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.