëèõ ðåæèì³â â³äíîñÿòü ðîáîòó äæåðåë ïðè õîëîñ òîìó õîä³, ðîáî÷îìó íàâàíòàæåíí³ òà êîðîòêîìó çàìèêàíí³. Îñíîâíèìè òåõí³÷íèìè õàðàêòåðèñòèêàìè äæåðåë æèâëåííÿ º:

íàïðóãà õîëîñòîãî õîäà U0 ;

íîì³íàëüíà ñèëà çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó ²í;

íîì³íàëüíà ðîáî÷à íàïðóãà Uí;

ä³àïàçîí ðåãóëþâàííÿ çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó ³ ðîáî÷î¿ íàïðóãè;

òðèâàë³ñòü ðîáîòè ó çâàðþâàëüíîìó öèêë³ ÏÍ %, Ï %;

êîåô³ö³ºíò êîðèñíî¿ ä³¿ ;

êîåô³ö³ºíò ïîòóæíîñò³ cos.

Íîì³íàëüíèìè íàçèâàþòüñÿ çíà÷åííÿ ñòðóìó, íàïðóãè òà ïîòóæíîñò³, íà ÿê³ ðîçðàõîâàíî äæåðåëî æèâëåííÿ, ïðè ðîáîò³ ó çàäàíîìó ðåæèì³ áåç ïåðåãð³âó âèùå âñòàíîâëåíî¿ òåìïåðàòóðè. Íîì³íàëüí³ ïàðàìåòðè âêàçóþòü ó ïàñïîðò³ àáî íàíîñÿòü íà ùèòîê äæåðåëà æèâëåííÿ.

Íàïðóãà U0 çíà÷íîþ ì³ðîþ âèçíà÷ຠóìîâè ïî÷àòêîâîãî òà ïîâòîðíî ãî çáóäæåííÿ äóãè ³ ðåãóëþºòüñÿ íà êëåìàõ äæåðåëà æèâëåííÿ ïðè â³äñóò íîñò³ íàâàíòàæåííÿ ó çâàðþâàëüíîìó êîë³. Íàïðóãà õîëîñòîãî õîäó ïîâèí íà áóòè äîñòàòíüîþ äëÿ ëåãêîãî çáóäæåííÿ äóãè, îñê³ëüêè ÷èì âèùå U0, òèì ëåãøå çáóäæóºòüñÿ äóãà. Çàëåæíî â³ä óìîâ çâàðþâàííÿ, çàõèñíîãî ñå ðåäîâèùà, ñêëàäó åëåêòðîäíîãî ïîêðèòòÿ, ôëþñó ³ ò. ³í. íåîáõ³äíå çíà÷åí íÿ U0 çíàõîäèòüñÿ ó ìåæàõ 30...120 Â. Ñïåö³àë³çîâàí³ óñòàíîâêè (íàïðè êëàä, äëÿ ïëàçìîâèõ òåõíîëîã³é) ìîæóòü ìàòè ³ á³ëüø âèñîêó íàïðóãó õî ëîñòîãî õîäó.

Íîì³íàëüíèé ñòðóì ²í âèçíà÷ຠðîçðàõóíêîâå çíà÷åííÿ çâàðþâàëüíî ãî ñòðóìó äæåðåëà æèâëåííÿ. Íîì³íàëüí³ ñòðóìè äæåðåë æèâëåííÿ äóãè â³äïîâ³äàþòü ïàðàìåòðè÷íîìó ðÿäó, âñòàíîâëåíîìó äëÿ äæåðåë åëåêòðè÷ íîãî ñòðóìó: 50, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 1000, 1250, 1600, 2000, 2400, 3150, 5000 À. Äæåðåëà æèâëåííÿ äëÿ ðó÷íîãî äóãîâîãî çâàðþ âàííÿ âèãîòîâëÿþòü íà ñòðóìè 125...500 À, äëÿ ìåõàí³çîâàíîãî çâàðþâàííÿ – íà ñòðóìè 315...1000 À, äëÿ àâòîìàòè÷íîãî – íà ñòðóìè 500...2000 À, áà ãàòîïîñòîâ³ äæåðåëà ìàþòü íîì³íàëüíèé ñòðóì 1000...5000 À.

Íîì³íàëüíà ðîáî÷à íàïðóãà Uí â³äîáðàæóº íàïðóãó íà êëåìàõ äæåðå ëà ï³ä íàâàíòàæåííÿì. Äëÿ êîæíîãî äæåðåëà Uí ïåðåáóâຠó ïåâí³é çàëåæ íîñò³ â³ä ²í.Ïîòî÷íîìó çíà÷åííþ çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó â³äïîâ³äຠïåâíå çíà÷åííÿ ðîáî÷î¿ íàïðóãè. Íàïðèêëàä:

ïðè ðó÷íîìó äóãîâîìó çâàðþâàíí³ ïîêðèòèìè åëåêòðîäàìè ïðè æèâ ëåíí³ â³ä òðàíñôîðìàòîðà (çã³äíî ç âèìîãàìè ÃÎÑÒ 95-77Å) U2 = 20 + 0,04I2;

äëÿ òðàíñôîðìàòîð³â íà íîì³íàëüíèé ñòðóì 1000 À (ÃÎÑÒ 7012-77) U2 = 19 + 0,037I2;

äëÿ òðàíñôîðìàòîð³â íà íîì³íàëüíèé ñòðóì 2000 À (ÃÎÑÒ 7012-77) U2 = 13 + 0,0315I2.

ijàïàçîí ðåãóëþâàííÿ çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó òà â³äïîâ³äí³ éîìó ìåæ³ ðåãóëþâàííÿ ðîáî÷î¿ íàïðóãè âêàçóþòü íàéìåíø³ òà íàéá³ëüø³ çíà÷åííÿ âèõ³äíèõ ïàðàìåòð³â äæåðåëà æèâëåííÿ, ÿê³ ìîæóòü áóòè âèêîðèñòàí³ äëÿ çâàðþâàííÿ. Ó á³ëüøîñò³ âèïàäê³â çà ìàêñèìàëüíèé ñòðóì ïðèéìàþòü íî ì³íàëüíèé.

Ìåæ³ ðåãóëþâàííÿ çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó îö³íþþòüñÿ â³äíîøåííÿì ìàêñèìàëüíîãî çíà÷åííÿ ñòðóìó äî ì³í³ìàëüíîãî. Öåé ïîêàçíèê I ê =.

íàçèâàºòüñÿ êðàòí³ñòþ ðåãóëþâàííÿ ñòðóìó: i max Äëÿ á³ëüøîñò³ I min äæåðåë æèâëåííÿ éîãî çíà÷åííÿ ïåðåâèùóº òðè.

Ðåãóëþâàííÿ ñèëè çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó âèêîíóºòüñÿ äâîìà ñïîñîáà ìè: ñòóïåíåâèì òà ïëàâíèì (àáî ¿õ êîìá³íàö³ºþ) ³ çâîäèòüñÿ äî çì³íè íà ïðóãè õîëîñòîãî õîäó U0 òà ïîâíîãî îïîðó Z äæåðåëà. ßêùî çá³ëüøèòè íà ïðóãó U0 (ðèñ. 1.17,à), òî çîâí³øíÿ âîëüò-àìïåðíà õàðàêòåðèñòèêà äæåðåëà æèâëåííÿ (ÇÕÄÆ) ïåðåì³ñòèòüñÿ ïðàâîðó÷ ³ ïåðåòèíàòèìåòüñÿ ç³ ñòàòè÷ íîþ õàðàêòåðèñòèêîþ äóãè (ÑÕÄ) ïðè á³ëüøèõ ñòðóìàõ. ßêùî çá³ëüøèòè ïîâíèé îï³ð äæåðåëà Z, ùî â³äïîâ³äຠïåðåì³ùåííþ ÇÕÄÆ óë³âî (ðèñ. 1.17,á), òî åíåðã³ÿ, ùî â³ääàºòüñÿ äæåðåëîì äóç³, çìåíøèòüñÿ ³ ñòðóì çíèçèòüñÿ.

Äæåðåëà æèâëåííÿ ç³ ñïàäíèìè ÇÕÄÆ ïðàöþþòü ó ðåæèì³ ðåãóëÿòî ð³â çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó, à ç æîðñòêèìè ÇÕÄÆ – ÿê ðåãóëÿòîðè íàïðóãè.

 îñòàííüîìó âèïàäêó çíà÷åííÿ çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó âèçíà÷àºòüñÿ øâèä ê³ñòþ ïîäà÷³ åëåêòðîäíîãî äðîòó àâòîìàòîì ÷è íàï³âàâòîìàòîì, à äæåðåëî çàäຠíàïðóãó â äóç³ òà çàáåçïå÷óº ñàìîðåãóëþâàííÿ äîâæèíè äóãè.

ϳä ÷àñ ðîáîòè äæåðåëà æèâëåííÿ âèíèêຠíàãð³âàííÿ îêðåìèõ âóçë³â éîãî êîíñòðóêö³¿ âíàñë³äîê ïðîõîäæåííÿ ñòðóìó ïî ñòðóìîíåñó÷èõ ïðîâ³ä íèêàõ, à òàêîæ ÷åðåç ã³ñòåðåçèñ òà âèõðîâ³ ñòðóìè â îñåðä³ òðàíñôîðìàòî ðà. Ïðèïóñòèì³ òåìïåðàòóðè íàãð³âó äëÿ îêðåìèõ ÷àñòèí äæåðåë æèâëåííÿ âñòàíîâëåí³ âèìîãàìè ÃÎÑÒ 304-82Å òà ÃÎÑÒ 95-77Å: îñåðäÿ òðàíñôîðìà òîðà – 90 îÑ;

îáìîòêè òðàíñôîðìàòîðà – 90...105 îÑ;

ìàãí³òîïðîâ³ä ãåíåðà òîðà – 70 îÑ.

Ðèñ. 1.17. Ïðèíöèïè ðåãóëþâàííÿ çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó â äæåðåëàõ æèâ ëåííÿ: à – øëÿõîì çì³íè íàïðóãè õîëîñòîãî õîäó U0;

á – øëÿõîì çì³íè ïîâíîãî îïîðó äæåðåëà æèâëåííÿ Z Äæåðåëà æèâëåííÿ ðîçðàõîâàí³ íà ïåâí³ íàâàíòàæåííÿ, ïðè ÿêèõ âîíè ïðàöþþòü áåç ïåðåãð³âó. Òåìïåðàòóðà ïåðåãð³âó Òï äæåðåëà æèâëåííÿ – öå ð³çíèöÿ ì³æ òåìïåðàòóðîþ äæåðåëà æèâëåííÿ Ò ³ òåìïåðàòóðîþ íàâêîëè øíüîãî ñåðåäîâèùà Ò0, òîáòî Òï = Ò - Ò0.

Òðèâàë³ñòü ðîáîòè äæåðåëà ïðè çàäàí³é ïîòóæíîñò³ âèçíà÷ຠìîæëè âîñò³ éîãî ïåðåãð³âó. Ðîçð³çíþþòü òðè ðåæèìè ðîáîòè: òðèâàëèé, ïåðåì³æ íèé òà ïîâòîðíî-êîðîòêî÷àñíèé.

Ó òðèâàëîìó ðåæèì³ äæåðåëî æèâëåííÿ ïðàöþº ï³ä íàâàíòàæåííÿì äîâãèé ÷àñ ïðè ñòàë³é òåìïåðàòóð³ Òc.  òàêîìó ðåæèì³ ïðàöþþòü äæåðåëà æèâëåííÿ äëÿ àâòîìàòè÷íîãî çâàðþâàííÿ. Âèõ³äíà ïîòóæí³ñòü äæåðåëà Ðâèõ ïðè öüîìó º íåçì³ííîþ, à éîãî òåìïåðàòóðà (ðèñ. 1.18,à) ïðÿìóº äî çíà÷åííÿ Òï.ñ çà åêñïîíåíö³àëüíèì çàêîíîì:

t Ò = Ò0 + Òï.ñ(1- å ), (1.28) äå Òï.ñ – ñòàëà òåìïåðàòóðà ïåðåãð³âó äæåðåëà æèâëåííÿ îÑ;

t – ÷àñ ðîáîòè äæåðåëà, õâ;

– ïîñò³éíà ÷àñó íàãð³âàííÿ, õâ.

Ïîñò³éíà õàðàêòåðèçóº øâèäê³ñòü çðîñòàííÿ òåìïåðàòóðè äæåðåëà òà òåìïåðàòóðè ïåðåãð³âó ³ âèçíà÷àºòüñÿ òî÷êîþ ïåðåòèíàííÿ äîòè÷íî¿, ïðîâåäåíî¿ äî åêñïîíåíòè, ç ïðÿìîþ ñòàëî¿ òåìïåðàòóðè äæåðåëà æèâëåí íÿ. Çà ÷àñ t = òåìïåðàòóðà ïåðåãð³âó ñêëàäຠ63 % ñòàëî¿ òåìïåðàòóðè Tñ.

Ðèñ. 1.18. Çì³íà âèõ³äíî¿ ïîòóæíîñò³ Ð òà òåìïåðàòóðè Ò íàãð³âó äæåðåëà æèâëåííÿ ïðè òðèâàëîìó (à), ïåðåì³æíîìó (á) ³ ïîâòîðíî-êîðîòêî÷àñíîìó (â) ðåæèìàõ ðîáîòè Ïåðåì³æíèé ðåæèì â³äð³çíÿºòüñÿ â³ä òðèâàëîãî òèì, ùî äæåðåëî æèâ ëåííÿ, ÿêå ïîñò³éíî ââ³ìêíóòå ó ìåðåæó, ïåð³îäè÷íî â³äìèêàºòüñÿ â³ä íà âàíòàæåííÿ, òîáòî ðåæèì íàâàíòàæåííÿ ïðîòÿãîì ÷àñó tí ÷åðãóºòüñÿ ç ðå æèìîì õîëîñòîãî õîäó ïðîòÿãîì ÷àñó tõ. Öåé ðåæèì âèêîðèñòîâóºòüñÿ ó çâàðþâàëüíèõ óñòàíîâêàõ äëÿ ìåõàí³çîâàíîãî òà ðó÷íîãî äóãîâîãî çâàðþ âàííÿ. Õàðàêòåðèñòèêîþ ïåðåì³æíîãî ðåæèìó º â³äíîñíà òðèâàë³ñòü íàâàí òàæåííÿ t t í í ÏÍ% = 100 % = 100 %, (1.29) t + t t í x ö äå tö – òðèâàë³ñòü öèêëó ðîáîòè äæåðåëà, õâ;

tö = tí + tx.

Òðèâàë³ñòü öèêëó ðîáîòè äæåðåëà æèâëåííÿ äëÿ ðó÷íîãî äóãîâîãî çâàðþâàííÿ ïðèéìàþòü ð³âíîþ 5 õâ, à äëÿ ìåõàí³çîâàíîãî çâàðþâàííÿ 10 õâ. Íàïðèêëàä, ïðè ÏÍ 60 % äæåðåëî äëÿ ìåõàí³çîâàíîãî çâàðþâàííÿ ó ñåðåäîâèù³ äâîîêèñó âóãëåöþ óâ³ìêíóòå íà íàâàíòàæåííÿ ïðîòÿãîì 6 õâ, à ó ðåæèì³ õîëîñòîãî õîäó ïåðåáóâຠïðîòÿãîì 4 õâ.

Ïðè ðîáîò³ ó ïåðåì³æíîìó ðåæèì³ âèõ³äíà ïîòóæí³ñòü äæåðåëà ìຠöèêë³÷íèé õàðàêòåð, òîáòî çì³íþºòüñÿ â³ä Pâèõ min äî Pâèõ max (ðèñ.1.18,á).

Ïðè òàêîìó ðåæèì³ òåìïåðàòóðà äæåðåëà çà ÷àñ tí íå âñòèãຠäîñÿãòè ñòà ëî¿ òåìïåðàòóðè T = T0 + Tï.ñ, à çà ÷àñ tõ – çíèçèòèñÿ äî òåìïåðàòóðè T0.

Ïî çàê³í÷åíí³ ÷àñó ðîáîòè äæåðåëà æèâëåííÿ éîãî òåìïåðàòóðà Ò êîëèâà ºòüñÿ ì³æ äåÿêèì ìàêñèìàëüíèì Ò2 òà ì³í³ìàëüíèì Ò1 çíà÷åííÿìè. Ñåðåä íº çíà÷åííÿ öèõ òåìïåðàòóð Òï â³äïîâ³äຠçíà÷åííþ âèõ³äíî¿ ïîòóæíîñò³, ùî â³ääàºòüñÿ äæåðåëîì æèâëåííÿ íàâàíòàæåííþ.

Ïîâòîðíî-êîðîòêî÷àñíèé ðåæèì õàðàêòåðèçóºòüñÿ òàêîæ öèêë³÷í³ñòþ çì³íè âèõ³äíî¿ ïîòóæíîñò³ äæåðåëà, àëå ¿¿ çíà÷åííÿ çì³íþºòüñÿ â³ä íóëÿ äî Pâèõ max, òîáòî ï³ä ÷àñ ïàóç äæåðåëî â³äêëþ÷àºòüñÿ â³ä ìåðåæ³ (ðèñ.1.18,â).

Ïîêàçíèêîì öüîãî ðåæèìó º â³äíîñíà òðèâàë³ñòü âìèêàííÿ:

tí tí Ï % = 100 % = 100 %, (1.30) tí + tï tö äå tï – ÷àñ ïàóçè, õâ.

Òåìïåðàòóðà ïðè òàêîìó ðåæèì³ ðîáîòè çðîñòຠçà çàêîíîì á³ëüø êðó òî¿ åêñïîíåíòè, í³æ ïðè ïåðåì³æíîìó, ÷åðåç ïðîõîäæåííÿ ïóñêîâîãî ñòðó ìó ï³ä ÷àñ âìèêàííÿ äæåðåëà æèâëåííÿ ó ìåðåæó òà äî íàâàíòàæåííÿ, àëå ï³ä ÷àñ ïàóç òåìïåðàòóðà ìîæå çíèæóâàòèñÿ äî Ò0. Ïîâòîðíî êîðîòêî÷àñíèé ðåæèì ðîáîòè âèêîðèñòîâóºòüñÿ â óñ³õ íàï³âàâòîìàòàõ òà ÷àñòêîâî ó çâàðþâàëüíèõ àâòîìàòàõ, íàé÷àñò³øå ç Ï 60 %.

ßêùî âåëè÷èíà ÏÍ% (àáî ÏÂ%) â³äð³çíÿºòüñÿ â³ä íîì³íàëüíî¿ (ÏÍí %, ÏÍí %), òî ïðèïóñòèìèé ñòðóì íàâàíòàæåííÿ êîðèãóþòü çã³äíî ç ôîðìóëîþ ÏÍí% ÏÂí% ² = ²í = ²í. (1.31) ÏÍ % Ï % Êîåô³ö³ºíò êîðèñíî¿ ä³¿ äæ õàðàêòåðèçóº âòðàòè åíåð㳿 ó ñàìîìó äæåðåë³ æèâëåííÿ:

Ðä äæ = 100 %, (1.31) Ðì äå Ðä – ïîòóæí³ñòü äóãè, Âò;

Ðì – ïîòóæí³ñòü, ÿêó ñïîæèâຠäæåðåëî ç ìå ðåæ³, Âò.

Äëÿ ð³çíîìàí³òíèõ äæåðåë æèâëåííÿ äóãè äæ çíàõîäèòüñÿ ó øèðîêèõ ìåæàõ ³ ñêëàäຠ45...98 %.

Êîåô³ö³ºíò ïîòóæíîñò³ cos, ÿêèé ïîêàçóº, ÿêó ÷àñòêó âñ³º¿ ïîòóæíî ñò³, ùî âèðîáëÿº äæåðåëî, ñêëàäຠàêòèâíà ïîòóæí³ñòü, º õàðàêòåðèñòèêîþ çâàðþâàëüíèõ òðàíñôîðìàòîð³â. Ö³ äæåðåëà íàëåæàòü äî åëåêòðîòåõí³÷íèõ óñòàíîâîê ç íèçüêèì êîåô³ö³ºíòîì ïîòóæíîñò³ (cos = 0,48...0,88 ). ϳäâè ùèòè cos òðàíñôîðìàòîðà, íàïðèêëàä, äëÿ ðó÷íîãî çâàðþâàííÿ, ìîæíà øëÿõîì âìèêàííÿ ïàðàëåëüíî ïåðâèíí³é îáìîòö³ êîñèíóñíîãî êîíäåíñàòî ðà â³äïîâ³äíî¿ ïîòóæíîñò³.

Äæåðåëà æèâëåííÿ êëàñèô³êóþòü çà ðîäîì ñòðóìó (ïîñò³éíèé àáî çì³ííèé) òà ñïîñîáîì ðåãóëþâàííÿ (ðèñ. 1.19).

Äæåðåëàìè çì³ííîãî ñèíóñî¿äàëüíîãî ñòðóìó ñëóæàòü çâàðþâàëüí³ òðàíñôîðìàòîðè. Äëÿ ñòâîðåííÿ çì³ííîãî ñòðóìó çàäàíî¿ ôîðìè (íàïðè êëàä, ïðÿìîêóòíî¿) º äæåðåëà ç³ ñïåö³àëüíèì êåðóâàííÿì. Äæåðåëà çì³ííî ãî ñòðóìó øèðîêî âèêîðèñòîâóþòü äëÿ ðó÷íîãî äóãîâîãî çâàðþâàííÿ òà ìåõàí³çîâàíîãî çâàðþâàííÿ ï³ä ôëþñîì (òàáë. 1.2). Äëÿ çâàðþâàííÿ ëåãêèõ ñïëàâ³â ó ñåðåäîâèù³ àðãîíó âèïóñêàþòü ñïåö³àëüí³ óñòàíîâêè.

Äëÿ æèâëåííÿ çâàðþâàëüíî¿ äóãè ïîñò³éíèì ñòðóìîì çàñòîñîâóþòü âèïðÿìëÿ÷³, åëåêòðîìàøèíí³ ïåðåòâîðþâà÷³ òà àãðåãàòè. Íàéá³ëüøå ðîçïî âñþäæåí³ çâàðþâàëüí³ âèïðÿìëÿ÷³. Âîíè ìàþòü ³ñòîòí³ ïåðåâàãè ïåðåä åëåêòðîìàøèííèìè ïåðåòâîðþâà÷àìè (âèñîêèé ÊÊÄ, øèðîêèé ä³àïàçîí ðåãóëþâàííÿ ñòðóìó òà íàïðóãè, ìîæëèâ³ñòü àâòîìàòè÷íîãî êåðóâàííÿ òà ïðîãðàìóâàííÿ ïðîöåñó çâàðþâàííÿ ³ ò. ³í.). Âèïðÿìëÿ÷³ âèïóñêàþòü ç³ ñïàäíèìè, æîðñòêèìè òà óí³âåðñàëüíèìè çîâí³øí³ìè âîëüò-àìïåðíèìè õà ðàêòåðèñòèêàìè.

Äæåðåëà æèâëåííÿ äëÿ äóãîâîãî çâàðþâàííÿ Ïîñò³éíèé ñòðóì Çì³ííèé ñòðóì Âèïðÿìëÿ÷³ Åëåêòðîìàøèíí³ ïåðå- Äæåðåëà ñòðóìó Òðàíñôîðìàòîðè Óñòàíîâêè äëÿ àðãîíî- òâîðþâà÷³, àãðåãàòè ïðÿìîêóòíî¿ ôîðìè äóãîâîãî çâàðþâàííÿ (òèïó ãåíåðàòîðà) Êîëåêòîðí³ Àñèíõðîíí³ Ç ìåõàí³÷íèì ðåãóëþâàííÿì Ç òèðèñòîðíèì (ïåðåñóâí³ îáìîòêè, øóíòè) ðåãóëþâàííÿì Âåíòèëüí³ Îäíîïîñòîâ³ Áàãàòîïîñòîâ³ Ç ðåãóëþâàííÿì øëÿõîì ï³äìàãí³÷óâàííÿ åëåìåíò³â ìàãí³òîïðîâîäó ijîäí³ ç ìåõàí³÷íèìè Òèðèñòîðí³ Íà ï³äñòàâ³ òà åëåêòðîìàãí³òíèì óñòàíîâêè ³íâåðòîð³â ðåãóëþâàííÿì Ðèñ. 1.19. Êëàñèô³êàö³ÿ äæåðåë æèâëåííÿ äóãè äëÿ çâàðþâàííÿ ïëàâëåííÿì Ó ñïåö³àë³çîâàíèõ óñòàíîâêàõ äëÿ çâàðþâàííÿ ïîñò³éíèì ñòðóìîì îñ íîâó ñêëàäàþòü âèïðÿìëÿ÷³, îáëàäíàí³ äîïîì³æíèìè ïðèñòðîÿìè òà ðåãó ëÿòîðàìè (ó òîìó ÷èñë³ ³ òðàíçèñòîðíèìè), ùî ñóòòºâî ðîçøèðþþòü ¿õ òåõ íîëîã³÷í³ ìîæëèâîñò³. Íàïðèêëàä, óñòàíîâêè äëÿ çâàðþâàííÿ íåïëàâêèì åëåêòðîäîì ó çàõèñíîìó ãàç³ îáëàäíàí³ îñöèëÿòîðàìè, ³ìïóëüñíèìè ñòàá³ë³çàòîðàìè, ïðèñòðîÿìè âèõîäó äæåðåëà íà çàäàíèé ðåæèì òà çàâàðþ âàííÿ êðàòåðà øâà.

Åëåêòðîìàøèíí³ äæåðåëà æèâëåííÿ, ãîëîâíèì âóçëîì ÿêèõ º çâàðþ âàëüí³ ãåíåðàòîðè, ðîçä³ëÿþòüñÿ çàëåæíî â³ä òèïó ïðèâîäó òà êîíñòðóêòè âíîãî âèêîíàííÿ íà ïåðåòâîðþâà÷³ ç êîëåêòîðíèì ãåíåðàòîðîì òà ïðèâîä íèì åëåêòðîäâèãóíîì (íèí³ ïðîìèñëîâ³ñòþ ïðàêòè÷íî íå âèïóñêàþòüñÿ) àáî äâèãóíîì âíóòð³øíüîãî çãîðÿííÿ (àãðåãàòè), âåíòèëüí³ çâàðþâàëüí³ ãå íåðàòîðè ïîñò³éíîãî ñòðóìó, à òàêîæ ïåðåòâîðþâà÷³ íà áàç³ àñèíõðîííèõ ãåíåðàòîð³â.

Äëÿ çâàðþâàëüíèõ äæåðåë æèâëåííÿ, ÿê³ âèïóñêàþòüñÿ äåðæàâíèìè ï³äïðèºìñòâàìè, ïðèéíÿòå ñòàíäàðòíå óìîâíå ïîçíà÷åííÿ (òàáë.1.3), ÿêå ñêëàäàºòüñÿ ç áóêâåíî¿ òà öèôðîâî¿ ÷àñòèí, ùî ì³ñòÿòü ³íôîðìàö³þ ïðî ïðèçíà÷åííÿ äàíîãî äæåðåëà, íîì³íàëüíèé ñòðóì, êë³ìàòè÷íå âèêîíàííÿ òîùî.

Òàáëèöÿ 1.2. Õàðàêòåðèñòèêè òà îáëàñò³ çàñòîñóâàííÿ äæåðåë æèâëåííÿ äëÿ äóãîâîãî çâàðþâàííÿ Ôîðìà Ñïîñ³á Ðîä ñòðóìó ïðè çâàðþâàíí³ Òèï ÇÕÄÆ ðåãóëþ- ðó÷íîìó äóãî- íåïëàâêèì åëåê- ïëàâêèì åëåê- ï³ä ôëþñîì ðîáîòèçîâà âàííÿ âîìó òðîäîì â òðîäîì ó çàõèñ- íîìó ³íåðòíèõ ãàçàõ íèõ ãàçàõ Òðàíñôîðìàòîð, Ñ Ìåõàí³÷- Ïîñò³éíèé Ïîñò³éíèé – Ïîñò³éíèé – âèïðÿìëÿ÷ ç³ ñòóïå- íèé Çì³ííèé Çì³ííèé Çì³ííèé íåâèì ðåãó- Æ – – Ïîñò³éíèé – – ëþâàííÿì Òðàíñôîðìàòîð, Ñ Ïîñò³éíèé Ïîñò³éíèé – Ïîñò³éíèé – âèïðÿìëÿ÷ (ïåðå- Çì³ííèé Çì³ííèé Çì³ííèé ñóâí³ êîòóøêè, ìàãí³òí³ øóíòè) Òðàíñôîðìàòîð ç Ñ Åëåêòðî- Ïîñò³éíèé Ïîñò³éíèé Ïîñò³éíèé Ïîñò³éíèé – ï³äìàãí³÷åíèì øóí- ìàãí³òíèé Çì³ííèé Çì³ííèé òîì, âèïðÿìëÿ÷ ç ÏÑ – – Ïîñò³éíèé Ïîñò³éíèé – äðîñåëåì íàñè÷åííÿ Ãåíåðàòîð Ñ Ïîñò³éíèé Ïîñò³éíèé – – – ÏÑ – – Ïîñò³éíèé Ïîñò³éíèé Òèðèñòîðíèé Ñ Åëåêòðîí- Ïîñò³éíèé Ïîñò³éíèé Ïîñò³éíèé Ïîñò³éíèé Ïîñò³éíèé íèé Çì³ííèé Çì³ííèé ÏÑ – – Ïîñò³éíèé Ïîñò³éíèé Ïîñò³éíèé Çì³ííèé Òðàíçèñòîðíèé Ñ Ïîñò³éíèé Ïîñò³éíèé Ïîñò³éíèé – Ïîñò³éíèé ÏÑ – – Ïîñò³éíèé – Ïîñò³éíèé ²íâåðòîðíèé Ñ Ïîñò³éíèé Ïîñò³éíèé Ïîñò³éíèé Ïîñò³éíèé Ïîñò³éíèé Æ – – Ïîñò³éíèé Ïîñò³éíèé Ïîñò³éíèé Äæåðåëî ç ïðÿìî- Ñ Çì³ííèé Çì³ííèé Ïîñò³éíèé Çì³ííèé Ïîñò³éíèé êóòíîþ ôîðìîþ ÏÑ – – Çì³ííèé Çì³ííèé Ïîñò³éíèé ñòðóìó Ïðèì³òêà. Ñ – ñïàäíà;

ÏÑ – ïîëîãîñïàäíà;

Æ – æîðñòêà.

Ñòðóêòóðó óìîâíîãî ïîçíà÷åííÿ ð³çíèõ äæåðåë æèâëåííÿ íàâåäåíî ó äîä.1.

Òàáëèöÿ 1.3. Ñòàíäàðòè íà óìîâí³ ïîçíà÷åííÿ äæåðåë æèâëåííÿ äëÿ äóãîâîãî çâàðþâàííÿ Òèï äæåðåëà æèâëåííÿ Äåðæàâíèé ñòàíäàðò Àãðåãàòè ÃÎÑÒ 2402-82Å Ïåðåòâîðþâà÷³ ÃÎÑÒ 7237-82Å Òðàíñôîðìàòîðè äëÿ àâòîìàòè÷íîãî çâàðþâàííÿ ï³ä ôëþñîì ÃÎÑÒ 7012- Òðàíñôîðìàòîðè äëÿ ðó÷íîãî äóãîâîãî çâàðþâàííÿ ÃÎÑÒ 95-77Å Âèïðÿìëÿ÷³ ÃÎÑÒ 13821-77Å Óñòàíîâêè äëÿ çâàðþâàííÿ íåïëàâêèì ÒÓ 539.073- (âîëüôðàìîâèì) åëåêòðîäîì ÒÓ 739.302- Íèæ÷å íàâåäåí³ ïðèêëàäè ïîçíà÷åííÿ äåÿêèõ äæåðåë æèâëåííÿ.

ÒÄÔÆ-1002Ó3 – òðàíñôîðìàòîð äëÿ äóãîâîãî çâàðþâàííÿ ï³ä ôëþ ñîì, ç æîðñòêîþ çîâí³øíüîþ õàðàêòåðèñòèêîþ, íîì³íàëüíèé ñòðóì 1000 À, ðåºñòðàö³éíèé íîìåð ðîçðîáêè 02, êë³ìàòè÷íå âèêîíàííÿ Ó, êàòåãîð³ÿ ðîçì³ùåííÿ 3.

ÏÄ-502Ó2 – ïåðåòâîðþâà÷ äëÿ äóãîâîãî çâàðþâàííÿ ïîêðèòèìè åëå êòðîäàìè, íîì³íàëüíèé ñòðóì 500 À, ðåºñòðàö³éíèé íîìåð ðîçðîáêè 02, êë³ìàòè÷íå âèêîíàííÿ Ó, êàòåãîð³ÿ ðîçì³ùåííÿ 2.

ÂÄÃÌ-1602Ó3 – âèïðÿìëÿ÷ äëÿ äóãîâîãî çâàðþâàííÿ ó ñåðåäîâèù³ çàõèñíèõ ãàç³â, áàãàòîïîñòîâèé, íîì³íàëüíèé ñòðóì 1600 À, ðåºñòðàö³éíèé íîìåð ðîçðîáêè 02, êë³ìàòè÷íå âèêîíàííÿ Ó, êàòåãîð³ÿ ðîçì³ùåííÿ 3.

Êîíòðîëüí³ ïèòàííÿ 1. ßê³ ïðîöåñè ó çâàðþâàëüí³é äóç³ ïîñò³éíîãî ñòðóìó îáóìîâëþþòü ¿¿ ïîâåä³íêó ÿê íåë³í³éíîãî åëåìåíòà åëåêòðè÷íîãî êîëà?

2. ßê³ ôàêòîðè âïëèâàþòü íà ôîðìó ñòàòè÷íî¿ âîëüò-àìïåðíî¿ õàðàê òåðèñòèêè äóãè?

3. ßêèé ïîêàçíèê âèçíà÷ຠñò³éê³ñòü åíåðãåòè÷íî¿ ñèñòåìè "äæåðåëî æèâëåííÿ – äóãà – âàííà"? ßêèìè çàõîäàìè çàáåçïå÷óºòüñÿ ñò³éê³ñòü ñèñ òåìè ïðè 䳿 ó çâàðþâàëüíîìó êîíòóð³ çáóðåíü ð³çíîãî ðîäó?

4.  ÷îìó ïîëÿãàþòü îñîáëèâîñò³ ãîð³ííÿ äóãè çì³ííîãî ñòðóìó?

5. ßêèìè ïàðàìåòðàìè õàðàêòåðèçóþòüñÿ çâàðþâàëüí³ äæåðåëà æèâ ëåííÿ?

Ãëàâà ÇÂÀÐÞÂÀËÜͲ ÒÐÀÍÑÔÎÐÌÀÒÎÐÈ Ãîëîâíèì âóçëîì ñó÷àñíèõ äæåðåë æèâëåííÿ çì³ííîãî çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó º ñïåö³àëüíèé, ÿê ïðàâèëî, îäíîôàçíèé çâàðþâàëüíèé òðàíñôîðìà òîð ò³º¿ àáî ³íøî¿ êîíñòðóêö³¿. Äëÿ æèâëåííÿ òðèôàçíî¿ äóãè âèêîðèñòî âóþòü ñïåö³àëüí³ òðèôàçí³ òðàíñôîðìàòîðè àáî äâà îäíîôàçíèõ òðàíñôîð ìàòîðè. Çàñòîñîâóþòüñÿ òàêîæ çâàðþâàëüí³ àâòîòðàíñôîðìàòîðè, ïðèçíà ÷åí³ äëÿ ï³äêëþ÷åííÿ îäíîôàçíèõ çâàðþâàëüíèõ òðàíñôîðìàòîð³â äî òðè ôàçíî¿ ìåðåæ³.

Çâàðþâàëüíèì òðàíñôîðìàòîðîì íàçèâàºòüñÿ ñòàòè÷íèé åëåêòðî ìàãí³òíèé àïàðàò, ïðèçíà÷åíèé äëÿ ïåðåòâîðåííÿ ïåðâèííî¿ ñèñòåìè çì³ííîãî ñòðóìó ó âòîðèííó, ùî ìຠçíèæåíó íàïðóãó òà âåëèê³ ñòðóìè, áåç çì³íè ¿õ ÷àñòîòè. Êð³ì òîãî, òðàíñôîðìàòîð ñàìîñò³éíî àáî ó êîìïëåêñ³ ç äîäàòêîâèìè ïðèñòðîÿìè çàáåçïå÷óº ôîðìóâàííÿ ïîòð³áíèõ ñòàòè÷íèõ çîâí³øí³õ õàðàêòåðèñòèê òà ðåãóëþâàííÿ çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó.

Êîíñòðóêö³¿ çâàðþâàëüíèõ òðàíñôîðìàòîð³â äóæå ð³çíîìàí³òí³. Çà ëåæíî â³ä ñïîñîáó ðåãóëþâàííÿ ñòðóìó ¿õ ìîæíà ðîçä³ëèòè íà òðè ãðóïè ïðèñòðî¿â: 1) ç ìåõàí³÷íèì ðåãóëþâàííÿì;

2) ç åëåêòðîìàãí³òíèì ðåãóëþ âàííÿì;

3) ç åëåêòðîííèì (òèðèñòîðíèì) ðåãóëþâàííÿì.

Äëÿ ðó÷íîãî äóãîâîãî çâàðþâàííÿ çàñòîñîâóþòü ãîëîâíèì ÷èíîì òðàíñôîðìàòîðè ç ìåõàí³÷íèì ðåãóëþâàííÿì (äèâ.òàáë. 1.2). ijàïàçîí íîì³íàëüíèõ ñòðóì³â òðàíñôîðìàòîð³â äëÿ ðó÷íîãî äóãîâîãî çâàðþâàííÿ 120...500 À. Òðàíñôîðìàòîðè âèïóñêàþòüñÿ çà ÃÎÑÒ 95-77Å.

Äëÿ çâàðþâàííÿ ï³ä øàðîì ôëþñó çàñòîñîâóþòü òðàíñôîðìàòîðè ç åëåêòðîìàãí³òíèì òà òèðèñòîðíèì ðåãóëþâàííÿì, ÿê³ äîçâîëÿþòü çàáåçïå ÷èòè ñòàá³ë³çàö³þ ðåæèìó ïðè êîëèâàííÿõ íàïðóãè ìåðåæ³ òà íåñêëàäíå äèñòàíö³éíå ðåãóëþâàííÿ.

Æèâëåííÿ êîæíî¿ çâàðþâàëüíî¿ äóãè ïðè áàãàòîäóãîâîìó çâàðþâàíí³ çä³éñíþºòüñÿ â³ä ñàìîñò³éíîãî îäíîôàçíîãî äæåðåëà, ùî äຠçìîãó âèêî íóâàòè íåçàëåæíå ðåãóëþâàííÿ ðåæèìó êîæíî¿ äóãè. Äëÿ ð³âíîì³ðíîãî íà âàíòàæåííÿ ìåðåæ³ ïðè òðèäóãîâîìó çâàðþâàíí³ äæåðåëà âìèêàþòü ó ð³çí³ ôàçè, à ïðè äâîäóãîâîìó – çà äâîôàçíîþ ñèìåòðè÷íîþ ñõåìîþ.

ijàïàçîí íîì³íàëüíèõ ñòðóì³â òðàíñôîðìàòîð³â äëÿ çâàðþâàííÿ ï³ä ôëþñîì 1000...2000 À. Òðàíñôîðìàòîðè âèïóñêàþòüñÿ çà ÃÎÑÒ 7012-77.

Äî ñêëàäó òðàíñôîðìàòîðà çâè÷àéíî âõîäÿòü äâ³ (àáî á³ëüøå) åëåê òðè÷íî íå ïîâ’ÿçàíèõ ïîì³æ ñîáîþ îáìîòêè, ðîçì³ùåí³ íà çàìêíåíîìó ñòà ëåâîìó îñåðä³. Äëÿ çìåíøåííÿ âòðàò íà âèõðîâ³ ñòðóìè ìàãí³òîïðîâîäè âèãîòîâëÿþòüñÿ ç ëèñòîâî¿ åëåêòðîòåõí³÷íî¿ ñòàë³. Ó ñó÷àñíèõ â³ò÷èçíÿíèõ çâàðþâàëüíèõ òðàíñôîðìàòîðàõ çäåá³ëüøîãî äëÿ îñåðäÿ âèêîðèñòîâóºòüñÿ õîëîäíîêàòàíà àí³çîòðîïíà ðóëîííà ñòàëü, ùî ì³ñòèòü 2,8...3,8 % êðåìí³þ, ìàðîê 3404, 3405 òîâùèíîþ 0,35 ìì òà 3414 òîâùèíîþ 0,35 ³ 0,5 ìì ç òåð ìîñò³éêèì åëåêòðî³çîëÿö³éíèì ïîêðèòòÿì.

Íàÿâí³ñòü êðåìí³þ ñïðèÿº çíèæåííþ âòðàò íà âèõðîâ³ ñòðóìè ³ îäíî ÷àñíî ï³äâèùóº ìàãí³òíó ïðîíèêí³ñòü ñòàë³. Ìàãí³òí³ âëàñòèâîñò³ äåÿêèõ ìàðîê åëåêòðîòåõí³÷íî¿ ñòàë³ íàâåäåí³ ó òàáë. 2.1.

Òàáëèöÿ 2.1. Ìàãí³òí³ âëàñòèâîñò³ ëåãîâàíî¿ åëåêòðîòåõí³÷íî¿ ñòàë³ (ÃÎÑÒ 21427-83) Ïèòîì³ ²íäóêö³ÿ, Òë, ïðè íàïðó Òîâùèíà âòðàòè ïî- æåíîñò³ ïîëÿ Í, êÀ/ì, Ñòàëü ëèñòà, ìì òóæíîñò³ íå ìåíøå Ð1,5/50, Âò/êã 2,5 Ãàðÿ÷åêàòàíà ³çîòðîïíà 1311 0,50 6,1 1,48 1, 1411 0,50 4,4 1,46 1, 1511 0,50 3,5 1,46 1, Õîëîäíîêàòàíà ³çîòðîïíà 2011 0,65 9,0 1,60 2, 2111 0,65 10,0 1,58 2, 2211 0,65 7,0 1,56 1, 2311 0,65 5,8 1,52 1, 2411 0,50 3,6 1,49 1, Õîëîäíîêàòàíà àí³çîòðîïíà 3411 0,50 2,45 1,75 – 3416 0,28 0,89 1,9 – Íàâåäåíå ó òàáëèö³ öèôðîâå ìàðêóâàííÿ åëåêòðîòåõí³÷íî¿ ñòàë³ â³äïîâ³äຠïðèéíÿòîìó â Óêðà¿í³ ³ Ðîñ³¿ òà ðîçøèôðîâóºòüñÿ íàñòóïíèì ÷èíîì. Ïåðøà öèôðà âèçíà÷ຠñòðóêòóðó òà âèä ïðîêàòó: 1 – ãàðÿ÷åêàòàíà ³çîòðîïíà;

2 – õîëîäíîêàòàíà ³çîòðîïíà;

3 – õîëîäíîêàòàíà àí³çîòðîïíà ç êðèñòàë³÷íîþ ñòðóêòóðîþ. Äðóãà öèôðà â ìàðö³ âèçíà÷ຠâì³ñò êðåìí³þ:

0 – âì³ñò < 0,4 %;

1 – 0,4...0,8 %;

2 – 0,8...1,8 %;

3 – 1,8...2,8 %;

4 – 2,8...3,8 %;

5 – 3,8...4,8 %. Òðåòÿ öèôðà âèçíà÷ຠâòðàòè íà ã³ñòåðåçèñ òà òåïëîâ³ âòðàòè ïðè ïåâíîìó çíà÷åíí³ ³íäóêö³¿  òà ÷àñòîòè ñòðóìó f. Íà ïðèêëàä, ïðè òðåò³é öèôð³ 1 ïèòîì³ âòðàòè ñòàë³ 1311 ïðè  = 1,5 Òë òà ÷àñ òîò³ f = 50 Ãö ñêëàäàþòü Ð1,5/50 = 6,1 êÂò/êã. ×åòâåðòà öèôðà – êîä ÷èñëîâî ãî çíà÷åííÿ ïàðàìåòðà, ùî íîðìóºòüñÿ. ×èì á³ëüøà öÿ öèôðà, òèì ìåíø³ ïèòîì³ âòðàòè Ð1,5/50.

²ç ñï³âñòàâëåííÿ ñòàëåé 1411, 2411, 3411 (äèâ.òàáë. 2.1) âèò³êàº: ïðè îäíàêîâ³é òîâùèí³ ëèñòà òà õ³ì³÷íîìó ñêëàä³ íàéá³ëüø³ âòðàòè ìຠãàðÿ÷å êàòàíà ³çîòðîïíà ñòàëü, à íàéìåíø³ – õîëîäíîêàòàíà àí³çîòðîïíà.

Äëÿ ñó÷àñíèõ âèñîêî÷àñòîòíèõ çâàðþâàëüíèõ äæåðåë æèâëåííÿ âèêî ðèñòîâóþòü òðàíñôîðìàòîðè, îñåðäÿ ÿêèõ âèãîòîâëÿþòüñÿ ç ìàòåð³àë³â ç íàäçâè÷àéíî âèñîêèì åëåêòðîîïîðîì. Äî òàêèõ ìàòåð³àë³â, ÿê³ çáåð³ãàþòü âèñîêó ìàãí³òíó ïðîíèêí³ñòü ó øèðîêîìó ä³àïàçîí³ ÷àñòîò, íàëåæàòü ôåðè òè (íå çì³øóâàòè ç ôåðèòîì ó ñïëàâàõ çàë³çà). Ôåðèòè ÿâëÿþòü ñîáîþ ìàãí³òíó êåðàì³êó, ùî îòðèìàíà ñï³êàííÿì òà ì³ñòèòü Fe2O3 ³ îêñèäè òàêèõ ìåòàë³â, ÿê MnO, MgO, ZnO òà LiO2. Ôàêòè÷íî ôåðèòè º íàï³âïðîâ³äíèêàìè, ¿õ îï³ð ñòðóìó íà 6...12 ïîðÿäê³â ïåðåâèùóº åëåêòðî îï³ð çàë³çà. Çàâäÿêè öüîìó íàâ³òü ïðè âèñîêèõ ñòðóìàõ âîíè ìàþòü íå çíà÷í³ âòðàòè â³ä âèõðîâèõ ñòðóì³â.

Çà õàðàêòåðîì áóäîâè ìàãí³òíîãî êîëà â³äð³çíÿþòü òðàíñôîðìàòîðè áðîíüîâîãî òà ñòðèæíåâîãî òèïó (ðèñ. 2.1), çà õàðàêòåðîì áóäîâè îáìîòîê – òðàíñôîðìàòîðè ç öèë³íäðè÷íèìè òà äèñêîâèìè îáìîòêàìè. Íàéá³ëüøå ðîçïîâñþäæåííÿ ìàþòü çâàðþâàëüí³ òðàíñôîðìàòîðè ç³ ñòðèæíåâèìè ìàãí³òîïðîâîäàìè ÿê ç öèë³íäðè÷íèìè, òàê ³ ç äèñêîâèìè îáìîòêàìè.

Òðàíñôîðìàòîðè ïðàöþþòü ç ïîâ³òðÿíèì ïðèðîäíèì àáî ïðèìóñîâèì îõî ëîäæåííÿì.

Òðàíñôîðìàòîðè ç öèë³íäðè÷íèìè îáìîòêàìè (ðèñ. 2.1,à), â ÿêèõ ïåð âèííà 1 òà âòîðèííà 2 îáìîòêè íàìîòóþòüñÿ êîíöåíòðè÷íî îäíà ïîâåðõ äðóãî¿, íàëåæàòü äî ãðóïè òðàíñôîðìàòîð³â ç ì³í³ìàëüíèì, àáî íîðìàëü íèì, åëåêòðîìàãí³òíèì ðîçñ³þâàííÿì ³ º ïîâíèìè àíàëîãàìè ñèëîâèõ ïîâ³òðÿíèõ òðàíñôîðìàòîð³â ³äåíòè÷íî¿ ïîòóæíîñò³.

Òðàíñôîðìàòîðè ç äèñêîâèìè îáìîòêàìè (ðèñ. 2.1,á), ó ÿêèõ ïåðâèííà 1 òà âòîðèííà 2 îáìîòêè ðîçíåñåí³ îäíà â³äíîñíî äðóãî¿, íàëåæàòü äî ãðó ïè ñïåö³àëüíèõ çâàðþâàëüíèõ òðàíñôîðìàòîð³â ç ï³äâèùåíèì, àáî ðîçâè íåíèì, åëåêòðîìàãí³òíèì ðîçñ³þâàííÿì.

Ðèñ. 2.1. Êîíñòðóêö³¿ çâàðþâàëüíèõ òðàíñôîðìàòîð³â:

à – ñòðèæíåâîãî òèïó ç öèë³íäðè÷íèìè îáìîòêàìè;

á – áðîíåâîãî òèïó ç äèñêîâèìè îáìîòêàìè 2.1. Åëåìåíòè òåî𳿠çâàðþâàëüíîãî òðàíñôîðìàòîðà  îñíîâó ðîáîòè çâàðþâàëüíîãî òðàíñôîðìàòîðà ïîêëàäåíèé ïðèíöèï åëåêòðîìàãí³òíî¿ âçàºìî䳿 äâîõ êîíòóð³â, ùî íåðóõîì³ îäèí â³äíîñíî äðó ãîãî. Äëÿ ïîñèëåííÿ åëåêòðîìàãí³òíîãî çâ’ÿçêó ïîì³æ ïåðâèííîþ W1 òà âòîðèííîþ W2 îáìîòêàìè ñëóæèòü îñåðäÿ.

Ðîçãëÿíåìî ðîáîòó îäíîôàçíîãî çâàðþâàëüíîãî òðàíñôîðìàòîðà íà ïðèêëàä³ òðàíñôîðìàòîðà ñòðèæíåâîãî òèïó ç äèñêîâèìè îáìîòêàìè ³ ç ï³äâèùåíèì åëåêòðîìàãí³òíèì ðîçñ³þâàííÿì (ðèñ. 2.2,à).

Ïðè ïðîõîäæåíí³ ñòðóìó ïî îáìîòêàõ âèíèêàþòü ìàãí³òí³ ïîòîêè.

Îñíîâíà ÷àñòèíà ìàãí³òíèõ ïîòîê³â, ùî óòâîðþþòüñÿ íàìàãí³÷óâàëüíîþ ñèëîþ ïåðâèííî¿ òà âòîðèííî¿ îáìîòîê, çàìèêàºòüñÿ ÷åðåç ñòðèæåíü ìàãí³òîïðîâîäó Ôò ³ çàáåçïå÷óº ïåðåäà÷ó ïîòóæíîñò³ â³ä ïåðâèííî¿ îáìîò êè äî âòîðèííî¿ (ðèñ. 2.2,á). Äðóãà ÷àñòèíà ìàãí³òíèõ ïîòîê³â çàìèêàºòüñÿ ÷åðåç ïîâ³òðÿ ³ óòâîðþº ïîòîêè ðîçñ³þâàííÿ Ôð1 òà Ôð2. Ïîòîêè ðîçñ³þâàííÿ íàâîäÿòü ó òðàíñôîðìàòîð³ ðåàêòèâíó ÅÐÑ, ÿêà âèçíà÷ຠ³íäóêòèâíèé îï³ð òðàíñôîðìàòîðà Õ. Âíàñë³äîê íàÿâíîñò³ Õ çàáåçïå Ò Ò ÷óºòüñÿ ñò³éêå ãîð³ííÿ äóãè òà ìîæëèâ³ñòü îòðèìàííÿ êðóòîñïàäíî¿ çîâí³øíüî¿ õàðàêòåðèñòèêè äæåðåëà ³ éîãî íàñòðîþâàííÿ íà çàäàíèé ðå æèì ðîáîòè.

Âèçíà÷èìî ð³âíÿííÿ, ùî îïèñóþòü ðîáîòó òðàíñôîð ìàòîðà ïðè ñòàëèõ ðåæèìàõ.

Õîëîñòèé õ³ä. Ïàðàìåòðè ðåæèìó: I2 = 0;

U2 = U0.

Ìàãí³òíèé ïîò³ê Ô01 ó òðàíñôîðìàòîð³ óòâîðþºòüñÿ Ðèñ. 2.2. Êîíñòðóêö³ÿ (à) òà åëåêòðîìàãí³ò- íàìàãí³÷óâàëüíîþ ñèëîþ ïåð íà ñõåìà (á) çâàðþâàëüíîãî òðàíñôîðìàòî âèííî¿ îáìîòêè (ðèñ. 2.3,à).

ðà ç ðîçâèíåíèì (çá³ëüøåíèì) Ïåðåâàæíà ÷àñòèíà ìàãí³ò åëåêòðîìàãí³òíèì ðîçñ³þâàííÿì íîãî ïîòîêó Ô01 çàìè êàºòüñÿ ïî ìàãí³òîïðîâîäó òà âçàºìî䳺 ç îáìîòêàìè W1 òà W2. Íåçíà÷íà ÷àñòèíà öüîãî ïîòîêó çàìèêàºòüñÿ ÷åðåç ïîâ³òðÿ ³ óòâîðþº ïîò³ê ðîçñ³þâàííÿ Ô01ð (ñï³ëüíèé ïîò³ê).

Ìàãí³òíèé ïîò³ê Ô01 ó âèòêàõ ïåðâèííî¿ îáìîòêè Ðèñ. 2.3. Ðîçïîä³ë ìàãí³òíèõ ïîòîê³â ó òðàíñ ôîðìàòîð³ â ðåæèìàõ: à – õîëîñòîãî õîäó, íàâîäèòü ÅÐÑ E1, ÿêà, ãî á,â – íàâàíòàæåííÿ ëîâíèì ÷èíîì, çð³âíîâà æóºòüñÿ ïðèêëàäåíîþ íàïðóãîþ U1:

E1 = 4,44W1 f Ô 10-8 U1, (2.1) äå W1 – ÷èñëî âèòê³â ïåðâèííî¿ îáìîòêè òðàíñôîðìàòîðà;

f – ÷àñòîòà çì³ííîãî ñòðóìó, Ãö;

Ô01 – ìàãí³òíèé ïîò³ê, Âá.

Ìàãí³òíèé ïîò³ê Ô01â ó âèòêàõ âòîðèííî¿ îáìîòêè íàâîäèòü ÅÐÑ Å2, ÿêà äîð³âíþº íàïðóç³ õîëîñòîãî õîäó:

E2 = 4,44W2 f Ô 10-8 U0, (2.2) 01â äå W2 – ÷èñëî âèòê³â âòîðèííî¿ îáìîòêè òðàíñôîðìàòîðà.

ÅÐÑ Å2 íàâîäèòüñÿ ëèøå ÷àñòèíîþ ïîòîêó Ô01, ùî çàìèêàºòüñÿ ÷åðåç âåðõíº ÿðìî  ìàãí³òîïðîâîäó. Öþ ÷àñòèíó ïîòîêó ìîæíà âèðàçèòè ÷åðåç kµ1- êîåô³ö³ºíò ìàãí³òíîãî çâ’ÿçêó ïåðâèííî¿ îáìîòêè ç âòîðèííîþ :

Ô = Ô01kµ1-2.

(2.3) 01â Êîåô³ö³ºíò ìàãí³òíîãî çâ’ÿçêó ðîçðàõîâóºòüñÿ ÿê â³äíîøåííÿ ìàãí³òíèõ ïîòîê³â Ô01, Ô01â òà Ô01ð :

Ô Ô 01â 01â kµ1-2 = =.

(2.4) Ô Ô + Ô 01 01â 01ð Òîä³ ÅÐÑ âòîðèííî¿ îáìîòêè ç óðàõóâàííÿì (2.3) E2 = 4,44W2 f Ô01âkµ1-2 10-8 = U0. (2.5) Êîåô³ö³ºíò òðàíñôîðìàö³¿ òðàíñôîðìàòîðà E1 W1 U n = = =. (2.6) E2 W2kµ1-2 U Çâ³äñè íàïðóãà õîëîñòîãî õîäó W2kµ1- U0 = U1. (2.7) W  òðàíñôîðìàòîðàõ ç ðîçâèíåíèì ìàãí³òíèì ðîçñ³þâàííÿì (kµ1-2<1) ïðè çì³í³ ðîçñ³þâàííÿ çíà÷åííÿ U0 çì³íþºòüñÿ ìàëî ³, ÿê ïðàâèëî, öÿ çì³íà ñêëàäຠ3...5 Â.

Ðåæèì íàâàíòàæåííÿ ( ²2 = ²ä ;

U2 = Uä ). Ó öüîìó ðåæèì³ ñòðóì ïðîò³êຠïî ïåðâèíí³é òà âòîðèíí³é îáìîòêàõ òðàíñôîðìàòîðà. Íà ìàãí³÷óâàëüíà ñèëà îáìîòîê íàâîäèòü ó ìàãí³òîïðîâîä³ ïîòîêè Ô1 òà Ô2.

×àñòèíà öèõ ïîòîê³â ðîçñ³þºòüñÿ ç óòâîðåííÿì ïîòîê³â ðîçñ³þâàííÿ Ôð1 òà Ôð2 (ðèñ.2.3,á).

 íèæíüîìó ÿðì³ Í ìàãí³òîïðîâîäó óòâîðþºòüñÿ ñóìàðíèé ìàãí³òíèé ïîò³ê Ôí:

& & & Ôí = Ô1 + Ô2í. (2.8) Ïðè íåçì³íí³é ïåðâèíí³é íàïðóç³ U1 ïîò³ê Ôí çàëèøàºòüñÿ ïðàêòè÷íî ïîñò³éíèì. Áóäü-ÿêà éîãî çì³íà ïðèâîäèòü äî çíèæåííÿ àáî çðîñòàííÿ ñòðóìó ó ïåðâèíí³é îáìîòö³. Çàâäÿêè öüîìó ïîò³ê Ôí â³äíîâëþºòüñÿ. Òàêèì & & Ô Ô const.

÷èíîì, í ÅÐÑ, ùî íàâîäèòüñÿ ïîòîêîì Ôí ó ïåðâèíí³é îáìîòö³, âèçíà÷àºòüñÿ ð³âíÿííÿì (2.1).

Ó âåðõíüîìó ÿðì³ Â ìàãí³òîïðîâîäó óòâîðþºòüñÿ ñóìàðíèé ìàãí³òíèé ïîò³ê Ôí:

& & & & & Ôâ=Ô2+Ô1â=Ô2+Ô1k.

(2.9) µ1- Âèçíà÷èìî Ô1 ³ç ð³âíÿííÿ (2.8):

& & & & & Ô1 = Ôí - Ô2í = Ôí - Ô2 kµ2-1, (2.10) äå kµ2-1 – êîåô³ö³ºíò ìàãí³òíîãî çâ’ÿçêó âòîðèííî¿ îáìîòêè ç ïåðâèííîþ.

ϳñëÿ ï³äñòàíîâêè Ô1 ó ð³âíÿííÿ (2.9) îäåðæèìî & & & & Ô = Ô + (Ô - Ô kµ2 -1)k.

â 2 í 2 µ1- Ïðèéìàþ÷è kµ1-2 kµ2-1= kµ, ìàòèìåìî & & & & Ô = Ô2 + Ôíkµ - Ô2kµ, â àáî & & & Ô = Ô01â + Ô2(1- kµ). (2.11) â Ïîçíà÷èìî 2 ( – êîåô³ö³ºíò ðîçñ³þâàííÿ). ϳñëÿ ï³äñòàíîâêè 1- kµ = çíà÷åííÿ ó ð³âíÿííÿ (2.11) îäåðæèìî:

& & & Ôâ = Ô01â + Ô2. (2.12) Ïîçíà÷èìî Ô2 = Ôð (Ôð – ñóìàðíèé ïîò³ê ðîçñ³þâàííÿ ó òðàíñôîð & & & ìàòîð³);

òîä³ Ôâ = Ôî1â + Ôð (ðèñ. 2.3,â). Ïîò³ê Ô01â íàâîäèòü ó âòîðèíí³é îáìîòö³ òðàíñôîðìàòîðà îñíîâíó ÅÐÑ E20 = 4,44W2 f Ô 10-8.

(2.13) Ïîò³ê Ôð íàâîäèòü ó âòîðèíí³é îáìîòö³ ðåàêòèâíó ÅÐÑ E2ð = 4,44W2 f Ô 10-8.

(2.14) ð Ñóìàðíà ÅÐÑ òðàíñôîðìàòîðà & & & Å2 = Å20 + Å2ð. (2.15) Ïðè ðîáî÷îìó íàâàíòàæåíí³ ÅÐÑ òðàíñôîðìàòîðà çð³âíîâàæóºòüñÿ ïàä³ííÿì íàïðóãè â äóç³ òà ðåàêòèâíîþ ÅÐÑ:

& & & Å2 = Uä + Å2ð, (2.16) äå & (òóò ÕÒ – ³íäóêòèâíèé îï³ð òðàíñôîðìàòîðà ó ðåæèì³ íàâàí E2p = I& X 2 Ò W X = òàæåííÿ, Ò. Ó ö³é ôîðìóë³ – êóòîâà ÷àñòîòà çì³ííîãî ñòðóìó;

Rµ Rµ – îï³ð êîëà íà øëÿõó ïîòîê³â ðîçñ³þâàííÿ).

гâíÿííÿ ðîáîòè òðàíñôîðìàòîðà ìîæíà îäåðæàòè òàêîæ ³ç ñïðîùåíî¿ åêâ³âàëåíòíî¿ ñõåìè çàì³ùåííÿ òà âåêòîðíî¿ ä³àãðàìè (ðèñ. 2.4).

Ïðè ñêëàäàíí³ ñõåìè çàì³ùåííÿ ïàðàìåòðè ïåðâèííîãî êîëà ïðèâî äÿòü äî â³äïîâ³äíèõ åêâ³âàëåíòíèõ ïàðàìåòð³â âòîðèííîãî êîëà çã³äíî ç ñï³ââ³äíîøåíÿìè:

2 W1 W1 W1 W U1 = U1 ;

I1 = I1 ;

X1 = X1 ;

R1 = R1.

W2 W W2 W ²íäåêñîì "øòðèõ" ïîçíà÷åí³ ïðèâåäåí³ ïàðàìåòðè ïåðâèííî¿ îáìîòêè.

Òîä³ ñóìàðí³ ³íäóêòèâíèé òà àêòèâíèé îïîðè ñõåìè çàì³ùåííÿ òðàíñôîð ìàòîðà áóäóòü: Õ = Õ1 + Õ ;

RÒ = R1 + R2.

Ò Çàëåæí³ñòü íàïðóãè â äóç³ â³ä ñòðóìó ó âåêòîðí³é ôîðì³:

& & & Uä = U0 - jI& XT - I& RT = U0 - I& Ze, (2.17) 2 2 2 äå Ze = X + RT – ïîâíèé îï³ð åêâ³âàëåíòíî¿ ñõåìè çàì³ùåííÿ òðàíñ T ôîðìàòîðà. гâíÿííÿ (2.17) º ð³âíÿííÿì çîâí³øíüî¿ âîëüò-àìïåðíî¿ õàðàê òåðèñòèêè òðàíñôîðìàòîðà.

Ðèñ. 2.4. Ñïðîùåíà ñõåìà çàì³ùåííÿ (à) òà âåêòîðíà ä³àãðàìà (á) òðàíñôîðìàòîðà ç ðîçâèíåíèì ìàãí³òíèì ðîçñ³þâàííÿì Íàïðóãà â äóç³ çã³äíî ç âåêòîðíîþ ä³àãðàìîþ Uä = U0 - (I2 X )2 - I2RT.

T ßêùî çíåõòóâàòè ìàëîþ âåëè÷èíîþ RT (öå ïðèïóñòèìî òîìó, ùî îá ìîòêè òðàíñôîðìàòîðà âèãîòîâëÿþòü ³ç ì³ä³ àáî àëþì³í³þ), òî îòðèìàºìî Uä U0 - (I2 X )2, (2.18) T çâ³äêè 2 U0 - Uä ²2 = ²ä. (2.19) Õ Ò Ð³âíÿííÿ (2.19) â³äîáðàæóº ñïîñîáè ðåãóëþâàííÿ çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó òðàíñôîðìàòîðà: ñòóï³í÷àñòèé – çì³íîþ âåëè÷èíè U, ïëàâíèé – çì³íîþ âåëè÷èíè Õ.

Ò Êîðîòêå çàìèêàííÿ (U = 0;

²2 = ²ê.ç). Ïðè êîðîòêîìó çàìèêàíí³ ÅÐÑ ä òðàíñôîðìàòîðà çð³âíîâàæóºòüñÿ ðåàêòèâíîþ ÅÐÑ & & & Å2 = Å2ð = ² Õ.

ê.ç Ò ²ç âåêòîðíî¿ ä³àãðàìè (äèâ. ðèñ. 2.4) òà ð³âíÿíü (2.17) òà (2.19) âèðàçìî çíà÷åííÿ ñòðóìó êîðîòêîãî çàìèêàííÿ & U & ² = ê.ç Z e àáî (2.20) U ² =.

ê.ç Õ Ò Ð³âíÿííÿ (2.17), (2.18) òà (2.20) ïîêàçóþòü, ùî òðàíñôîðìàòîðè ç ðîç âèíåíèì ìàãí³òíèì ðîçñ³þâàííÿì ìàþòü ñïàäíó çîâí³øíþ âîëüò-àìïåðíó õàðàêòåðèñòèêó òîìó, ùî Z > 0 ( X > 0 ). Êðóò³ñòü ñïàäàííÿ âèçíà÷àºòüñÿ e T ³íäóêòèâíèì îïîðîì òðàíñôîðìàòîðà XT.

ßêùî òðàíñôîðìàòîð ìຠíîðìàëüíå ìàãí³òíå ðîçñ³þâàííÿ ( Ze 0, XT 0), òî éîãî çîâí³øíÿ õàðàêòåðèñòèêà – æîðñòêà.

2.2. Òðàíñôîðìàòîðè ç ìåõàí³÷íèì ðåãóëþâàííÿì Äî òðàíñôîðìàòîð³â ç ìåõàí³÷íèì ðåãóëþâàííÿì íàëåæàòü òðàíñôîð ìàòîðè ç ïåðåñóâíèìè îáìîòêàìè, ç ðóõîìèìè ìàãí³òíèìè øóíòàìè òà òðàíñôîðìàòîðè, ùî ïðàöþþòü ó êîìïëåêò³ ç äîäàòêîâîþ êîòóøêîþ – äðîñåëåì.

Òðàíñôîðìàòîðè ç ïåðåñóâíèìè îáìîòêàìè òà ç ðóõîìèìè øóíòàìè íàëåæàòü äî ãðóïè òðàíñôîðìàòîð³â ç ðîçâèíåíèì åëåêòðîìàãí³òíèì ðîçñ³þâàííÿì (Õ > 0).

Ò Òðàíñôîðìàòîðè, ùî ïðàöþþòü ó êîìïëåêò³ ç äðîñåëÿìè, âèêîíàí³, ÿê ïðàâèëî, ç íîðìàëüíèì ðîçñ³þâàííÿì.

Ãîëîâíà îçíàêà ö³º¿ ãðóïè äæåðåë æèâëåííÿ – öå íàÿâí³ñòü ðóõîìèõ ÷àñòèí. Îäíî÷àñíî öÿ îçíàêà º é ãîëîâíèì íåäîë³êîì òàêèõ òðàíñôîðìà òîð³â. Íà ÷àñòèíè, ùî ïåðåñóâàþòüñÿ ³ çà äîïîìîãîþ ÿêèõ ðåãóëþþòü ðå æèì çâàðþâàííÿ, ä³þòü åëåêòðîìàãí³òí³ ñèëè. Âîíè çì³íþþòüñÿ çà çàêîíîì ïóëüñàö³¿ â³ä íóëÿ äî ìàêñèìàëüíîãî çíà÷åííÿ ç ïîäâ³éíîþ ÷àñòîòîþ ìå ðåæ³. Âåëè÷èíà åëåêòðîìàãí³òíèõ ñèë ïðîïîðö³éíà êâàäðàòó ñòðóìó ³ çì³íþºòüñÿ â³äïîâ³äíî äî ðåæèìó ðîáîòè òðàíñôîðìàòîðà. Àìïë³òóäà êî ëèâàíü ðóõîìèõ ÷àñòèí òðàíñôîðìàòîðà çàëåæèòü â³ä ìàñè öèõ ÷àñòèí, ÿêîñò³ òà òî÷íîñò³ ¿õ ñêëàäàííÿ, æîðñòêîñò³ êð³ïëåííÿ òà ³íøèõ ôàêòîð³â.

Íàâ³òü ïðè ðåòåëüí³é ïðîðîáö³ êîíñòðóêö³é òà âèñîê³é ÿêîñò³ âèãîòîâëåííÿ çíà÷íà â³áðàö³ÿ ðóõîìèõ ÷àñòèí º ãîëîâíîþ ïðè÷èíîþ, ÿêà îáìåæóº ñòðîê ñëóæáè òàêèõ äæåðåë.

Äðóãèé íåäîë³ê öèõ äæåðåë – öå ³íåðö³éí³ñòü ðåãóëþâàííÿ òà óòðóä íåí³ñòü äèñòàíö³éíîãî òà ïðîãðàìíîãî êåðóâàííÿ òîìó, ùî ðåãóëþâàííÿ âèõ³äíèõ ïàðàìåòð³â çä³éñíþºòüñÿ âðó÷íó àáî çà äîïîìîãîþ ñåðâîïðè âîä³â.

Àëå, íåçâàæàþ÷è íà âêàçàí³ íåäîë³êè, ö³ òðàíñôîðìàòîðè äóæå øèðî êî ðîçïîâñþäæåí³ ó âñüîìó ñâ³ò³ ÿê îäíå ç îñíîâíèõ äæåðåë æèâëåííÿ äëÿ ðó÷íîãî äóãîâîãî çâàðþâàííÿ ïîêðèòèìè åëåêòðîäàìè ÷åðåç ìàë³ âèòðàòè àêòèâíèõ ìàòåð³àë³â, äîñèòü âèñîê³ åíåðãåòè÷í³ òà çâàðþâàëüí³ ïîêàçíèêè, ïðîñòó òà äåøåâó êîíñòðóêö³þ.

Ó ðÿä³ êðà¿í (ßïîí³ÿ, ͳìå÷÷èíà) òàê³ òðàíñôîðìàòîðè âèêîðèñòîâó þòüñÿ ùå é äëÿ àâòîìàòè÷íîãî çâàðþâàííÿ ï³ä ôëþñîì, àëå âîíè çàì³íþþòüñÿ á³ëüø óäîñêîíàëåíèìè êîíñòðóêö³ÿìè.

2.2.1. Òðàíñôîðìàòîðè ç ïåðåñóâíèìè îáìîòêàìè Òðàíñôîðìàòîðè ç ïåðåñóâíèìè îáìîòêàìè âèêîíóþòüñÿ ç ìàãí³òî ïðîâîäàìè áðîíüîâîãî òà ñòðèæíåâîãî òèï³â. Îáìîòêè áðîíüîâîãî òðàíñ ôîðìàòîðà áóâàþòü öèë³íäðè÷íèìè àáî äèñêîâèìè, îáìîòêè ñòðèæíåâîãî òðàíñôîðìàòîðà, ÿê ïðàâèëî, – ò³ëüêè äèñêîâèìè.

Ðîçâèíåíå ìàãí³òíå ðîçñ³þâàííÿ òàêèõ òðàíñôîðìàòîð³â äîñÿãàºòüñÿ çà ðàõóíîê ðîçì³ùåííÿ ïåðâèííî¿ 1 òà âòîðèííî¿ 2 îáìîòîê (äèâ. ðèñ. 2.1,á, 2.2,à) âçäîâæ ñòðèæí³â ìàãí³òîïðîâîäó íà äåÿê³é â³äñòàí³ îäíà â³ä îäíî¿.

Îäíà ç îáìîòîê òðàíñôîðìàòîðà (÷àñòî ïåðâèííà) çàêð³ïëåíà á³ëÿ îä íîãî ç ÿðåì (âåðõíüîãî àáî íèæíüîãî), äðóãà – ïåðåñóâàºòüñÿ çà äîïîìîãîþ õîäîâîãî ãâèíòà. ²íäóêòèâíèé îï³ð òðàíñôîðìàòîðà ³, â³äïîâ³äíî, çâàðþâà ëüíèé ñòðóì çì³íþþòüñÿ ïðè çì³í³ â³äñòàí³ ì³æ îáìîòêàìè. ßêùî îáìîòêè ïîâí³ñòþ çñóíóò³, òî ìàãí³òíå ðîçñ³þâàííÿ òà ³íäóêòèâíèé îï³ð òðàíñôîð ìàòîðà – íàéìåíø³, à çâàðþâàëüíèé ñòðóì – íàéá³ëüøèé.

Äëÿ òðàíñôîðìàòîð³â ç ïåðåñóâíèìè îáìîòêàìè õàðàêòåðíà äåÿêà çà ëåæí³ñòü íàïðóãè õîëîñòîãî õîäó â³ä â³äñòàí³ ì³æ îáìîòêàìè. Ïðè ðîçñó âàíí³ îáìîòîê âíàñë³äîê çðîñòàííÿ ïîòîêó ðîçñ³þâàííÿ, ùî çàìèêàºòüñÿ ÷åðåç ïîâ³òðÿ ó â³êí³ ì³æ ñòðèæíÿìè, íàïðóãà õîëîñòîãî õîäó çíèæóºòüñÿ íà 3...6 % â³äíîñíî çíà÷åííÿ, îòðèìàíîãî ïðè çñóíóòèõ îáìîòêàõ.

²íäóêòèâíèé îï³ð òðàíñôîðìàòîðà çàëåæíî â³ä â³äñòàí³ ì³æ îáìîòêà ìè çì³íþºòüñÿ çà ë³í³éíèì çàêîíîì ³ òîìó çâàðþâàëüíèé ñòðóì çì³íþºòüñÿ Ðèñ. 2.5. Ñõåìà òðàíñôîðìà òîðà ç ïåðåñóâíèìè îáìîò êàìè (à), éîãî çîâí³øí³ (á) òà ðåãóëþâàëüí³ (â) õàðàêòå ðèñòèêè:

1-ä³àïàçîí ìàëèõ ñòðóì³â;

2-ä³àïàçîí âåëèêèõ ñòðóì³â îáåðíåíî ïðîïîðö³éíî â³äñòàí³ ì³æ îáìîòêàìè. Ïðè íàäì³ðíîìó ðîçñóâàí í³ îáìîòîê åôåêòèâí³ñòü ðåãóëþâàííÿ ñòðóìó çíèæóºòüñÿ ïðè îäíî÷àñíîìó çðîñòàíí³ ìàñè ìàãí³òîïðîâîäó. Òîìó âåëèêèé ä³àïàçîí ïëàâíîãî ðåãóëþ âàííÿ â òðàíñôîðìàòîðàõ ç ïåðåñóâíèìè îáìîòêàìè íåäîö³ëüíèé.

Äëÿ ðîçøèðåííÿ ìåæ ðåãóëþâàííÿ ñòðóìó ïðè îáìåæåíí³ ìàñè ìàãí³ òîïðîâîäó çàñòîñîâóºòüñÿ ïëàâíî-ñòóïåíåâå ðåãóëþâàííÿ øëÿõîì îäíî÷àñ íîãî ïåðåìèêàííÿ ÷èñëà âèòê³â ïåðâèííî¿ òà âòîðèííî¿ îáìîòîê ³ç çáåðå æåííÿì ïîñò³éíîãî êîåô³ö³ºíòà òðàíñôîðìàö³¿ àáî ç äåÿêèì éîãî çíèæåí íÿì ó ä³àïàçîí³ ìàëèõ ñòðóì³â.

Òèïîâà åëåêòðè÷íà ñõåìà òðàíñôîðìàòîðà ç ïåðåñóâíèìè îáìîòêàìè, éîãî çîâí³øí³ âîëüò-àìïåðí³ õàðàêòåðèñòèêè òà ðåãóëþâàëüíà õàðàêòåðèñ òèêà ²2 = f (l) íàâåäåí³ íà ðèñ. 2.5. Íåîáõ³äíîþ óìîâîþ ïëàâíî-ñòóï³í ÷àñòîãî ðåãóëþâàííÿ ñòðóìó º ñòèêóâàííÿ ì³æ äâîìà ä³àïàçîíàìè ñòðóìó (ÃÎÑÒ 95-77Å ïðèïóñêຠíåâåëèêèé ðîçðèâ ñòðóì³â ïðè ïåðåõîä³ ç îäíîãî ä³àïàçîíà íà ³íøèé – íå á³ëüøå 7,5 %).

Òðàíñôîðìàòîðè ç ïåðåñóâíèìè îáìîòêàìè (ñåð³é ÒÄ òà ÒÄÌ) âèïóñ êàþòüñÿ â êðà¿íàõ ÑÍÄ, ãîëîâíèì ÷èíîì ó Ðîñ³¿ òà Óçáåêèñòàí³. Âîíè ðîç ðàõîâàí³ íà íîì³íàëüíèé ñòðóì 315, 400 òà 500 À. Òðàíñôîðìàòîðè ÒÄ-102 ³ ÒÄ-306 (ðèñ.2.6,à) ïåðåíîñí³, ÒÄÌ-317, ÒÄÌ-401-1, ÒÄÌ- Ðèñ. 2.6. Òðàíñôîðìàòîðè ç ïåðåñóâíèìè îáìîòêàìè:

à – ÒÄ-102;

á – ÒÄÌ-503 (áåç êîæóõó);

1 – ðóêîÿòêà ìåõàí³çìó ïåðåñóâàííÿ âòîðèííî¿ îáìîòêè;

2 – âòîðèííà îáìîòêà;

3 – îñåðäÿ;

4 – ïåðâèííà îáìîòêà;

– êîæóõ;

6 – øòèðüîâèé ðîçí³ìà÷ äëÿ ï³äêëþ÷åííÿ çâàðþâàëüíîãî êàáåëþ;

7 – ðîçí³ìà÷ äëÿ ï³äêëþ÷åííÿ äî ìåðåæ³;

8 – ïåðåìèêà÷ ä³àïàçîí³â ñòðóìó (ðèñ. 2.6,á) – ïåðåñóâí³, à òàêîæ ¿õ ìîäèô³êàö³¿ ÒÄÌ-317-1, ÒÄÌ-401-1, ÒÄÌ-503-1 óêîìïëåêòîâàí³ ïðèñòðîºì çíèæåííÿ íàïðóãè õîëîñòîãî õîäó, à ÒÄÌ-503-2, êð³ì òîãî, – ïðèñòðîºì ï³äâèùåííÿ êîåô³ö³ºíòà ïîòóæíîñò³.

 Óêðà¿í³ òðàíñôîðìàòîðè ÒÄÌ-121 âèïóñêຠÂÀÒ "Ô³ðìà "ÑÝËÌÀ", ÒÄÌ-259 – ÀÒ "Êàõîâñüêèé çàâîä åëåêòðîçâàðþâàëüíîãî îáëàäíàííÿ".

Òåõí³÷í³ õàðàêòåðèñòèêè òðàíñôîðìàòîð³â ç ïåðåñóâíèìè îáìîòêàìè íàâå äåí³ ó äîä. 2 (äèâ. òàáë. 2.1).

2.2.2. Òðàíñôîðìàòîðè ç ðóõîìèìè ìàãí³òíèìè øóíòàìè Òðàíñôîðìàòîðè ç ðîçâèíåíèì ìàãí³òíèì ðîçñ³þâàííÿì òà ðóõîìèìè ìàãí³òíèìè øóíòàìè âèãîòîâëÿþòüñÿ íà ìàãí³òîïðîâîäàõ ñòðèæíåâîãî òè ïó ³ ìàþòü äèñêîâ³ îáìîòêè.

Îáìîòêè òðàíñôîðìàòîðà (ðèñ. 2.7,à,á) ðîçì³ùåí³ ñèìåòðè÷íî íà äâîõ ñòðèæíÿõ ìàãí³òîïðîâîäó 3. Ó êàíàë³ ì³æ ïåðâèííîþ 1 òà âòîðèííîþ Ðèñ. 2.7. Êîíñòðóêö³¿ òðàíñôîðìàòîð³â ç ðóõîìèìè ìàãí³òíèìè øóíòàìè (à, á), ñõåìà ç’ºäíàííÿ îáìîòîê (â) òà ðåãóëþâàëüíà õàðàêòåðèñòèêà (ã) îáìîòêàìè ðîçòàøîâàíèé ðóõîìèé ìàãí³òíèé øóíò 4. Âèâåäåííÿ àáî ââå äåííÿ øóíòà ó â³êíî îñåðäÿ çä³éñíþºòüñÿ çà äîïîìîãîþ ãâèíòîâîãî ìåõàí³ çìó. Øóíò ìîæå ñêëàäàòèñÿ ç äâîõ ÷àñòèí, òîä³ õîäîâèé ãâèíò ìຠäâà âè äè íàð³çêè: ïðàâîçàõ³äíó òà ë³âîçàõ³äíó, ùî çàáåçïå÷óº ïðè éîãî îáåðòàíí³ ñèìåòðè÷íå ïåðåñóâàííÿ ÷àñòèí øóíòà.

Ìîæëèâ³ äâà âàð³àíòè âçàºìíîãî ðîçòàøóâàííÿ ïåðâèííî¿ òà âòîðèí íî¿ îáìîòîê â³äíîñíî øóíòà, à ñàìå: ïîâíå àáî ÷àñòêîâå ðîçíåñåííÿ êîòó øîê. Ïðè ïîâíîìó ðîçíåñåíí³ ïåðâèííà òà âòîðèííà îáìîòêè ðîçì³ùåí³ ïî ð³çíèõ ñòîðîíàõ øóíòà (äèâ.ðèñ.2.7,à). Ïðè ÷àñòêîâîìó ðîçíåñåíí³ (äèâ.ðèñ.2.7,á) âòîðèííà îáìîòêà ñêëàäàºòüñÿ ç äâîõ ñåêö³é – îñíîâíî¿ 2 ç ÷èñëîì âèòê³â W2 òà äîäàòêîâî¿ 5 ç ÷èñëîì âèòê³â W2, ïðè÷îìó êîòóøêè äîäàòêîâî¿ îáìîòêè ðîçì³ùåí³ â çîí³ ïåðâèííî¿ îáìîòêè òà ìàþòü ç íåþ äîáðèé åëåêòðîìàãí³òíèé çâ’ÿçîê.

Òðàíñôîðìàòîðè ç ïîâí³ñòþ ðîçíåñåíèìè îáìîòêàìè º åêîíîì³÷íèìè, ÿêùî âèêîíàí³ íà ñòðóìè äî 200...250 À. Äëÿ ïîäàëüøîãî çá³ëüøåííÿ ñòðóìó äîâîäèòüñÿ ñêîðî÷óâàòè ÷èñëî âèòê³â ïåðâèííî¿ òà âòîðèííî¿ îá ìîòêè, à öå ïîðóøóº îïòèìàëüíå ñï³ââ³äíîøåííÿ âèòðàò îáìîòêîâèõ ìàòå ð³àë³â ³ ñòàë³, çðîñòຠìàñà òðàíñôîðìàòîðà.

Äîäàòêîâ³ âèòêè âòîðèííî¿ îáìîòêè íåçíà÷íî çá³ëüøóþòü ³íäóêòèâ íèé îï³ð òðàíñôîðìàòîðà òà äîçâîëÿþòü ñòâîðèòè îïòèìàëüíó çà ìàñîþ ³ ìåæàìè ðåãóëþâàííÿ êîíñòðóêö³þ.

 òðàíñôîðìàòîðàõ ç ÷àñòêîâèì ðîçíåñåííÿì îáìîòîê äëÿ îòðèìàííÿ äâîõ ä³àïàçîí³â ðåãóëþâàííÿ çì³íþþòü ñòóï³íü ðîçíåñåííÿ îáìîòîê. Ïðè ïîâíîìó ðîçíåñåíí³ îáìîòîê îäåðæóþòü ä³àïàçîí ìàëèõ ñòðóì³â. Ïðè ïå ðåõîä³ äî ä³àïàçîíó âåëèêèõ ñòðóì³â âìèêàºòüñÿ îáìîòêà ç ÷èñëîì âèòê³â W2 òà âèìèêàºòüñÿ ÷àñòèíà îáìîòêè W2.

Íàéá³ëüø ðàö³îíàëüíà ñõåìà ç’ºäíàííÿ êîòóøîê îáìîòîê íàâåäåíà íà ðèñ.2.7,â. ijàïàçîíó âåëèêèõ ñòðóì³â â³äïîâ³äຠïàðàëåëüíå ç’ºäíàííÿ êîòó øîê âòîðèííî¿ îáìîòêè. Ïðè ïåðåõîä³ íà ä³àïàçîí ìàëèõ ñòðóì³â äîäàòêîâ³ êîòóøêè 5 âèìèêàþòüñÿ, à îñíîâí³ êîòóøêè 2 âìèêàþòüñÿ ïîñë³äîâíî. Ïðè öüîìó çðîñòຠíàïðóãà õîëîñòîãî õîäó. Ïðè ïåðåõîä³ ç îäíîãî ä³àïàçîíó ñòðóì³â äî ³íøîãî â òðàíñôîðìàòîð³ ç øóíòîì íåìຠïîòðåáè ó ïåðåìèêàíí³ âèòê³â ïåðâèííî¿ îáìîòêè, ùî ï³äâèùóº íàä³éí³ñòü ðîáîòè äæåðåëà.

Ïëàâíå ðåãóëþâàííÿ ñòðóìó â òðàíñôîðìàòîðàõ ç øóíòîì çä³éñíþºòü ñÿ øëÿõîì ïåðåñóâàííÿ ìàãí³òíîãî øóíòà âðó÷íó àáî çà äîïîìîãîþ ñåðâî ïðèâîäó. Ïðè ïîâí³ñòþ ââåäåíîìó ó â³êíî îñåðäÿ øóíò³ ïîòîêè ðîçñ³þâàí íÿ òà ³íäóêòèâíèé îï³ð òðàíñôîðìàòîðà ìàêñèìàëüí³, à çâàðþâàëüíèé ñòðóì – ì³í³ìàëüíèé. Ïðè âèñóâàíí³ øóíòà ³íäóêòèâíèé îï³ð çìåíøóºòüñÿ ³ çâàðþâàëüíèé ñòðóì çðîñòຠ(ðèñ. 2.7,ã).

 ì³ðó âèñóâàííÿ øóíòà ç â³êíà ìàãí³òîïðîâîäó çðîñòຠéîãî â³áðàö³ÿ, âèêëèêàíà 䳺þ îñüîâèõ åëåêòðîìàãí³òíèõ çóñèëü. Äëÿ çíèæåííÿ â³áðàö³¿ âñòàíîâëþþòü äîäàòêîâ³ ïðóæèíè àáî çàñòîñîâóþòü á³ëüø òóã³ íàïðÿìí³, ïî ÿêèõ ïåðåñóâàºòüñÿ øóíò. ³áðàö³ÿ çíà÷íî çìåíøóºòüñÿ, êîëè øóíò ç³ áðàíèé ç äâîõ ÷àñòèí.  öüîìó âèïàäêó îñüîâ³ çóñèëëÿ ñïðÿìîâàí³ íàçóñòð³÷ îäèí îäíîìó.

Òðàíñôîðìàòîðè ç ðóõîìèìè øóíòàìè â Óêðà¿í³ âèïóñêຠÄîñë³äíèé çàâîä åëåêòðîçâàðþâàëüíîãî îáëàä íàííÿ ²ÅÇ ³ìåí³ Ïàòîíà. Íàéá³ëüø ïî øèðåíèìè ìàðêàìè òàêèõ äæåðåë æèâ ëåííÿ º òðàíñôîðìàòîðè ÑÒØ-250, ÑÒØ-500 (ðèñ. 2.8,à), à òàêîæ ÑÒØ 500-80, ùî îáëàäíàíèé ïðèñòðîºì äëÿ âèìèêàííÿ ïåðâèííî¿ íàïðóãè ÷åðåç 0,5...1 ñ ï³ñëÿ çàê³í÷åííÿ çâàðþâàííÿ.

Òàêîæ òðàíñôîðìàòîðè ç øóíòàìè âè ïóñêຠÂÀÒ "Ô³ðìà ÑÝËÌÀ" (ÒÄÌ 180, ÒÄÌ-403, ÒÄÌ-250, ÒÄÌ-505 òà ³íø³).

Äî äàíî¿ ãðóïè òðàíñôîðìàòîð³â ìîæíà óìîâíî â³äíåñòè òðàíñôîðìàòî Ðèñ. 2.8. Òðàíñôîðìàòîðè ç ðóõî ðè ç ðåãóëþâàííÿì ñòðóìó øëÿõîì íà ìèì øóíòîì ÑÒØ-500 (à) òà ç ðå ìîòóâàííÿ çâàðþâàëüíîãî êàáåëþ ïî ãóëþâàííÿì íàìîòêîþ çâàðþ âàëüíîãî êàáåëþ ÒÑÌ-250 (á):

âåðõ çàõèñíîãî êîæóõà (ðèñ. 2.8,á).

1 – ïåðâèííà îáìîòêà;

Íàìîòóþ÷è êàáåëü íàâêîëî êîæóõà (äî 2 – âòîðèííà îáìîòêà;

÷îòèðüîõ âèòê³â â òîé ÷è ïðîòèëåæíèé 3 – ìàãí³òîïðîâ³ä;

4 – ìàãí³òíèé øóíò;

5 – ðóêîÿòêà õîäîâîãî á³ê) ìîæíà ïëàâíî ðåãóëþâàòè ñòðóì ó ãâèíòà;

6 – êîæóõ;

7 – äîøêà ìåæàõ îäí³º¿ ñòóïåí³. Ñòóï³í÷àñòå ðå çàòèñêà÷³â;

8 – çâàðþâàëüíèé ãóëþâàííÿ ñòðóìó çàáåçïå÷óºòüñÿ çà êàáåëü äîïîìîãîþ äâîõ äîäàòêîâèõ îáìîòîê ïðè ¿õ â³äïîâ³äíîìó àáî çóñòð³÷íîìó âìèêàíí³ ç âòîðèííîþ îáìîòêîþ. Ïðè â³äïîâ³äíîìó âìèêàíí³ ñòðóì çá³ëüøóºòüñÿ, ïðè çóñòð³÷íîìó – çìåíøóºòüñÿ. Òåõí³÷í³ õàðàêòåðèñòèêè òðàíñôîðìàòîð³â íàâåäåí³ ó äîä.2 (äèâ.òàáë. 2.1).

2.2.3. Òðàíñôîðìàòîðè ç äðîñåëÿìè ç ïîâ³òðÿíèì çàçîðîì Äðîñåë³ âìèêàþòüñÿ ïîñë³äîâíî ç äóãîþ ó âòîðèííå êîëî ñèëîâîãî òðàíñôîðìàòîðà. Òðàíñôîðìàòîð, ùî ïðàöþº ó êîìïëåêò³ ç äðîñåëåì, º çâè÷àéíèì çíèæóâàëüíèì ñèëîâèì òðàíñôîðìàòîðîì ç ìàëèì (àáî íîðìà ëüíèì) ìàãí³òíèì ðîçñ³þâàííÿì òà ìຠæîðñòêó çîâí³øíþ âîëüò-àìïåðíó õàðàêòåðèñòèêó. Õî÷à ñüîãîäí³ òàê³ äæåðåëà æèâëåííÿ íå âèïóñêàþòüñÿ, àëå âîíè ùå âèêîðèñòîâóþòüñÿ íà âèðîáíèöòâ³, ãîëîâíèì ÷èíîì äëÿ àâòî ìàòè÷íîãî çâàðþâàííÿ ï³ä ôëþñîì.

Äðîñåëü âèêîíóº òðè ôóíêö³¿: ïî-ïåðøå, íàÿâí³ñòü êîòóøêè ³íäóêòèâíîñò³ ó çâàðþâàëüíîìó êîë³ ï³äâèùóº ñò³éê³ñòü ãîð³ííÿ äóãè, ïî äðóãå, ÷åðåç ïàä³ííÿ íàïðóãè íà ³íäóêòèâíîìó îïîð³ äðîñåëÿ ôîðìóºòüñÿ ñïàäíà õàðàêòåðèñòèêà äæåðåëà ³, ïî-òðåòº, çà äîïîìîãîþ äðîñåëÿ ìîæíà ðåãóëþâàòè çâàðþâàëüíèé ñòðóì.

Ïðèíöèïîâî ³ñíóº ìîæëèâ³ñòü ðåãóëþâàòè ñòðóì çâàðþâàííÿ ÷åðåç ðåãóëþâàííÿ ³íäóêòèâíîãî îïîðó äðîñåëÿ äâîìà ñïîñîáàìè: ñòóï³í÷àñòî – çì³íîþ ÷èñëà âèòê³â ³ ïëàâíî – çì³íîþ âåëè÷èíè ïîâ³òðÿíîãî çàçîðó â ìàãí³òîïðîâîä³ äðîñåëÿ. Ó ïðàêòèö³ âèêîðèñòîâóºòüñÿ äðóãèé ñïîñ³á.

Äðîñåëü ç çàçîðîì, ùî ðåãóëþºòüñÿ, âèêîíóºòüñÿ íà âëàñíîìó ìàãí³òîïðîâîä³ àáî ñï³ëüíî ç òðàíñôîðìàòîðîì íà çàãàëüí³é ìàãí³òí³é ñèñ òåì³. Òðàíñôîðìàòîð (ðèñ.2.9) ì³ñòèòü ïåðâèííó îáìîòêó 1, âòîðèííó îá ìîòêó 2, ìàãí³òîïðîâ³ä 3, îáìîòêó äðîñåëÿ 4 òà ðóõîìèé ïàêåò äðîñåëÿ 5.

Îáìîòêà äðîñåëÿ Wäð (ðèñ.2.9,á) ââ³ìêíóòà çóñòð³÷íî ç âòîðèííîþ îáìîò êîþ òðàíñôîðìàòîðà W2. Ïðè íàâàíòàæåíí³ ïîò³ê îáìîòêè äðîñåëÿ Ôäð ó ñåðåäíüîìó ÿðì³ ñïðÿìîâàíèé íàçóñòð³÷ ïîòîêó ÔÒ òðàíñôîðìàòîðà.

²íäóêö³ÿ òà âòðàòè ó ñåðåäíüîìó ÿðì³ ïðè òàêîìó ç’ºäíàíí³ çíèæóþòüñÿ, ùî äຠçìîãó çìåíøèòè éîãî ïåðåð³ç ïîð³âíÿíî ³ç íèæí³ì ÿðìîì.

Ðåãóëþâàííÿ ñòðóìó ó òðàíñôîðìàòîð³ çä³éñíþºòüñÿ ðóõîìèì ïàêåòîì äæåðåëà. Ïðè çá³ëüøåíí³ ïîâ³òðÿíîãî çàçîðó ³íäóêòèâíèé îï³ð òðàíñ ôîðìàòîðà çíèæóºòüñÿ ³ çâàðþâàëüíèé ñòðóì çðîñòàº. Öå ïîÿñíþºòüñÿ òà Wäð êèì ÷èíîì. ²íäóêòèâíèé îï³ð äðîñåëÿ Õ =, äå Rµ – îï³ð êîëà íà äð Rµ n lk øëÿõó ìàãí³òíîãî ïîòîêó äðîñåëÿ;

Rµ =, äå lk, Sk, µk – äîâæèíà, Skµk k = ïëîùà ïåðåð³çó òà ìàãí³òíà ïðîíèêí³ñòü k-¿ ä³ëÿíêè ìàãí³òíîãî êîëà, n – ê³ëüê³ñòü ä³ëÿíîê íà øëÿõó ìàãí³òíîãî ïîòîêó. Îäí³ºþ ³ç ä³ëÿíîê º ïîâ³òðÿíèé ïðîì³æîê, òîìó ïðè éîãî çá³ëüøåíí³ çðîñòຠRµ, à Õ – äð â³äïîâ³äíî çíèæóºòüñÿ. Çã³äíî ç ð³âíÿííÿì (2.19), ïðè öüîìó çâàðþâàëüíèé ñòðóì çðîñòàº.

Ðèñ. 2.9. Êîíñòðóêö³ÿ (à), åëåêòðè÷íà ñõåìà (á), çîâí³øí³ (â) òà ðåãóëþâàëüíà (ã) õàðàêòåðèñòèêè òðàíñôîðìàòîðà ç ïîâ³òðÿíèì çàçîðîì  ðåçóëüòàò³ 䳿 åëåêòðîìàãí³òíèõ ñèë ðóõîìèé ïàêåò äðîñåëÿ ñõèëü íèé äî â³áðàö³¿, îñîáëèâî ïðè ìàëîìó çàçîð³. ³áðàö³ÿ ñêîðî÷óº ñòðîê ñëóæáè ìåõàí³çìó ïåðåñóâàííÿ ïàêåòà, à òàêîæ ïîðóøåííÿ ³çîëÿö³¿ îáìî òîê. Ç öüîãî ïðèâîäó, à òàêîæ âíàñë³äîê òîãî, ùî òàê³ òðàíñôîðìàòîðè çà ìàñîþ ïîñòóïàþòüñÿ òðàíñôîðìàòîðàì ç ïåðåñóâíèìè îáìîòêàìè òà ðóõî ìèìè øóíòàìè, âèïóñê ¿õ ó âñüîìó ñâ³ò³ çàê³í÷åíî.

2.3. Òðàíñôîðìàòîðè ç ìàãí³òíèì ðåãóëþâàííÿì Äî ö³º¿ ãðóïè äæåðåë æèâëåííÿ íàëåæàòü òðàíñôîðìàòîðè ç íîðìàëü íèì ìàãí³òíèì ðîçñ³þâàííÿì, ÿê³ ïðàöþþòü ó êîìïëåêò³ ç äðîñåëÿìè íàñè ÷åííÿ (ÄÍ), òà òðàíñôîðìàòîðè ç ðîçâèíåíèì ìàãí³òíèì ðîçñ³þâàííÿì, ùî ðåãóëþþòüñÿ ï³äìàãí³÷óâàííÿì íåðóõîìîãî øóíòà (ÒÐÏØ).

Ö³ äæåðåëà æèâëåííÿ ìàþòü íèçêó ³ñòîòíèõ ïåðåâàã ïåðåä ðîçãëÿíó òèìè ðàí³øå. Ïåðøà ïåðåâàãà – â³äñóòí³ñòü ðóõîìèõ ÷àñòèí ³, ÿê íàñë³äîê, âèñîêà íàä³éí³ñòü òà äîâãîâ³÷í³ñòü. Äðóãà – â³äíîñíî ìàëà ³íåðö³éí³ñòü ðå ãóëþâàííÿ òà ïðîñòîòà äèñòàíö³éíîãî êåðóâàííÿ. Òðåòÿ ïåðåâàãà (â³äíîñèòüñÿ äî äæåðåë ç ÄÍ) – ìîæëèâ³ñòü îòðèìàííÿ äóæå øèðîêèõ ìåæ ðåãóëþâàííÿ ñòðóìó òà ïðÿìîêóòíî¿ ôîðìè êðèâî¿ ñòðóìó.

Äî íåäîë³ê³â öèõ ïðèñòðî¿â ìîæíà â³äíåñòè âåëèê³ âèòðàòè àêòèâíèõ ìàòåð³àë³â òà íèçüê³ åíåðãåòè÷í³ ïîêàçíèêè.

Äðîñåë³ íàñè÷åííÿ ä³ñòàþòü ðîçïîâñþäæåííÿ â óí³âåðñàëüíèõ äæåðå ëàõ æèâëåííÿ çàêîðäîííîãî âèðîáíèöòâà äëÿ àðãîíîäóãîâîãî çâàðþâàííÿ çì³ííèì òà ïîñò³éíèì ñòðóìîì. ÒÐÏØ òàêîæ çàñòîñîâóþòüñÿ ÿê äæåðåëà æèâëåííÿ äëÿ àðãîíîäóãîâîãî çâàðþâàííÿ ³, îêð³ì òîãî, äëÿ àâòîìàòè÷íîãî çâàðþâàííÿ ï³ä ôëþñîì. Àëå îñòàíí³ì ÷àñîì äæåðåëà æèâëåííÿ ç ìàãí³òíèì ðåãóëþâàííÿì âñå á³ëüøå âèò³ñíÿþòüñÿ ñó÷àñíèìè åêî íîì³÷íèìè òèðèñòîðíèìè ñèñòåìàìè.

Íà ðèñ.2.10,à íàâåäåíî ñõåìó äæåðåëà æèâëåííÿ, ùî ñêëàäàºòüñÿ ç òðàíñôîðìàòîðà Ò ç íîðìàëüíèì ìàãí³òíèì ðîçñ³þâàííÿì òà ç äðîñåëåì íàñè÷åííÿ (ÄÍ) ó çâàðþâàëüíîìó êîë³. Íà äâîõ ìàãí³òîïðîâîäàõ ÄÍ ðîç òàøîâàí³ ðîáî÷³ îáìîòêè ç ÷èñëàìè âèòê³â W1p òà W2p ;

ðîáî÷³ îáìîòêè ââ³ìêíóò³ ïîñë³äîâíî ç âòîðèííîþ îáìîòêîþ òðàíñôîðìàòîðà. Îáìîòêà êåðóâàííÿ äæåðåëà ç ÷èñëîì âèòê³â Wê îõîïëþº îäíî÷àñíî îáèäâà ìàãí³òîïðîâîäè. Ðîáî÷³ îáìîòêè óâ³ìêíåí³ çóñòð³÷íî-ïîñë³äîâíî äëÿ òîãî, ùîá ÅÐÑ îñíîâíî¿ ÷àñòîòè, ÿê³ íàâîäÿòüñÿ â îáìîòö³ êåðóâàííÿ, âçàºìíî êîìïåíñóâàëèñÿ. Àëå ïðè íàÿâíîñò³ ñòðóìó êåðóâàííÿ â îáìîòö³ êåðóâàííÿ Wê íàâîäèòüñÿ ÅÐÑ ïîäâ³éíî¿ ÷àñòîòè ç àìïë³òóäîþ Å2max =U20max, äå Wp Wp = W1p + W2p. Äðîñåëü (ÄÍ) ïðàöþº ó ðåæèì³ ïðèìóñîâîãî íàìàãí³÷åííÿ, òîáòî ãàðìîí³÷íà ñêëàäîâà ñòðóìó, ùî âèíèêຠï³ä 䳺þ ÅÐÑ Å2 max ïîâí³ñòþ (àáî ÷àñòêîâî) çàãëóøåíà çà ðàõóíîê óâåäåííÿ â êîëî êåðóâàííÿ äðîñåëÿ äîäàòêîâîãî ³íäóêòèâíîãî îïîðó (äðîñåëü L íà ðèñ.2.10,à).  "³äåàëüíèõ" ÄÍ, ùî âèêîíàí³ íà ìàãí³òîïðîâîä³ ç ïðÿìîêóòíîþ êðèâîþ íàìàãí³÷óâàííÿ, ó ÿêîãî â³äñóòíº ðîçñ³þâàííÿ îáìîòîê òà àêòèâí³ âòðàòè, à ãàðìîí³÷íà ñêëàäîâà ñòðóìó êåðóâàííÿ ïîâí³ñòþ çàãëóøåíà, êðèâà ñòðóìó íàâàíòàæåííÿ ìຠïðÿìîêóòíó ôîðìó.

Ðèñ. 2.10. Ñõåìà òðàíñôîðìàòîðà ç äðîñåëåì íàñè÷óâàííÿ ÄÍ (à), ïîáóäîâà êðè âî¿ ñòðóìó â ðîáî÷îìó êîë³ ÄÍ (á) òà îñöèëîãðàìà ñòðóìó íàâàíòàæåííÿ (â)  äæåðåëàõ æèâëåííÿ ç ðåàëüíèìè ÄÍ, ùî ïðàöþþòü ó ðåæèì³ ïðè ìóñîâîãî íàìàãí³÷óâàííÿ, îòðèìàííÿ ñïðèÿòëèâî¿ äëÿ çâàðþâàííÿ ïðÿìî êóòíî¿ ôîðìè êðèâî¿ ñòðóìó ïîâ’ÿçàíî ç ³ñòîòíèìè äîäàòêîâèìè âèòðàòàìè àêòèâíèõ ìàòåð³àë³â íà âèãîòîâëåííÿ äðîñåëÿ L. Òîìó òàê³ äæåðåëà çíàõî äÿòü îáìåæåíå çàñòîñóâàííÿ – ò³ëüêè äëÿ ñïåö³àëüíèõ ö³ëåé.

Ñïðîùåíó ïîáóäîâó êðèâî¿ ñòðóìó (äëÿ ðåæèìó êîðîòêîãî çàìèêàííÿ) ó êîë³ ç ðåàëüíèì ÄÍ, ùî ïðàöþº ó ðåæèì³ ïðèìóñîâîãî íàìàãí³÷óâàííÿ, íàâåäåíî íà ðèñ.2.10,á.

ßêùî äî çâàðþâàëüíîãî êîëà äîêëàñòè ñèíóñî¿äàëüíó íàïðóãó (êðèâà 1), òî, çâ’ÿçàâøè ¿¿ ç êðèâîþ íàìàãí³÷óâàííÿ (êðèâà 2), ìîæíà ãðàô³÷íèì ñïîñîáîì ïîáóäóâàòè êðèâó ñòðóìó 3 ó ðîáî÷îìó êîë³ ÄÍ. Êðèâ³ ñòðóìó â îáèäâà ï³âïåð³îäè ïîâí³ñòþ ñèìåòðè÷í³ òîìó, ùî êîæíîãî ï³âïåð³îäó ìàãí³òíèé ñòàí ìàãí³òîïðîâîä³â âçàºìíî çì³íþºòüñÿ. ϳäòâåðäæåííÿì öüîìó ñëóæèòü îñöèëîãðàìà ñòðóìó íàâàíòàæåííÿ (ðèñ.2.10,â).

Äæåðåëà æèâëåííÿ ç ïðÿìîêóòíîþ ôîðìîþ êðèâî¿ ñòðóìó äîö³ëüí³ äëÿ çàñòîñóâàííÿ â óñòàíîâêàõ äëÿ àðãîíîäóãîâîãî çâàðþâàííÿ, äå âèìîãè äî ôîðìè ñòðóìó âåëüìè æîðñòê³. Òàê³ äæåðåëà æèâëåííÿ âèïóñêàþòüñÿ â Óêðà¿í³, êðà¿íàõ ÑÍÄ òà äàëåêîãî çàðóá³ææÿ ³ ðîçãëÿíóò³ â ãë.6.

Äëÿ ðó÷íîãî òà àâòîìàòè÷íîãî çâàðþâàííÿ ïëàâêèì åëåêòðîäîì òðàíñôîðìàòîðè ç äðîñåëÿìè íàñè÷åííÿ ïðîìèñëîâîãî çíà÷åííÿ íå íàáóëè.

Öå ïîâ’ÿçàíî, ïîðÿä ç³ çá³ëüøåíèìè âèòðàòàìè ìàòåð³àë³â, ùå é ç âåëèêîþ ³íåðö³éí³ñòþ çì³íè çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó.

Òðàíñôîðìàòîðè, ùî ðåãóëþþòüñÿ ï³äìàãí³÷óâàííÿì øóíòà, ùå íå äàâíî áóëè äóæå ðîçïîâñþäæåíèì òèïîì äæåðåëà æèâëåííÿ äëÿ àâòîìà òè÷íîãî çâàðþâàííÿ ï³ä ôëþñîì. Ìàãí³òíà ñèñòåìà òðàíñôîðìàòîðà (ðèñ.2.11,à,á) ñêëàäàºòüñÿ ç äâîõ çàìêíåíèõ ìàãí³òîïðîâîä³â, îäèí ç ÿêèõ ïåðïåíäèêóëÿðíî âñòàâëåíèé ó äðóãèé. Âíóòð³øí³é ìàãí³òîïðîâ³ä 6 ÿâëÿº ñîáîþ ìàãí³òíèé øóíò. Ñèëîâ³ îáìîòêè òðàíñôîðìàòîðà ðîçòàøîâàí³ ñè ìåòðè÷íî íà îáîõ ñòðèæíÿõ çîâí³øíüîãî, ãîëîâíîãî, ìàãí³òîïðîâîäó 3.

Òðàíñôîðìàòîð âèêîíàíèé ç ÷àñòêîâèì ðîçíåñåííÿì ñèëîâèõ îáìîòîê.

Âòîðèííà îáìîòêà ñêëàäàºòüñÿ ç îñíîâíî¿ îáìîòêè ç ÷èñëîì âèòê³â W (êîòóøêè 4,5) òà äîäàòêîâî¿ îáìîòêè ç ÷èñëîì âèòê³â W2 (êîòóøêè 1), ïðè÷îìó äîäàòêîâà îáìîòêà ðîçì³ùåíà ç îäíîãî áîêó øóíòà ðàçîì ³ç ïåð âèííîþ îáìîòêîþ W1 (êîòóøêè 2). Êîòóøêè ïåðâèííî¿ òà âòîðèííî¿ îáìî òîê íà äâîõ ñòðèæíÿõ ç’ºäíàí³ ïîì³æ ñîáîþ ïàðàëåëüíî.

Ðèñ. 2.11. Êîíñòðóêö³ÿ (à), ñõåìà ç'ºäíàííÿ îáìîòîê (á) òà ðåãóëþâàëüíà õàðàêòåðèñòèêà (â) òðàíñôîðìàòîðà ç ï³äìàãí³÷åíèì øóíòîì Îáìîòêà êåðóâàííÿ âèêîíàíà ñåêö³îíîâàíîþ: ÷îòèðè êîòóøêè 7 îá ìîòêè êåðóâàííÿ Wê óâ³ìêíóò³ çóñòð³÷íî-ïîñë³äîâíî â³äíîñíî ÅÐÑ îñíîâ íî¿ ÷àñòîòè, ùî íàâîäèòüñÿ â íèõ ïîòîêîì øóíòà Ôø. Ïîò³ê Ôê, ÿêèé ñòâîðþºòüñÿ ïîñò³éíèì ñòðóìîì â îáìîòêàõ êåðóâàííÿ, çàìèêàºòüñÿ êð³çü øóíò.

̳æ ãîëîâíèì ìàãí³òîïðîâîäîì òà øóíòîì º ïîâ³òðÿíèé çàçîð.

Òðàíñôîðìàòîð çàáåçïå÷óº äâà ñïîñîáè ðåãóëþâàííÿ ñòðóìó:

ñòóï³í÷àñòî – øëÿõîì ïåðåìèêàííÿ âèòê³â âòîðèííî¿ îáìîòêè, ïëàâíî – çì³íîþ ñòðóìó êåðóâàííÿ â îáìîòö³ êåðóâàííÿ øóíòà.

 ä³àïàçîí³ ìàëèõ ñòðóì³â íàâàíòàæåííÿ ï³äêëþ÷àºòüñÿ äî çàòèñêà÷³â Õ2 òà Õ3, à â ä³àïàçîí³ âåëèêèõ ñòðóì³â – äî çàòèñêà÷³â Õ1;

Õ2. Ïðè ïåðå õîä³ ç ä³àïàçîíó ìàëèõ ñòðóì³â äî ä³àïàçîíó âåëèêèõ ñòðóì³â ÷àñòèíà âèòê³â îáìîòêè W2 âèìèêàºòüñÿ (êîòóøêè 5) ³ âìèêàºòüñÿ ñò³ëüêè æ âèòê³â îáìîòêè W2 (êîòóøêè 1).

Ó ìåæàõ êîæíîãî ä³àïàçîíó çâàðþâàëüíèé ñòðóì ïëàâíî ðåãóëþºòüñÿ ÷åðåç çì³íó ³íäóêòèâíîãî îïîðó òðàíñôîðìàòîðà. Íàïðèêëàä, ïðè çá³ëüøåíí³ ñòðóìó êåðóâàííÿ ³ê (äèâ.ðèñ.2.11,â) â îáìîòö³ øóíòà çðîñòຠïîñò³éíèé ïîò³ê ï³äìàãí³÷óâàííÿ Ôê, çìåíøóþòüñÿ ïîòîêè ðîçñ³þâàííÿ Ôø, òà ³íäóêòèâíèé îï³ð òðàíñôîðìàòîðà ÕÒ ³, çã³äíî ç (2.19), – çâàðþ âàëüíèé ñòðóì çðîñòàº.

Äî ñåðåäèíè 80-õ ðîê³â â ÑÐÑÐ çà ñõåìîþ (ðèñ.2.11,á) âèïóñêàëèñÿ é ùå ïðåáóâàþòü ó ïðîìèñëîâ³é åêñïëóàòàö³¿ ó êðà¿íàõ ÑÍÄ òðàíñôîðìàòîðè äëÿ àâòîìàòè÷íîãî çâàðþâàííÿ ñå𳿠ÒÄÔ: ÒÄÔ-1001, ÒÄÔ- (ðèñ.2.12,à), ÒÄÔ-2001. Òðàíñôîðìàòîðè âèãîòîâëåí³ ÿê ñòàö³îíàðí³ äæå ðåëà æèâëåííÿ ³ ðîçðàõîâàí³ íà òðèâàëèé ðåæèì ðîáîòè ç ïðèìóñîâèì ïîâ³òðÿíèì îõîëîäæåííÿì. Òðàíñôîðìàòîðè ñêëàäàþòüñÿ ç ñèëîâîãî òðàíñôîðìàòîðà Ò (ðèñ.2.12,á) ç ìàãí³òíîþ êîìóòàö³ºþ, íàâàíòàæåííÿì ÿêîãî º çâàðþâàëüíà äóãà, ñòàá³ë³çîâàíîãî ðåãóëÿòîðà ñòðóìó ÑÐÑ òà áëîêà äîïîì³æíî¿ ³ çàõèñíî¿ àïàðàòóðè ÁÄÇÀ.

Äî ñêëàäó ðåãóëÿòîðà ÑÐÑ âõîäÿòü: áëîê òèðèñòîðíîãî ðåãóëÿòîðà ñòðóìó (ÒÐÑ), áëîê ôàçîâîãî êåðóâàííÿ òèðèñòîðàìè (ÁÔÊ) òà êåðóþ÷èé áëîê (ÁÊ). Ñèãíàë êåðóâàííÿ, ùî çàäàºòüñÿ ðåçèñòîðîì, ç âèõîäó ÁÊ ïî äàºòüñÿ äî ÁÔÊ. Òóò ôîðìóþòüñÿ ³ìïóëüñè íàïðóãè, ñèíõðîí³çîâàí³ ç ÷àñ òîòîþ íàïðóãè ìåðåæ³, ÿê³ â³äêðèâàþòü òèðèñòîðè áëîêà ÒÐÑ. Òèðèñòîð íèé ðåãóëÿòîð ñòðóìó çàáåçïå÷óº ïëàâíå ðåãóëþâàííÿ çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó òà ñòàá³ë³çàö³þ ðîáî÷î¿ íàïðóãè ïðè â³äõèëåííÿõ íàïðóãè ìåðåæ³ â ä³àïàçîí³ (–10…+5)% Uíîì.

Òåõí³÷í³ õàðàêòåðèñòèêè òðàíñôîðìàòîð³â ñå𳿠ÒÄÔ íàâåäåí³ ó äîä. (äèâ.òàáë.2.1).

Ðèñ. 2.12. Êîíñòðóêö³ÿ (à) òà ñòðóêòóðíà ñõåìà (á) òðàíñôîðìàòîðà ÒÄÔ-1601: 1 – áëîê êåðóâàííÿ;

2 – áëîê âåíòèë³â;

3 – ìàãí³òîïðîâ³ä;

4,5 – ïåðâèííà òà âòîðèííà îáìîòêè;

6 – âåíòèëÿòîð;

7 – êîíòàêòîð Ó çâ’ÿçêó ç óäîñêîíàëåííÿì ñèëîâî¿ íàï³âïðîâ³äíèêîâî¿ òåõí³êè ìàãí³òí³ ðåãóëÿòîðè (äðîñåë³ íàñè÷åííÿ òà êåðîâàí³ øóíòè ñüîãîäí³ ïðàê òè÷íî ïîâí³ñòþ âèò³ñíåí³ òèðèñòîðíèìè ðåãóëÿòîðàìè, ÿê³ äàþòü çìîãó íàéá³ëüø ïðîñòî òà åêîíîì³÷íî âèð³øóâàòè çàâäàííÿ ñòàá³ë³çàö³¿, ïðîãðà ìóâàííÿ òà äèñòàíö³éíîãî ðåãóëþâàííÿ ðåæèìó çâàðþâàííÿ, ôîðìóâàííÿ ïîòð³áíèõ çîâí³øí³õ õàðàêòåðèñòèê, îáìåæåííÿ ïîñò³éíî¿ ñêëàäîâî¿ çâà ðþâàëüíîãî ñòðóìó.

2.4. Òèðèñòîðí³ òðàíñôîðìàòîðè Òèðèñòîðí³ òðàíñôîðìàòîðè (ÒÒ) – öå ãðóïà äæåðåë æèâëåííÿ çâàðþ âàëüíî¿ äóãè, â îñíîâó ÿêî¿ ïîêëàäåíèé ñïîñ³á ôàçîâîãî ðåãóëþâàííÿ ñòðóìó. Ãîëîâíîþ ÷àñòèíîþ ÒÒ º òèðèñòîðíèé ôàçîðåãóëÿòîð (ÔÐ), ùî ïðàöþº ó êîìïëåêò³ ç ñèëîâèì òðàíñôîðìàòîðîì. Ôàçîðåãóëÿòîð ñêëà äàºòüñÿ ç äâîõ çóñòð³÷íî-ïàðàëåëüíî ç’ºäíàíèõ òèðèñòîð³â òà ñèñòåìè êå ðóâàííÿ ôàçîþ ¿õ â³äêðèòòÿ (ÑÔÊ).

Ñïîñ³á ôàçîâîãî ðåãóëþâàííÿ çì³ííîãî ñòðóìó ãðóíòóºòüñÿ íà ïåðå òâîðåíí³ ñèíóñî¿äàëüíîãî ñòðóìó ó çíàêîçì³íí³ ³ìïóëüñè, àìïë³òóäà òà òðèâàë³ñòü ÿêèõ âèçíà÷àºòüñÿ êóòîì (ôàçîþ) â³äêðèòòÿ òèðèñòîð³â. Íåçâà æàþ÷è íà ïåðåðèâèñòèé õàðàêòåð ïîäàâàííÿ çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó, ÒÒ çà áåçïå÷óþòü (çà äîïîìîãîþ ñïåö³àëüíèõ ïðèñòðî¿â) äîñòàòíüî âèñîêó ñòàá³ëüí³ñòü ãîð³ííÿ äóãè òà äàþòü çìîãó ðåàë³çóâàòè òàê³ ïåðåâàãè ôàçîâî ãî ðåãóëþâàííÿ ñòðóìó:

çíèçèòè ìàñó òà ñïðîñòèòè êîíñòðóêö³þ ñèëîâîãî òðàíñôîðìàòîðà ³ âñüîãî äæåðåëà â ö³ëîìó;

ñôîðìóâàòè ÇÕÄÆ ïîòð³áíîãî âèãëÿäó;

ñòàá³ë³çóâàòè ðåæèìè çâàðþâàííÿ ïðè çáóðåííÿõ ð³çíîãî õàðàêòåðó;

êåðóâàòè ïîñò³éíîþ ñêëàäîâîþ çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó;

àâòîìàòèçóâàòè, ïðîãðàìóâàòè òà ìîäóëþâàòè ðåæèìè çâàðþâàííÿ;

àâòîìàòè÷íî çíèæóâàòè âèõ³äíó íàïðóãó äæåðåëà ïðè õîëîñòîìó õîä³.

³äì³òíîþ îçíàêîþ ÒÒ º íàÿâí³ñòü ñèëîâîãî òðàíñôîðìàòîðà ç ðîçâè íåíèì åëåêòðîìàãí³òíèì ðîçñ³þâàííÿì àáî äîäàòêîâîãî äðîñåëÿ ó çâàðþ âàëüíîìó êîë³.

Ñèëîâ³ ñõåìè ÒÒ ïîä³ëÿþòü çà äâîìà îñíîâíèìè îçíàêàìè: ñïîñîáîì çàáåçïå÷åííÿ áåçïåðåðâíîñò³ ïðîöåñó çâàðþâàííÿ òà ì³ñöåì âñòàíîâëåííÿ òèðèñòîðíîãî ôàçîðåãóëÿòîðà – ó ïåðâèííîìó àáî âòîðèííîìó êîë³.

Çà ïåðøîþ îçíàêîþ ÒÒ ïîä³ëÿþòü íà äâ³ ãðóïè.  òðàíñôîðìàòîðàõ îäí³º¿ ãðóïè çâàðþâàëüíèé ñòðóì i2 (ðèñ.2.13,à) ïåðåðèâèñòèé. Òðèâàë³ñòü ïðîò³êàííÿ ñòðóìó âèçíà÷àºòüñÿ êóòîì â³äêðèòòÿ ñèëîâèõ òèðèñòîð³â, êîòðèé òóò º òàêîæ êóòîì çñóâó ì³æ ñòðóìîì i2 òà íàïðóãîþ õîëîñòîãî õî äó òðàíñôîðìàòîðà U20. Ó á³ëüøîñò³ ÒÒ ôàçîâèé êóò çì³íþºòüñÿ ó ìåæàõ 60...120 åë. ãðàä.

Ðèñ. 2.13. ijàãðàìè íàïðóã ³ ñòðóì³â òèðèñòîðíîãî òðàíñôîðìàòîðà ç ³ìïóëüñíîþ ñòàá³ë³çàö³ºþ (à) òà ç êîëîì ï³äæèâëåííÿ (á) Äëÿ íàä³éíîãî ïîâòîðíîãî çáóäæåííÿ çàñòîñîâàíî ³ìïóëüñíó ñòàá³ë³çàö³þ ãîð³ííÿ äóãè. Ó ìîìåíò çàê³í÷åííÿ áåçñòðóìîâî¿ ïàóçè äî äóãè ïðèêëàäàºòüñÿ ñòàá³ë³çóþ÷èé ³ìïóëüñ ñòðóìó. Àìïë³òóäà ñòðóìó ñòàá³ë³çóþ÷îãî ³ìïóëüñó äîð³âíþº 60...80 À, òðèâàë³ñòü – 20...100 ìñ. Òè ðèñòîðíèé ôàçîðåãóëÿòîð ïîºäíóº ôóíêö³¿ êåðóâàííÿ çíà÷åííÿì ñòðóìó òà êîìóòóþ÷îãî åëåìåíòà ³ìïóëüñíîãî ñòàá³ë³çàòîðà ãîð³ííÿ äóãè.

 òðàíñôîðìàòîðàõ ³íøî¿ ãðóïè ñòàá³ëüí³ñòü ïðîöåñó çâàðþâàííÿ çà áåçïå÷åíà áåçïåðåðâí³ñòþ ñòðóìó, ùî ïðîò³êຠ÷åðåç äóãó (ðèñ.2.13,á). Äëÿ çàïîâíåííÿ áåçñòðóìîâèõ ïàóç â ³íòåðâàë³ íåïðîâ³äíîñò³ òèðèñòîð³â çàñòî ñîâàíå ñïåö³àëüíå êîëî, ùî íàçèâàºòüñÿ êîëîì ï³äæèâëåííÿ äóãè, ÷åðåç ÿêå ïðîõîäèòü ì³í³ìàëüíî ïîòð³áíèé äëÿ ñò³éêîãî ïðîöåñó çâàðþâàííÿ ñòðóì (ñòðóì ï³äæèâëåííÿ i20). Çñóâ ôàçè ì³æ ñòðóìîì i20 òà íàïðóãîþ U20 ó öüî ìó âèïàäêó âèçíà÷àºòüñÿ êóòîì, ÿêèé çàëåæèòü â³ä ñï³ââ³äíîøåííÿ íà ïðóãè äóãè òà êîëà ï³äæèâëåííÿ:

Uä cos =, (2.21) ' 2U20 max ' äå U20 max – àìïë³òóäíå çíà÷åííÿ íàïðóãè êîëà ï³äæèâëåííÿ.

Äëÿ çàáåçïå÷åííÿ ñòàá³ëüíîãî ãîð³ííÿ äóãè äîñòàòíÿ ñèëà ñòðóìó ï³äæèâëåííÿ çàëåæíî â³ä ñïîñîáó çâàðþâàííÿ ñêëàäàº: 10...15 À – äëÿ àð ãîíîäóãîâîãî çâàðþâàííÿ íåïëàâêèì åëåêòðîäîì àëþì³í³ºâèõ ñïëàâ³â ïðè íàÿâíîñò³ ³ìïóëüñíîãî ñòàá³ë³çàòîðà äóãè òà íàïðóç³ õîëîñòîãî õîäó áëèçü êî 70 Â;

10...15 À – äëÿ ðó÷íîãî äóãîâîãî çâàðþâàííÿ ïîêðèòèìè åëåêòðî äàìè;

20...30 À – äëÿ àâòîìàòè÷íîãî çâàðþâàííÿ ï³ä ôëþñîì. Ìàëå çíà ÷åííÿ ñòðóìó ï³äæèâëåííÿ äຠçìîãó âèêîðèñòîâóâàòè äëÿ ï³äâèùåííÿ ñòàá³ëüíîñò³ ãîð³ííÿ äóãè ìåòîäè, ÿê³ òðàäèö³éíî ââàæàëèñÿ íåâèã³äíèìè çà åíåðãåòè÷íèìè òà ìàñîãàáàðèòíèìè ïîêàçíèêàìè: çá³ëüøåííÿ íàïðóãè õîëîñòîãî õîäó äæåðåëà, ôîðìóâàííÿ ïðÿìîêóòíî¿ õâèë³ ñòðóìó ï³äæèâëåííÿ òîùî.

Ó ïðîìèñëîâèõ çâàðþâàëüíèõ óñòàíîâêàõ øèðøîãî çàñòîñóâàííÿ ä³ñ òàëè ÒÒ ç ïåðåðâèñòèì ðåãóëþâàííÿì ñòðóìó òà ³ìïóëüñíîþ ñòàá³ë³çàö³ºþ.

Àäæå âîíè ïîòðåáóþòü ìåíøèõ âèòðàò àêòèâíèõ ìàòåð³àë³â, à â³äíîñíî ìà ëà øâèäê³ñòü íàðîñòàííÿ ñòðóìó ï³äæèâëåííÿ ïðè çì³í³ ïîëÿðíîñò³ â òðàíñôîðìàòîðàõ ç êîëîì ï³äæèâëåííÿ ïîã³ðøóº òåõíîëîã³÷í³ âëàñòèâîñò³ äæåðåë.

Ðîçì³ùåííÿ òèðèñòîðíîãî ôàçîðåãóëÿòîðà ó ïåðâèííîìó àáî âòîðèí íîìó êîë³ òðàíñôîðìàòîðà ³ñòîòíî âïëèâຠíà êîíñòðóêö³þ ÒÒ.  óñ³õ âè ïàäêàõ, êîëè íåìຠïîòðåáè êåðóâàòè çíà÷åííÿì ïîñò³éíî¿ ñêëàäîâî¿ çâà ðþâàëüíîãî ñòðóìó, òèðèñòîðè âìèêàþòü ó â³äíîñíî ñëàáêîñòðóìîâå êîëî ïåðâèííî¿ îáìîòêè òðàíñôîðìàòîðà. Êð³ì çíèæåííÿ ãàáàðèò³â ÔÐ ³ âòðàò ó òèðèñòîðàõ, öå äຠçìîãó çìåíøèòè àáî óñóíóòè âòðàòè õîëîñòîãî õîäó òðàíñôîðìàòîðà òà çàáåçïå÷óº îïåðàòèâíå â³äêëþ÷åííÿ éîãî â³ä ìåðåæ³.

Àëå â òðàíñôîðìàòîðàõ ç êîëîì ï³äæèâëåííÿ ïðè öüîìó çâóæóºòüñÿ ä³àïà çîí ðåãóëþâàííÿ çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó, ï³äâèùóþòüñÿ âèìîãè äî ñèìåò𳿠³ìïóëüñ³â êåðóâàííÿ òèðèñòîðàìè, äî íàä³éíîñò³ òà åëåêòðè÷íî¿ ì³öíîñò³ ê³ë êåðóâàííÿ.

Ðîçãëÿíåìî òèïîâ³ ñèëîâ³ ñõåìè ÒÒ ç ïåðåðâèñòèì æèâëåííÿì äóãè òà ç êîëîì ï³äæèâëåííÿ.

Ó ñõåìàõ íà ðèñ.2.14 êîëî ï³äæèâëåííÿ â³äñóòíº ³ ñòðóì äóãè ìຠïå ðåðèâèñòèé õàðàêòåð.  òèðèñòîðíèõ òðàíñôîðìàòîðàõ, ïîáóäîâàíèõ çà ñõåìîþ íà ðèñ.2.14,à, ïàðàëåëüíî ïåðâèíí³é îáìîòö³ ñèëîâîãî òðàíñôîð ìàòîðà ââ³ìêíóòå êîëî, â ÿêå âõîäÿòü êîíäåíñàòîðè òà äîäàòêîâà ³ìïóëüñíà îáìîòêà òðàíñôîðìàòîðà, ïðè÷îìó äîäàòêîâà îáìîòêà ðîçì³ùåíà ó çîí³ âòîðèííî¿ îáìîòêè ñèëîâîãî òðàíñôîðìàòîðà (íàïðèêëàä, íàìîòàíà ïîâåðõ íå¿) äëÿ çàáåçïå÷åííÿ äîñòàòíüîãî ìàãí³òíîãî çâ’ÿçêó ì³æ öèìè äâîìà îá ìîòêàìè. Ïðè â³äêðèòò³ áóäü-ÿêîãî ç òèðèñòîð³â êîíäåíñàòîð çàðÿäæàºòüñÿ äî ïîòî÷íîãî çíà÷åííÿ íàïðóãè ìåðåæ³. Çàðÿäíèé ñòðóì êîíäåíñàòîðà ïðî õîäèòü ÷åðåç äîäàòêîâó îáìîòêó, òðàíñôîðìóºòüñÿ ó âòîðèííå êîëî ñèëî âîãî òðàíñôîðìàòîðà ³ âèêëèêຠó äóãîâîìó ïðîì³æêó ³ìïóëüñ íàïðóãè, äîñòàòí³é äëÿ ïîâòîðíîãî çáóäæåííÿ äóãè. ϳñëÿ çàê³í÷åííÿ ÷àñó ïðîâ³äíîñò³ òèðèñòîðà äóãà ïîãàñàº, êîíäåíñàòîð ðîçðÿäæàºòüñÿ íà ïåð âèííó îáìîòêó ñèëîâîãî òðàíñôîðìàòîðà.

Ðèñ. 2.14. Ñõåìè òðàíñôîðìàòîð³â ç ³ìïóëüñíîþ ñòàá³ë³çàö³ºþ Ó íàñòóïíèé ï³âïåð³îä íàïðóãè ìåðåæ³ âìèêàºòüñÿ äðóãèé òèðèñòîð ÔÐ, êîíäåíñàòîð çàðÿäæàºòüñÿ ó çâîðîòíîìó íàïðÿì³, éîãî çàðÿäíèé ñòðóì âèêëèêຠñòàá³ë³çóþ÷èé ³ìïóëüñ ó ì³æåëåêòðîäíîìó ïðîì³æêó òà ïîâòîðíå çáóäæåííÿ äóãè.

²íøèì âàð³àíòîì ïîáóäîâè ÒÒ ç ³ìïóëüñíîþ ñòàá³ë³çàö³ºþ º ñõåìà ç çàñòîñóâàííÿì îêðåìîãî ³ìïóëüñíîãî òðàíñôîðìàòîðà (ðèñ.2.14,á). Âòî ðèííà îáìîòêà öüîãî òðàíñôîðìàòîðà ââ³ìêíóòà ÷åðåç ðîçä³ëüíèé êîíäåí ñàòîð ïàðàëåëüíî âòîðèíí³é îáìîòö³ ñèëîâîãî òðàíñôîðìàòîðà.

Ïðèíöèï ³ìïóëüñíî¿ ñòàá³ë³çàö³¿ äóãè ïåðåðèâèñòîãî çì³ííîãî ñòðóìó ðåàë³çóºòüñÿ òàêîæ ïðè âñòàíîâëåíí³ òèðèñòîðíîãî ôàçîðåãóëÿòîðà ó âòî ðèííå êîëî çâàðþâàëüíîãî òðàíñôîðìàòîðà (ðèñ.2.14,â). Ãåíåðàòîð âèñîêî âîëüòíèõ ³ìïóëüñ³â, ùî çàáåçïå÷óº ïåðâ³ñíå çàïàëþâàííÿ òà ïîâòîðíå çáóäæåííÿ äóãè, ïðàöþº íàñòóïíèì ÷èíîì. Ó ìîìåíò â³äêðèòòÿ òèðèñòîðà ñòðóì êîíäåíñàòîðà Ñ íàâîäèòü ó âòîðèíí³é îáìîòö³ âèñîêîâîëüòíîãî òðàíñôîðìàòîðà Ò2 ³ìïóëüñ âèñîêî¿ íàïðóãè, äîñòàòí³é äëÿ ïðîáîþ ì³æåëåêòðîäíîãî ïðîì³æêó. Êîíäåíñàòîð Ñô çàõèùຠäæåðåëî æèâëåííÿ â³ä ïåðåíàïðóã.

Íà ðèñ.2.15,à íàâåäåí³ òèïîâ³ çîâí³øí³ õàðàêòåðèñòèêè ÒÒ ç ³ìïóëüñíîþ ñòàá³ë³çàö³ºþ.

Ðèñ. 2.15. Çîâí³øí³ âîëüò-àìïåðí³ õàðàêòåðèñòèêè òðàíñôîðìàòîð³â ç ³ìïóëüñíîþ ñòàá³ë³çàö³ºþ (à) òà ç êîëîì ï³äæèâëåííÿ (á) Òðàíñôîðìàòîðè ç êîëîì ï³äæèâëåííÿ òàêîæ âèêîíóþòüñÿ çà ð³çíèìè ñèëîâèìè ñõåìàìè. Íà ðèñ.2.16 íàâåäåí³ ñïðîùåí³ ñõåìè ÒÒ ç êîëîì ï³äæèâëåííÿ ³ òèðèñòîðàìè ó çâàðþâàëüíîìó êîë³, à íà ðèñ.2.17 – ç ï³äæèâëåííÿì òà ôàçîðåãóëÿòîðîì ó êîë³ ïåðâèííî¿ îáìîòêè ñèëîâîãî òðàíñôîðìàòîðà. Ó ñõåì³ íà ðèñ.2.16,à òèðèñòîðè øóíòîâàí³ äðîñåëåì, ³íäóêòèâí³ñòü ÿêîãî L2 íà ïîðÿäîê âèùå çà ³íäóêòèâí³ñòü ðîçñ³þâàííÿ L ñèëîâîãî òðàíñôîðìàòîðà Ò1. Ñõåìè ÒÒ (ðèñ.2.16,á,â) äîçâîëÿþòü ï³äâèùèòè íàïðóãó õîëîñòîãî õîäó äæåðåëà áåç ïîì³òíîãî çá³ëüøåííÿ éîãî âñòàíîâëåíî¿ ïîòóæíîñò³. Ó êîëî ï³äæèâëåííÿ ââåäåíà äîäàòêîâà îáìîòêà ñèëîâîãî òðàíñôîðìàòîðà Ò1.  ñõåì³ íà ðèñ.2.16,á äîäàòêîâà îáìîòêà ââ³ìêíóòà ïîñë³äîâíî ³ â³äïîâ³äíî ç îñíîâíîþ âòîðèííîþ îáìîòêîþ Ò1, à â ñõåì³ íà ðèñ.2.16,â äîäàòêîâà îáìîòêà òà äðîñåëü ï³äæèâëåííÿ ââ³ìêíóò³ ïàðàëåëüíî íàâàíòàæåííþ äæåðåëà.

Ðèñ. 2.16. Ñõåìè òèðèñòîðíèõ òðàíñôîðìàòîð³â ç êîëîì ï³äæèâ ëåííÿ ³ òèðèñòîðíèì ôàçîðåãóëÿòî ðîì ó êîë³ âòîðèííî¿ îáìîòêè ñèëîâîãî òðàíñôîðìàòîðà ' Íàïðóãà êîëà ïàðàëåëüíîãî ï³äæèâëåííÿ U20 á³ëüøà çà íàïðóãó U20, ùî âèêëþ÷ຠìîæëèâ³ñòü â³äêðèòòÿ òèðèñòîð³â ó ðåæèì³ õîëîñòîãî õîäó òðàíñôîðìàòîðà;

ï³ä ÷àñ çâàðþâàííÿ îñíîâíå òà ï³äæèâëþþ÷å êîëà ðîçâ’ÿçàí³ ïàä³ííÿì íàïðóãè â äóç³.

Áåçïîñåðåäíº øóíòóâàííÿ òèðèñòîð³â äðîñåëåì ó òðàíñôîðìàòîðàõ ç êîëîì ï³äæèâëåííÿ, ÿêùî òèðèñòîðíèé ôàçîðåãóëÿòîð âñòàíîâëåíèé ó êîë³ ïåðâèííî¿ îáìîòêè ñèëîâîãî òðàíñôîðìàòîðà, ïðèâîäèòü äî çíèæåííÿ íà ïðóãè íà ïåðâèíí³é îáìîòö³ òðàíñôîðìàòîðà â ³íòåðâàëè íåïðîâ³äíîñò³ òè ðèñòîð³â. Íàñë³äêîì öüîãî º ïîã³ðøåííÿ ñò³éêîñò³ ãîð³ííÿ äóãè, òîìó äëÿ óñóíåííÿ öüîãî íåäîë³êó âèêîðèñòîâóþòü ñõåìó ç äîïîì³æíèì òðàíñôîð ìàòîðîì (ðèñ.2.17,à) àáî àâòîòðàíñôîðìàòîðíó ñõåìó ç äðîñåëåì (ðèñ.2.17,á).

Òèïîâ³ çîâí³øí³ âîëüò-àìïåðí³ õàðàêòåðèñòèêè ÒÒ ç êîëîì ï³äæèâëåííÿ íàâåäåíî íà ðèñ.2.15,á. Êðèâà 1 º çîâí³øíüîþ õàðàêòåðèñòè êîþ êîëà ï³äæèâëåííÿ.

Ðèñ. 2.17. Ñõåìè òèðèñòîðíèõ òðàíñôîðìàòîð³â ç êîëîì ï³äæèâëåííÿ ³ òèðèñòîðíèì ôàçîðåãóëÿòîðîì ó êîë³ ïåðâèííî¿ îáìîòêè ñèëîâîãî òðàíñôîðìàòîðà Äëÿ òèðèñòîðíèõ òðàíñôîðìàòîð³â õàðàêòåðí³ äåÿê³ îñîáëèâîñò³ òåõ íîëîã³÷íèõ âëàñòèâîñòåé, ïîâ'ÿçàí³ ç ïîäà÷åþ ó çâàðþâàëüíå êîëî çíà êîçì³ííèõ ³ìïóëüñ³â ñòðóìó.

Òàê, ï³äâèùåííÿ ãóñòèíè ñòðóìó â åëåêòðîä³ ïðè çâàðþâàíí³ â³ä ÒÒ òà á³ëüø ð³çêå çðîñòàííÿ ñòðóìó ñïðèÿþòü äð³áíîêðàïëèííîìó ïåðåíåñåííþ ìåòàëó, ïðè öüîìó çìåíøóºòüñÿ âèãîðÿííÿ ëåãóâàëüíèõ äîì³øîê òà ïå ðåãð³âàííÿ âèðîáó.

Ïðè çâàðþâàíí³ çíàêîçì³ííèìè ³ìïóëüñàìè ó 1,5...2,0 ðàçè ñêîðî ÷óºòüñÿ çîíà òåðì³÷íîãî âïëèâó, çìåíøóºòüñÿ çåðíèñò³ñòü, ï³äâèùóþòüñÿ ì³öí³ñòü òà ïëàñòè÷í³ñòü ìåòàëó øâà.

Àëå á³ëüø êðóòèé ôðîíò çðîñòàííÿ ï³âõâèë³ ñòðóìó íåãàòèâíî âïëèâຠíà ñò³éê³ñòü îáìàçêè ïîêðèòîãî åëåêòðîäà òà çíîñîñò³éê³ñòü âîëüôðàìîâîãî åëåêòðîäà;

äëÿ çâàðþâàííÿ ñë³ä âèêîðèñòîâóâàòè åëåêòðîäè á³ëüøîãî ä³àìåòðà.

Ïðè àâòîìàòè÷íîìó çâàðþâàíí³ ï³ä ôëþñîì íà ñòàíäàðòíèõ ðåæèìàõ ÷åðåç ï³äâèùåíó äîâæèíó äóãè ìຠì³ñöå òåíäåíö³ÿ äî ïîðîóòâîðåííÿ ó øâàõ, ùî ïðèìóøóº âèêîíóâàòè òðàíñôîðìàòîðè ç ðîçáèâàííÿì ïîâíîãî ä³àïàçîíó ðåãóëþâàííÿ ñòðóìó íà ñòóïåí³, ðåêîìåíäóâàòè çâàðþâàííÿ íà çíèæåíèõ íà 10...15 % çíà÷åííÿõ ä³þ÷î¿ íàïðóãè äóãè. Äëÿ ñòâîðåííÿ ä³àïàçîíó ìàëèõ ñòðóì³â çàñòîñîâóþòü, íàïðèêëàä, ðåàêòîðíó îáìîòêó, ùî âñòàíîâëåíà ó â³êí³ òðàíñôîðìàòîðà ó ïëîùèí³, ïàðàëåëüí³é éîãî ñòðèæ íÿì. Ðåàêòîðíà îáìîòêà âìèêàºòüñÿ ïîñë³äîâíî òà â³äïîâ³äíî ç ïåðâèííîþ îáìîòêîþ àáî ïîñë³äîâíî òà çóñòð³÷íî ³ç âòîðèííîþ îáìîòêîþ òðàíñôîð ìàòîðà. Çâîðîòíå âìèêàííÿ ðåàêòîðíî¿ îáìîòêè âèêëèêຠçá³ëüøåííÿ ñòðóìó êîðîòêîãî çàìèêàííÿ ³ òîìó íåäîö³ëüíî.

Ç òèðèñòîðíèõ òðàíñôîðìàòîð³â, ùî íèí³ âèïóñêàþòüñÿ ñåð³éíî ó êðà¿íàõ ÑÍÄ, ìîæíà â³äçíà÷èòè ÒÄÝ-101, ÒÄÝ-251, ÒÄÝ-402 (ç ïðèñòðîºì îáìåæåííÿ íàïðóãè õîëîñòîãî õîäó) – äëÿ ðó÷íîãî äóãîâîãî çâàðþâàííÿ ïîêðèòèìè åëåêòðîäàìè òà ÒÄÔÆ-1002 ³ ÒÄÔÆ-2002 – äëÿ àâòîìàòè÷íîãî çâàðþâàííÿ ï³ä ôëþñîì. Òåõí³÷í³ õàðàêòåðèñòèêè öèõ äæåðåë æèâëåííÿ íàâåäåí³ ó äîä.2 (äèâ.òàáë.2.1).

2.5. Ñèñòåìà ôàçîâîãî êåðóâàííÿ òèðèñòîðíèõ òðàíñôîðìàòîð³â Ñèñòåìà ôàçîâîãî êåðóâàííÿ (ÑÔÊ) ÒÒ çä³éñíþº ôàçîâå ðåãóëþâàííÿ ìèòòºâîãî, ä³þ÷îãî òà ñåðåäíüîãî çíà÷åíü íàïðóãè íàâàíòàæåííÿ, à òàêîæ çàáåçïå÷óº ôîðìóâàííÿ ïîòð³áíî¿ ôîðìè çîâí³øíüî¿ âîëüò-àìïåðíî¿ õàðàê òåðèñòèêè äæåðåëà. Áëîê ôàçîâîãî êåðóâàííÿ (ÁÔÊ) ñêëàäàºòüñÿ ç äâîõ ïðèñòðî¿â: ôàçîçñóâíîãî (ÔÏ) ³ âèõ³äíîãî (ÂÏ). Ôàçîçñóâíèé ïðèñòð³é çä³éñíþº ïðèâ’ÿçêó ÑÔÊ äî ìåðåæ³ çì³ííîãî ñòðóìó, â³ä ÿêî¿ æèâèòüñÿ ÒÒ, òà çàáåçïå÷óº ôîðìóâàííÿ êåðóþ÷èõ ³ìïóëüñ³â ³ çì³íó ¿õ ôàçè â³äíîñíî íà ïðóãè ìåðåæ³. Äëÿ êåðóâàííÿ äâîìà ïðîòèôàçíèìè òèðèñòîðàìè ôàçîðåãó ëÿòîðà (ÔÐ) çâè÷àéíî âèêîðèñòîâóºòüñÿ îäèí ÔÏ. ²ìïóëüñè ç ÔÏ äî ñèëî âèõ òèðèñòîð³â ÔÐ íàäõîäÿòü íå áåçïîñåðåäíüî, à ÷åðåç âèõ³äíèé ï³äñèëþâàëüíèé ïðèñòð³é, ÿêèé îñòàòî÷íî ôîðìóº ³ìïóëüñè ç ïàðàìåòðàìè, ùî çàáåçïå÷óþòü ãàðàíòîâàíå âìèêàííÿ áóäü-ÿêîãî òèðèñòîðà äàíîãî òèïó ó ïåâí³é ñèëîâ³é ñõåì³ ÒÒ.

 ö³ëîìó ÑÔÊ ïîâèííà áóòè íàä³éíîþ, ïåðåøêîäîñò³éêîþ, ìàòè øâèäêîä³þ, çàáåçïå÷óâàòè ïîòð³áíèé ä³àïàçîí çì³íè ôàçè ³ìïóëüñ³â, ¿õ ñè ìåòð³þ â îáèäâà ï³âïåð³îäè, íåîáõ³äí³ ¿õ ïàðàìåòðè – àìïë³òóäó é òðè âàë³ñòü.

Ðîçãëÿíåìî ðîáîòó ÿê îêðåìèõ òèïîâèõ áëîê³â ÑÔÊ, òàê ³ â ö³ëîìó ñèñòåìó àâòîìàòè÷íîãî ðåãóëþâàííÿ â òèðèñòîðíèõ òðàíñôîðìàòîðàõ, äî ñêëàäó ÿêî¿ âõîäèòü ÁÔÊ.

Ôàçîçñóâíèé ïðèñòð³é. Ïðèíöèï 䳿 ÔÏ (ðèñ.2.18,à) ãðóíòóºòüñÿ íà çàðÿä³ êîíäåíñàòîðà ÑÇ äî ïåâíîãî ð³âíÿ ç íàñòóïíèì éîãî ðîçðÿäîì íà ïåðâèííó îáìîòêó ³ìïóëüñíîãî òðàíñôîðìàòîðà Ò1. Çàðÿäíå êîëî æèâèòü ñÿ òðàïåöå¿äàëüíîþ âèïðÿìëåíîþ íàïðóãîþ, ùî çí³ìàºòüñÿ ç³ ñòàá³ë³òðîíà VD5, óâ³ìêíóòîãî íà âèõîä³ âèïðÿìíîãî ìîñòó VD1...VD4. Íà âõîä³ âèï ðÿìíîãî ìîñòó âñòàíîâëåíèé ô³ëüòð (Ñ1, Ñ2, R1, R2), ÿêèé çìåíøóº âïëèâ âèêðèâëåíü íàïðóãè ìåðåæ³ íà ðîáîòó ÔÏ.

Êîíäåíñàòîð Ñ3 çàðÿäæàºòüñÿ êîëåêòîðíèì ñòðóìîì òðàíçèñòîðà VT2, ÿêèé óâ³ìêíóòèé çà ñõåìîþ ñòàá³ë³çàòîðà ñòðóìó. Ñòðóì êîëåêòîðà ³ê òà íàïðóãà UÑ3 íà êîíäåíñàòîð³ äîð³âíþþòü:

Uâõ ³ê = ;

(2.22) R 1 Uâõ UC3 = t, (2.23) i dt = C3 ê R4C äå Uâõ – ñèãíàë êåðóâàííÿ íà âõîä³ ÔÏ.

Ðèñ. 2.18. Âóçëè áëîêà ôàçîâîãî êåðóâàííÿ òèðèñòîðíîãî òðàíñ ôîðìàòîðà:

à – ôàçîçñóâíèé ïðèñòð³é;

á – âèõ³äíèé ïðèñòð³é Çàðÿä êîíäåíñàòîðà Ñ3 çä³éñíþºòüñÿ äî òîãî ÷àñó, ïîêè íàïðóãà íà íüîìó íå äîñÿãíå çíà÷åííÿ U = Ê U1, äå U1 – íàïðóãà æèâëåííÿ ñõåìè C3 Ï (íàïðóãà ñòàá³ë³çàö³¿ ñòàá³ë³òðîíà VD5);

Ê = 0,65 - 0,9 – êîåô³ö³ºíò ïå Ï ðåìèêàííÿ îäíîïåðåõ³äíîãî òðàíçèñòîðà VT1. ϳñëÿ öüîãî òðàíçèñòîð VT â³äêðèâàºòüñÿ ³ êîíäåíñàòîð Ñ3 ðîçðÿäæàºòüñÿ íà ïåðâèííó îáìîòêó ³ìïóëüñíîãî òðàíñôîðìàòîðà Ò1. ²ìïóëüñè, ùî óòâîðþþòüñÿ, òðèâàë³ñòþ äî 10 ìêñ ïîñòóïàþòü ÷åðåç âòîðèíí³ îáìîòêè òðàíñôîðìàòîðà Ò1 äî âèõ³äíîãî ïðèñòðîþ (çàòèñêà÷³ 1...4).

ϳñëÿ ðîçðÿäó êîíäåíñàòîðà Ñ3 òðàíçèñòîð VÒ1 çàïèðàºòüñÿ ³ êîíäåí ñàòîð Ñ3 çíîâó ïî÷èíຠçàðÿäæàòèñÿ. Òàêèé ïðîöåñ óòâîðåííÿ ïèëêî ïîä³áíî¿ íàïðóãè çàê³í÷óºòüñÿ â ê³íö³ ï³âïåð³îäó æèâèëüíî¿ íàïðóãè ïðè ñïàäàíí³ òðàïåöå¿äàëüíî¿ íàïðóãè ñòàá³ë³òðîíà VD5 äî íóëÿ òà â³äíîâëþºòüñÿ íà ïî÷àòêó íàñòóïíîãî ï³âïåð³îäó. Ïðè íóëüîâîìó çíà÷åíí³ æèâèëüíî¿ íàïðóãè êîíäåíñàòîð Ñ3 ïîâí³ñòþ ðîçðÿäæàºòüñÿ. Çàâäÿêè öüî ìó çàáåçïå÷óºòüñÿ ñèíõðîí³çàö³ÿ ðîáîòè ÔÏ ç íàïðóãîþ æèâèëüíî¿ ìåðåæ³ òà íåçàëåæí³ñòü ìîìåíòó ïî÷àòêó éîãî ðîáîòè ó êîæíîìó íàñòóïíîìó ï³âïåð³îä³ â³ä çàê³í÷åííÿ ¿¿ ó ïîïåðåäíüîìó ï³âïåð³îä³.

Âèõ³äíèé ïðèñòð³é. Äëÿ ôîðìóâàííÿ òà ï³äñèëåííÿ ³ìïóëüñ³â êåðóâàí íÿ ñèëîâèìè òèðèñòîðàìè ÷àñòî âèêîðèñòîâóþòü íàïðóãó äîïîì³æíîãî òðàíñôîðìàòîðà Ò2 (ðèñ.2.18,á). Ìàëîïîòóæíèé òèðèñòîð VS3 (VS4) º êî ìóòàòîðîì ó êîë³, äî ÿêîãî âõîäÿòü îáìîòêà òðàíñôîðìàòîðà Ò2, ñòðóìî îáìåæóâàëüíèé ðåçèñòîð R1 (R2) òà êåðóþ÷èé ïåðåõ³ä ñèëîâîãî òèðèñòîðà VS1 (VS2). Òèðèñòîðè VS1 òà VS2 óòâîðþþòü ôàçîðåãóëÿòîð ÒÒ. Òèðèñòî ðè VS3 òà VS4 óâ³ìêíóò³ ó ïðîòèôàçí³ êîëà, ³ òîìó, íåçâàæàþ÷è íà òå, ùî ³ìïóëüñè íà ¿õ âìèêàííÿ ³ç ÔÏ ïîòðàïëÿòü â îáèäâà ï³âïåð³îäè, êîæåí ç íèõ â³äêðèâàºòüñÿ ò³ëüêè ó ï³âïåð³îä, êîëè àíîäíà íàïðóãà íà íüîìó ïîçè òèâíà. Êóò âìèêàííÿ òèðèñòîð³â VS3 (VS4) º õàðàêòåðèñòèêîþ êåðóâàííÿ ÔÏ ³ çàëåæèòü â³ä çíà÷åííÿ Uâõ :

2f R4C3Ê U Ï = t =. (2.24) U âõ Öåé êóò îäíî÷àñíî âèçíà÷ຠçñóâ ôàç ì³æ íàïðóãîþ õîëîñòîãî õîäó U òà ñòðóìîì ³2 ÒÒ (äèâ. ðèñ.2.13), à òàêîæ âåëè÷èíó ³íäóêòèâíîãî îïîðó òðàíñôîðìàòîðà ÕÒ = tg, äå – ñóìàðíèé àêòèâíèé îï³ð çâàðþ R R âàëüíîãî êîëà.

Ðîáîòó ÁÔÊ ìîæíà ïðî³ëþñòðóâàòè ä³àãðàìîþ íàïðóã (ðèñ.2.19). Òðà ïåöå¿äàëüíà íàïðóãà æèâëåííÿ ÔÏ U1 ôîðìóºòüñÿ ç ñèíóñî¿äàëüíî¿ âèï ðÿìëåíî¿ íàïðóãè. Ïèëêîïîä³áíà íàïðóãà U õàðàêòåðèçóº çàðÿä êîíäåíñà òîðà Ñ3.

Ñòâîðåí³ ïðè ðîçðÿä³ êîíäåíñàòî ðà ³ìïóëüñè íàïðóãè U3 íà âòîðèííèõ îáìîòêàõ òðàíñôîðìàòîðà ÔÏ êåðóþòü ìîìåíòàìè ñïðàöþâàííÿ (êóò ) ìà ëîïîòóæíèõ òèðèñòîð³â ÂÏ VS3 òà VS4. ²ìïóëüñè íàïðóãè U òà U5, ùî êåðóþòüñÿ ïðîòèôàçíèìè ñèëîâèìè òèðèñòîðàìè ÔÐ, íàäõîäÿòü ç îáìîòîê äîïîì³æíîãî òðàíñôîðìàòîðà Ò2 ÷åðåç òèðèñòîðè VS3 òà VS4. Òðèâàë³ñòü ³ìïóëüñ³â êåðóâàííÿ äîð³âíþº -.

ßêùî êóò âìèêàííÿ òèðèñòîð³â â ÑÔÊ çàäàâàòè âðó÷íó òà íå çì³íþâàòè Ðèñ. 2.19. ijàãðàìà íàïðóã íà ó ïðîöåñ³ íàâàíòàæåííÿ, òî ÒÒ áóäå åëåìåíòàõ ÁÔÊ ïðàöþâàòè íà ïðèðîäíèõ çîâí³øí³õ âîëüò-àìïåðíèõ õàðàêòåðèñòèêàõ (äèâ.

ðèñ.2.15). Àëå ÷àñòî âèíèêຠïîòðåáà ó ôîðìóâàíí³ ³íøî¿ ôîðìè ÇÕÄÆ.

Íàïðèêëàä, ïðè ðîáîò³ ÒÒ ó êîìïëåêò³ ç àâòîìàòè÷íîþ ãîë³âêîþ äëÿ çâà ðþâàííÿ ï³ä ôëþñîì ç ïîñò³éíîþ øâèäê³ñòþ ïîäà÷³ åëåêòðîäíîãî äðîòó (ïðèíöèï ñàìîðåãóëþâàííÿ äóãè) òðàíñôîðìàòîð ïîâèíåí ìàòè æîðñòêó (ïîëîãîñïàäíó) çîâí³øíþ õàðàêòåðèñòèêó. Îïòèìàëüíà êðóò³ñòü õàðàêòå ðèñòèêè ñêëàäຠ(5…10)·10-3 Â/À.

 óñòàíîâêàõ äëÿ àðãîíîäóãîâîãî çâàðþâàííÿ àëþì³í³ºâèõ ñïëàâ³â âîëüôðàìîâèì åëåêòðîäîì äëÿ ñòàá³ë³çàö³¿ çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó ïîòð³áí³ âåðòèêàëüí³, àáî "øòèêîâ³", çîâí³øí³ õàðàêòåðèñòèêè ç êðóò³ñòþ 2...5 Â/À.

 òðàíñôîðìàòîðàõ äëÿ ðó÷íîãî äóãîâîãî çâàðþâàííÿ ïîêðèòèìè åëåêòðîäàìè íàõèë ÇÕÄÆ ñêëàäຠ0,15...0,30 Â/À.

Äëÿ ôîðìóâàííÿ çàäàíèõ çîâí³øí³õ õàðàêòåðèñòèê, à òàêîæ äëÿ ñòàá³ë³çàö³¿ ðåæèìó çâàðþâàííÿ â ÒÒ çàñòîñîâóþòü ñèñòåìè àâòîìàòè÷íîãî ðåãóëþâàííÿ (ÑÀÐ) ç âèêîðèñòàííÿì ÿê ðåãóëþþ÷îãî îðãàíà òèðèñòîðíîãî ôàçîðåãóëÿòîðà.  òðàíñôîðìàòîðàõ ç æîðñòêîþ ÂÀÕ ðåãóëþþ÷èé ïàðà ìåòð – íàïðóãà äóãè, à çâàðþâàëüíèé ñòðóì º ãîëîâíîþ çáóðþþ÷îþ 䳺þ ñèñòåìè àâòîìàòè÷íîãî ðåãóëþâàííÿ;

â òðàíñôîðìàòîðàõ ç³ ñïàäíîþ ÂÀÕ ãîëîâíå çáóðåííÿ ñèñòåìè (êîëèâàííÿ äîâæèíè äóãè) áåçïîñåðåäíüî ïîâ’ÿçàíå ç íàïðóãîþ â äóç³, à ðåãóëþþ÷èé ïàðàìåòð – çâàðþâàëüíèé ñòðóì. Äî äîäàòêîâèõ çáóðåíü, ùî âïëèâàþòü íà ðîáîòó ÑÀÐ, íàëåæàòü êî ëèâàííÿ íàïðóãè ìåðåæ³ òà çì³íà ïàðàìåòð³â ñàìî¿ ñèñòåìè âíàñë³äîê, íà ïðèêëàä, íàãð³âó ¿¿ åëåìåíò³â.

 ÒÒ âèêîðèñòîâóþòü çäåá³ëüøîãî çàìêíåí³ ÑÀÐ, òîáòî ñèñòåìè, ÿê³ ðåàãóþòü íà çì³íó ñàìîãî ïàðàìåòðà, ùî ðåãóëþºòüñÿ. Ñòðóêòóðíó ñõåìó ÒÒ ç òàêîþ ÑÀÐ íàâåäåíî íà ðèñ.2.20. Ñèëîâèé òðàíñôîðìàòîð ÑÒ ç ôàçî ðåãóëÿòîðîì ÔÐ ó ïåðâèííîìó (àáî âòîðèííîìó) êîë³ ï³äêëþ÷åí³ äî íàâàí òàæåííÿ – çâàðþâàëüíî¿ äóãè.

Ôàçîðåãóëÿòîð ç'ºäíàíèé ç áëîêîì ³ìïóëüñíî-ôàçîâîãî êå ðóâàííÿ (ÁÔÊ). Äî âõîäó ÁÔÊ ç åëåìåíòà ïîð³âíÿííÿ ÅÏ ïî äàºòüñÿ ð³çíèöÿ ñèãíàë³â U -U ç áëîêà çàâäàííÿ ÁÇ ç ç.ç òà äàò÷èêà çâîðîòíîãî çâ’ÿçêó Ðèñ. 2.20. Ñòðóêòóðíà ñõåìà òèðèñòîðíîãî Ä. Åëåìåíòîì ïîð³âíÿííÿ º òðàíñôîðìàòîðà òðàíçèñòîð àáî îïåðàö³éíèé ï³äñèëþâà÷, ÿêèé âõîäèòü äî ñêëàäó ÁÔÊ. Øëÿõîì çá³ëüøåííÿ êîåô³ö³ºíòà ï³äñèëåííÿ ñèñòåìè (â³äíîøåííÿ íàïðóãè íà âèõîä³ ÔÐ äî íàïðóãè íà âõîä³ ÑÔÊ) ìîæíà îäåðæàòè ïðàêòè÷íî ãîðèçîíòàëüíó àáî âåðòèêàëüíó ÇÕÄÆ, ïðè÷îìó â ïåðøîìó âèïàäêó íàïðóãà â äóç³, à â äðóãîìó çâàðþ âàëüíèé ñòðóì íå çàëåæàòü ÿê â³ä ãîëîâíèõ, òàê ³ â³ä äîäàòêîâèõ çáóðåíü.

Äëÿ ôîðìóâàííÿ çîâí³øí³õ õàðàêòåðèñòèê ïðîì³æíî¿ êðóòîñò³ âèêîðèñòî âóþòü ñïåö³àëüí³ çàñîáè äëÿ ïîð³âíÿííÿ ñèãíàë³â U òà U.

ç ç.ç Áëîê çàâäàííÿ (ÁÇ) ïðèçíà÷åíèé äëÿ ôîðìóâàííÿ ñèãíàëó ïàðàìåòðà, ùî ðåãóëþºòüñÿ. Íàïðóãà íà âèõîä³ ÁÇ ìîæå áóòè ïîñò³éíîþ, çì³íþâàòèñÿ ï³ä 䳺þ ãîëîâíèõ àáî äîäàòêîâèõ çáóðåíü, à òàêîæ çì³íþâàòèñÿ ç ÷àñîì çà ïåâíèì çàêîíîì àáî ïðîãðàìîþ.  îñòàííüîìó âèïàäêó ÁÇ º ïðîãðàìàòî ðîì çâàðþâàëüíîãî ðåæèìó. Ó äåÿêèõ çâàðþâàëüíèõ óñòàíîâêàõ ôóíêö³¿ ïðîãðàìàòîðà âèêîíóº ÅÎÌ, ùî êåðóº äåê³ëüêîìà òðàíñôîðìàòîðàìè.

Íàéâàæëèâ³øîþ ëàíêîþ ÑÀÐ º äàò÷èê ñèãíàëó çâîðîòíîãî çâ’ÿçêó çà ïàðàìåòðîì, ùî ðåãóëþºòüñÿ.

Äàò÷èêîì ñèãíàëó çâîðîòíîãî çâ’ÿçêó çà çâàðþâàëüíèì ñòðóìîì ó ÒÒ ç³ ñïàäíèìè ÂÀÕ ÷àñòî ñëóæèòü òðàíñôîðìàòîð ñòðóìó, ïåðâèííîþ îá ìîòêîþ ÿêîãî º çâàðþâàëüíèé êàáåëü. Òðàíñôîðìàòîð ñòðóìó âèêîíóºòüñÿ íà ñòðèæíåâîìó àáî òîðî¿äàëüíîìó ìàãí³òîïðîâîä³.

ÒÒ, â ÿêèõ ïåðåäáà÷åíî ðåãóëþâàííÿ ïîñò³éíî¿ ñêëàäîâî¿ çâàðþâàëü íîãî ñòðóìó, ìàþòü äâà äàò÷èêè ñòðóìó: ó êîëàõ òèðèñòîð³â ïðÿìî¿ òà çâî ðîòíî¿ ïîëÿðíîñò³.

Äàò÷èêè íàïðóãè, ùî âèêîðèñòîâóþòü äëÿ ôîðìóâàííÿ æîðñòêî¿ ÂÀÕ òðàíñôîðìàòîðà, âèêîíàí³ ó âèãëÿä³ ðåçèñòîðíèõ ä³ëüíèê³â, ï³äêëþ÷åíèõ äî âèõ³äíèõ êëåì ÒÒ. ßêùî äîâæèíà çâàðþâàëüíîãî êàáåëþ äóæå âåëèêà, òî ìຠì³ñöå ð³çêå ïàä³ííÿ íàïðóãè ó çâàðþâàëüíîìó êîë³, ³ òî÷í³ñòü ï³äòðèìàííÿ çàäàíî¿ íàïðóãè â äóç³ çíèæóºòüñÿ. Ó öèõ âèïàäêàõ äîö³ëüíî áðàòè ñèãíàë çâîðîòíîãî çâ’ÿçêó áåçïîñåðåäíüî ç³ çâàðþâàëüíî¿ ãîë³âêè òà âèðîáó.

2.6. Òðàíñôîðìàòîðè äëÿ æèâëåííÿ òðèôàçíî¿ äóãè Âèñîêà ñòàá³ëüí³ñòü ïðîöåñó àâòîìàòè÷íîãî çâàðþâàííÿ òðèôàçíîþ äóãîþ çàáåçïå÷óºòüñÿ ëèøå çà óìîâè îäíàêîâî¿ øâèäêîñò³ ïëàâëåííÿ åëåê òðîä³â. Öüîãî ìîæíà äîñÿãòè, ÿêùî çàñòîñîâóâàòè äæåðåëà æèâëåííÿ, ùî ìàþòü ³íäóêòèâí³ îïîðè ó êîæí³é ôàç³, êîòð³ ð³âí³ çà âåëè÷èíîþ òà îäíî ÷àñíî çì³íþþòüñÿ. Êðóò³ñòü ñïàäàííÿ ÇÕÄÆ ïîâèííà çàáåçïå÷óâàòè ñò³éêå ãîð³ííÿ äóãè. Ïðè öüîìó îáîâ’ÿçêîâå âèêîíàííÿ óìîâè:

U 2U 1 22 0 ç + -1. (2.25) U 9 2 U ä ä ßêùî ïðèéíÿòè, ùî Uç = Uä, òî, ï³ñëÿ ïåðåòâîðåíü, îäåðæèìî:

U 1,17, òîáòî ñõåìè äæåðåë æèâëåííÿ òðèôàçíî¿ äóãè äëÿ çâàðþâàííÿ Uä ïëàâêèìè åëåêòðîäàìè ïîâèíí³ çàáåçïå÷óâàòè U0 1,17Uä ³ ôîðìóâàòè ñïàäíó çîâí³øíþ õàðàêòåðèñòèêó. Äåÿê³ ñõåìè òàêèõ äæåðåë æèâëåííÿ íàâå äåí³ íà ðèñ.2.21. Òðèôàçí³ òðàíñôîðìàòîðè ç ïåðåñóâíèìè îáìîòêàìè (ðèñ.2.21,à) ìàþòü òîé ñàìèé íåäîë³ê, ùî ïðèòà ìàííèé âçàãàë³ òðàíñôîðìàòî ðàì ç ìåõàí³÷íèì ðåãóëþâàí íÿì – ï³äâèùåíó â³áðàö³þ, îñîáëèâî ïðè çâàðþâàíí³ íà âåëèêèõ ñòðóìàõ.

Òðàíñôîðìàòîðè ç äðîñå ëåì íàñè÷åííÿ (ðèñ.2.21,á) õî÷à é äîñòàòíüî ïðîñò³ çà êîíñò ðóêö³ºþ, àëå íå äàþòü çìîãè Ðèñ. 2.21. Ñõåìè äæåðåë æèâëåííÿ äëÿ ðåãóëþâàòè íàïðóãó õîëîñòîãî çâàðþâàííÿ òðèôàçíîþ äóãîþ õîäó. Íàéá³ëüø åôåêòèâíî âè êîðèñòàííÿ òðàíñôîðìàòîð³â ç ìàãí³òíèì ðåãóëþâàííÿì (ðèñ.2.21,â), ÿê³ çàáåçïå÷óþòü ìîæëèâ³ñòü çì³íè íàõèëó ÂÀÕ òà íàïðóãè õîëîñòîãî õîäó.

Óìîâè ãîð³ííÿ òðèôàçíî¿ äóãè ïðè âèêîðèñòàíí³ íåïëàâêèõ åëåêòðîä³â á³ëüø ñïðèÿòëèâ³ òîìó, ùî º ìîæëèâ³ñòü ðîçä³ëüíîãî ðåãóëþâàííÿ ñòðóìó â êîæí³é äóç³. Ó ïðîìèñëîâîñò³ çàñòîñîâóþòü äæåðåëà æèâëåííÿ òðèôàçíî¿ äóãè äëÿ çâàðþâàííÿ íåïëàâêèìè åëåêòðîäàìè àëþì³í³þ òà éîãî ñïëàâ³â, ìàãí³ºâèõ ñïëàâ³â (ðèñ.2.21,ã). Ïåðâèííà òà âòîðèííà îáìîòêè ââ³ìêíóò³ çà ñõåìîþ â³äêðèòîãî òðèêóòíèêà. Çàâäÿêè ðîçâèíåíîìó ìàãí³òíîìó ðîçñ³þâàííþ çîâí³øíÿ âîëüò-àìïåðíà õàðàêòåðèñòèêà äæåðåëà êðóòî ñïàä íà. Îáìîòêè êåðóâàííÿ Wê1 òà Wê2 çàáåçïå÷óþòü ïëàâíå ðåãóëþâàííÿ ñòðóìó â êîæí³é äóç³. Êîíäåíñàòîðíà áàòàðåÿ Ñ ïðèçíà÷åíà äëÿ çíèùåííÿ ïîñò³éíî¿ ñêëàäîâî¿ ñòðóìó, îñöèëÿòîð ÎÑ ç ðåëåéíèì áëîêîì ÐÁ òà ñòàá³ë³çàòîð ÑÄ çàáåçïå÷óþòü ïî÷àòêîâå çàïàëåííÿ òà ïîâòîðíå çáóäæåííÿ äóãè.

2.7. Âèá³ð òðàíñôîðìàòîð³â äëÿ ð³çíèõ ñïîñîá³â çâàðþâàííÿ Äëÿ âèáîðó òðàíñôîðìàòîðà äëÿ çàäàíîãî ñïîñîáó äóãîâîãî çâàðþâàí íÿ ñë³ä, íàñàìïåðåä, âèçíà÷èòè ñòàòè÷íó âîëüò-àìïåðíó õàðàêòåðèñòèêó äóãè òà ðîçãëÿíóòè ¿¿ ïàðàìåòðè çàëåæíî â³ä ðåæèìó çâàðþâàííÿ.

Äàë³, íà ï³äñòàâ³ ñï³âñòàâëåííÿ òåõí³÷íèõ âèìîã äî ð³çíèõ òðàíñôîð ìàòîð³â, ùî âèçíà÷åí³ â³äïîâ³äíèìè ñòàíäàðòàìè, à òàêîæ âèõîäÿ÷è ç óìîâ åêñïëóàòàö³¿ äæåðåëà, ìîæíà âèáðàòè òðàíñôîðìàòîð ïîòð³áíî¿ ïîòóæíîñò³ òà çàäàíèõ åëåêòðè÷íèõ ïàðàìåòð³â çâàðþâàííÿ. Ïðè öüîìó ñë³ä ïðèä³ëÿòè óâàãó âèáîðó ðåæèìó ðîáîòè äæåðåëà (òðèâàëèé, ïåðåì³æíèé, ïîâòîðíî êîðîòêî÷àñíèé), òåõí³êî-åêîíîì³÷íèì ïîêàçíèêàì òðàíñôîðìàòîðà (ÊÊÄ òà cos), à òàêîæ â³äïîâ³äíîñò³ éîãî çîâí³øíüî¿ âîëüò-àìïåðíî¿ õàðàêòåðè ñòèêè ñòàòè÷í³é õàðàêòåðèñòèö³ äóãè.

Ðîçãëÿíåìî âèá³ð çâàðþâàëüíîãî òðàíñôîðìàòîðà íà ïðèêëàäàõ.

Ïðèêëàä 1. Âèáðàòè äæåðåëî æèâëåííÿ çì³ííîãî ñòðóìó äëÿ ðó÷íîãî äóãîâîãî çâàðþâàííÿ ïîêðèòèìè åëåêòðîäàìè ñòðóìîì ñèëîþ 200 À.

гøåííÿ. Äëÿ ðó÷íîãî äóãîâîãî çâàðþâàííÿ ïîêðèòèìè åëåêòðîäàìè çàñòîñîâóþòü òðàíñôîðìàòîðè ç ïåðåñóâíèìè îáìîòêàìè ç êðóòî ñïàäíîþ çîâí³øíüîþ õàðàêòåðèñòèêîþ. Ïðè òàê³é ÇÕÄÆ ñòðóì êîðîòêîãî çàìèêàí íÿ äåùî á³ëüøå ðîáî÷îãî ñòðóìó, ùî íå ïîðóøóº òåïëîâèé ðåæèì ï³ä ÷àñ âèíèêíåííÿ âèïàäêîâèõ êîðîòêèõ çàìèêàíü. Êð³ì òîãî, çâàðþâàëüíèé ñòðóì çì³íþºòüñÿ íåçíà÷íî (âèñîêà åëàñòè÷í³ñòü äóãè) ïðè ÷àñòèõ çì³íàõ äîâæèíè äóãè, ùî õàðàêòåðíî äëÿ ðó÷íîãî äóãîâîãî çâàðþâàííÿ. Äëÿ çàäà íî¿ ñèëè ñòðóìó ÑÕÄ – æîðñòêà, à öå çàáåçïå÷óº ïðè êðóòîñïàäí³é ÇÕÄÆ ñò³éê³ñòü åíåðãåòè÷íî¿ ñèñòåìè ÄÆ – Ä – Â. Íàïðóãà â çâàðþâàëüí³é äóç³ ïðè ðó÷íîìó äóãîâîìó çâàðþâàíí³ çíàõîäèòüñÿ ó ìåæàõ 20...36  ³ âñòàíî âëþºòüñÿ çàëåæíî â³ä êîíêðåòíèõ óìîâ òà äîñâ³äó çâàðíèêà.

Ç ìåòîþ ïðàâèëüíîãî âèáîðó òðàíñôîðìàòîðà òðåáà çíàòè éîãî òåõí³ ÷í³ õàðàêòåðèñòèêè (äèâ. òàáë.2.1, äîä.2). Íàéá³ëüø çàäîâîëüíÿþòü çàäà íèì ïàðàìåòðàì òðàíñôîðìàòîðè ÒÄ-306, ÒÄÌ-254, ÒÄÌ-317 òà ÒÄÝ-251. ²ç çàãàëüíîãî öèêëó ðîáîòè, ïðèéíÿòîãî äëÿ äæåðåëà æèâëåííÿ äëÿ ðó÷íîãî äóãîâîãî çâàðþâàííÿ (5 õâ) òðàíñôîðìàòîðè ÒÄ-306 òà ÒÄÝ-251 çàáåçïå÷óþòü ðîáîòó ïðîòÿãîì 1 õâ ³ ïàóçó òðèâàë³ñòþ 4 õâ, òðàíñôîðìàòîð ÒÄÌ-254 – â³äïîâ³äíî 1,25 õâ ³ 3,75 õâ, à ÒÄÌ-317 – â³äïîâ³äíî 3 ³ 2 õâ.

Òðàíñôîðìàòîð ÒÄÝ -251 ìຠòèðèñòîðíèé ðåãóëÿòîð ñòðóìó ³ òîìó á³ëüø øèðîê³ òåõíîëîã³÷í³ ìîæëèâîñò³ ïîð³âíÿíî ç òðàíñôîðìàòîðàìè ÒÄ-306 òà ÒÄÌ-254. Îñòàòî÷íî äëÿ ðîáîòè ó ìîíòàæíèõ óìîâàõ ç ðåæè ìîì êîðîòêîãî íàâàíòàæåííÿ áóäå åôåêòèâíèì çàñòîñóâàííÿ òðàíñôîðìà òîðà ÒÄÝ-251, à äëÿ ðîáîòè ó ñòàö³îíàðíèõ óìîâàõ, äå ïîòð³áíå á³ëüø òðè âàëå íàâàíòàæåííÿ äæåðåëà æèâëåííÿ äóãè, – òðàíñôîðìàòîðà ÒÄÌ-317.

Âèêîðèñòîâóâàòè òðàíñôîðìàòîðè ç á³ëüøîþ ïîòóæí³ñòþ íåìຠñåíñó ÷å ðåç íàäì³ðí³ âèòðàòè åíåð㳿.

Ïðèêëàä 2. Âèáðàòè äæåðåëî æèâëåííÿ çì³ííîãî ñòðóìó äëÿ àâòîìà òè÷íîãî çâàðþâàííÿ ï³ä ôëþñîì ñòðóìîì ñèëîþ 900 À.

гøåííÿ. Äëÿ çâàðþâàííÿ â àâòîìàòè÷íîìó ðåæèì³ ï³ä ôëþñîì çì³ííèì ñòðóìîì âèêîðèñòîâóþòü òðàíñôîðìàòîðè ç ïîëîãîñïàäíîþ çîâ í³øíüîþ õàðàêòåðèñòèêîþ, êîëè ñòàòè÷íà õàðàêòåðèñòèêà äóãè – æîðñòêà, à òðàíñôîðìàòîð ç æîðñòêîþ ÂÀÕ – ÿêùî ÑÕÄ çðîñòàþ÷à. Òàêå óçãîäæåí íÿ õàðàêòåðèñòèê çàáåçïå÷óº ãîð³ííÿ äóãè (êîåô³ö³ºíò ñò³éêîñò³ ñèñòåìè dU dU ä äæ ÄÆ – Ä –  kñò = - > 0 ) òà âèñîêó ÿê³ñòü çâàðþâàííÿ ïðè êîëè dI dI âàííÿõ çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó, ùî âèêëèêàí³ çì³íîþ äîâæèíè äóãè.

Äëÿ çàäàíîãî çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó 900 À ÑÕÄ – çðîñòàþ÷à, îòæå, òðàíñôîðìàòîð ìຠáóòè ç æîðñòêîþ ÂÀÕ. Íàïðóãà â äóç³ ïðè àâòîìàòè÷ íîìó çâàðþâàíí³ ï³ä ôëþñîì çíàõîäèòüñÿ ó ìåæàõ 32...44  ³ çàëåæèòü â³ä ð³çíèõ ïðè÷èí (ä³àìåòðà åëåêòðîäà, ñèëè ñòðóìó, ìàðêè ôëþñó ³ ò.³í.) ó êîíêðåòíèõ óìîâàõ.

Äëÿ àâòîìàòè÷íîãî çâàðþâàííÿ ïðè ñèë³ ñòðóìó 900 À ôîðìàëüíî ìî æíà çàñòîñóâàòè òðàíñôîðìàòîð ç ìàãí³òíèì ðåãóëþâàííÿì ÒÄÔ-1001 òà òèðèñòîðíèé òðàíñôîðìàòîð ÒÄÔÆ-1002. Âèáèðàºìî òðàíñôîðìàòîð ÒÄÔÆ-1002 òîìó, ùî â³í â³äïîâ³äຠóìîâ³: æîðñòêà ÂÀÕ ïðè çðîñòàþ÷³é ÑÕÄ. Çàëåæíî â³ä êîíêðåòíèõ óìîâ íà âèõîä³ òðàíñôîðìàòîðà çà äîïîìî ãîþ ñèñòåìè ôàçîâîãî êåðóâàííÿ ñë³ä âñòàíîâèòè íåîáõ³äíó íàïðóãó, ÿêà çàáåçïå÷èòü çàäàíó ÿê³ñòü çâàðíîãî ç’ºäíàííÿ ó òðèâàëîìó ðåæèì³ ðîáîòè äæåðåëà. Çàñòîñóâàííÿ òðàíñôîðìàòîðà ÒÄÔÆ-2002 íååôåêòèâíå âíàñë³ äîê âåëèêèõ åíåðãîâèòðàò.

Êîíòðîëüí³ ïèòàííÿ 1. ßêèìè ð³âíÿííÿìè îïèñóþòüñÿ ïðîöåñè ó çâàðþâàëüíèõ òðàíñôîð ìàòîðàõ ïðè ðîáîò³ ó ðåæèì³: õîëîñòîãî õîäó;

íàâàíòàæåííÿ;

êîðîòêîãî çàìèêàííÿ?

2. ßêèìè ñïîñîáàìè ôîðìóþòüñÿ çîâí³øí³ âîëüò-àìïåðí³ õàðàêòåðèñ òèêè çâàðþâàëüíèõ òðàíñôîðìàòîð³â?

3. Çà äîïîìîãîþ ÿêèõ ñõåìíèõ ð³øåíü ðåãóëþºòüñÿ çâàðþâàëüíèé ñòðóì ó òðàíñôîðìàòîðàõ äëÿ ðó÷íîãî äóãîâîãî òà àâòîìàòè÷íîãî çâàðþ âàííÿ?

4. ßê çàáåçïå÷óºòüñÿ ñòàá³ëüí³ñòü ãîð³ííÿ äóãè ïðè æèâëåíí³ ¿¿ â³ä òè ðèñòîðíîãî òðàíñôîðìàòîðà?

5. Ó ÷îìó ïîëÿãຠñóòü ñèñòåìè àâòîìàòè÷íîãî ðåãóëþâàííÿ âèõ³äíè ìè ïàðàìåòðàìè òèðèñòîðíîãî òðàíñôîðìàòîðà?

6. ßê³ îñîáëèâîñò³ ìàþòü òðàíñôîðìàòîðè äëÿ æèâëåííÿ òðèôàçíî¿ äóãè?

Ãëàâà ÌÀØÈÍͲ ÄÆÅÐÅËÀ ÆÈÂËÅÍÍß ÏÎÑÒ²ÉÍÎÃÎ ÑÒÐÓÌÓ Óñ³ ìàøèíí³ äæåðåëà æèâëåííÿ, ùî ì³ñòÿòü çâàðþâàëüí³ ãåíåðàòîðè, ïîä³ëÿþòü çà òèïîì ïðèâîäó íà òàê³ ãðóïè:

çâàðþâàëüí³ àãðåãàòè (ç ïðèâîäîì â³ä âëàñíîãî äâèãóíà âíóòð³øíüîãî çãîðàííÿ);

çâàðþâàëüí³ ïåðåòâîðþâà÷³ (ç ïðèâîäîì â³ä åëåêòðè÷íîãî äâèãóíà);

çâàðþâàëüí³ ãåíåðàòîðè, ïðèçíà÷åí³ äëÿ ç’ºäíàííÿ ç ïðèâîäîì îñíîâ íèõ òðàíñïîðòíèõ çàñîá³â, ÿê³ âèêîðèñòîâóþòüñÿ ñïîæèâà÷åì.

Ç óñ³õ ïåðåë³÷åíèõ ãðóï ãîëîâíèé îáñÿã âèïóñêó ïðèïàäຠíà çâàðþâàëüí³ àãðåãàòè.

Çà ïðèíöèïîì ðîáîòè çâàðþâàëüí³ ãåíåðàòîðè ìîæíà ïîä³ëèòè òàê:

êîëåêòîðí³ çâàðþâàëüí³ ãåíåðàòîðè ïîñò³éíîãî ñòðóìó;

âåíòèëüí³ çâàðþâàëüí³ ãåíåðàòîðè ïîñò³éíîãî ñòðóìó;

ãåíåðàòîðè çì³ííîãî ñòðóìó ï³äâèùåíî¿ ÷àñòîòè.

Çà ïðèçíà÷åííÿì, òîáòî â çàëåæíîñò³ â³ä ñïîñîáó çâàðþâàííÿ (ôîðìè çîâí³øíüî¿ ñòàòè÷íî¿ õàðàêòåðèñòèêè), çâàðþâàëüí³ ãåíåðàòîðè ðîç ïîä³ëÿþòüñÿ íà:

ãåíåðàòîðè äëÿ ðó÷íîãî äóãîâîãî çâàðþâàííÿ òà ìåõàí³çîâàíîãî çâà ðþâàííÿ ï³ä ôëþñîì (ç êðóòîñïàäíèìè õàðàêòåðèñòèêàìè);

ãåíåðàòîðè äëÿ ìåõàí³çîâàíîãî òà àâòîìàòè÷íîãî çâàðþâàííÿ â ñåðå äîâèù³ çàõèñíèõ ãàç³â (ç æîðñòêèìè õàðàêòåðèñòèêàìè);

óí³âåðñàëüí³ ãåíåðàòîðè, ùî ìàþòü êðóòîñïàäí³ òà æîðñòê³ ñòàòè÷í³ õàðàêòåðèñòèêè.

Çâàðþâàëüí³ ìàøèíí³ äæåðåëà æèâëåííÿ âèêîðèñòîâóþòü äëÿ äóãîâî ãî çâàðþâàííÿ òà ðîçð³çàííÿ ìåòàë³â, äëÿ ðîáîòè ó ïîëüîâèõ óìîâàõ àáî ï³ä âîäîþ. Çâàðþâàëüí³ ãåíåðàòîðè ïîñò³éíîãî ñòðóìó ïîâèíí³ çàáåçïå÷óâàòè ëåãêå çáóäæåííÿ òà ñò³éêå ãîð³ííÿ çâàðþâàëüíî¿ äóãè, à òàêîæ íàëåæíó áåçïåêó åëåêòðîçâàðþâàëüíèõ ðîá³ò, îñîáëèâî ïðè çâàðþâàíí³ ï³ä âîäîþ.

Òàê³ âèìîãè ðåàë³çóþòüñÿ çàâäÿêè ï³äâèùåí³é íàïðóç³ õîëîñòîãî õîäó ïî ð³âíÿíî ç ðîáî÷îþ, à äèíàì³÷í³ âëàñòèâîñò³ – êîíñòðóêö³ºþ ãåíåðàòîðà.

Áåçïåêà åëåêòðîçâàðþâàëüíèõ ðîá³ò, îñîáëèâî ï³ä âîäîþ, çàáåçïå÷óºòüñÿ ñïåö³àëüíèì ïðèñòðîºì çíèæåííÿ íàïðóãè õîëîñòîãî õîäó äî áåçïå÷íîãî ð³âíÿ. Öèì ïðèñòðîºì ãåíåðàòîðè êîìïëåêòóþòüñÿ çà ñïåö³àëüíèìè çàìîâ ëåííÿìè.

Pages:     || 2 | 3 | 4 |




© 2011 www.dissers.ru - «Áåñïëàòíàÿ ýëåêòðîííàÿ áèáëèîòåêà»

Ìàòåðèàëû ýòîãî ñàéòà ðàçìåùåíû äëÿ îçíàêîìëåíèÿ, âñå ïðàâà ïðèíàäëåæàò èõ àâòîðàì.
Åñëè Âû íå ñîãëàñíû ñ òåì, ÷òî Âàø ìàòåðèàë ðàçìåù¸í íà ýòîì ñàéòå, ïîæàëóéñòà, íàïèøèòå íàì, ìû â òå÷åíèè 1-2 ðàáî÷èõ äíåé óäàëèì åãî.