Материал: Модуляторы тока для импульсно-дуговой сварки. Зайцев А.И., Чуриков И.А

t HA 2,2nL ы C ы б

(3-6)

t A 0,6L ы C ы

(3-7)

Из (3-5), (3-6) получим

Выражение (3-8) с учетом (3-9) примет вид

По (3-8) и (3-9) определяются параметры формирующей линии. При n = крутизна будет максимальной.

Ограничения: 1) dtdi для VS5 в прямом направлении

2) постоянной сварочной дуги Тсв.дуги, которая показывает, что ток в дуге нарастает до амплитудного значения не мгновенно, а в течение времени

где Vi - скорость нарастания тока в сварочной дуге.

Напряжение дуги при этом

53

где Е - постоянная составляющая сварочной дуги.

С другой стороны, выражение на нагрузке для первой полуволны

Тогда амплитуда импульсов тока нагрузки

UC RСВ.Ц E RСВ.Ц

RСВ.Ц RСВ.Ц

Согласно допущению (5)

Из (3-13) зависимость напряжения на конденсаторе

Уравнение зарядной цепи генератора прямоугольных импульсов

Решение уравнения относительно тока 80

54

Решение (3-16) относительно напряжения на конденсаторе

o - частота незатухающих колебаний зарядного контура;

-частота сети;

-частота затухающих колебаний зарядного контура;

н- начальная фаза питающего напряжения;

Iмi - амплитудное значение зарядного тока;

-декремент затухания;

i- начальная фаза тока зарядного контура.

Сопротивление зарядного контура невелико, поэтому можно считать

С учетом (3-19), (3-21) и (3-22) выражения (3-17) и (3-18) примут вид

55

Выражение t из (3-23) при i = 0

С учетом (3-25) напряжение, до которого зарядится формирующая линия в относительных единицах

питающего напряжения;

Z - постоянное сопротивление зарядной цепи; - волновое сопротивление зарядной цепи.

3.2. Система с непосредственным преобразованием энергии электрической сети

Системы с непосредственным преобразованием энергии электрической сети можно разделить на два типа:

-системы с двумя источниками;

-системы с импульсно-регулируемым сопротивлением.

56

В системах с двумя источниками при помощи коммутирующего устройства происходит периодическое включение источника большой мощности на сварочную дугу, горящую от маломощного источника.

Система питания с импульсно-регулируемым сопротивлением изображена на рис. 3-4. Питание сварочной дуги во время импульса и паузы осуществляется от стандартного сварочного источника В, в качестве которого может быть использован как статический преобразователь, так и электромашинный. В качестве импульсно-регулируемого сопротивления может использоваться комбинация сопротивлений R1, R2, включенных последовательно, одно из которых на время импульса закорачивается полупроводниковым ключом К. Сопротивление R1 определяет значение тока

вимпульсе, а (R1 + R2) - в паузе. При питании дуги от источника с крутопадающей внешней характеристикой R1=0, однако R1 0 при использовании многопостового источника.

Вкачестве полупроводникового ключа могут быть использованы транзисторы и тиристоры с принудительной коммутацией. При использовании транзисторов они могут выполнять функ-

ции регулируемого сопротивления, тогда R1 представляет сопротивление транзистора во время импульса, а ( R1 + R2 ) - во время паузы. По этому принципу промышленностью выпускается ряд источников для импульсно-дуговой сварки неплавящимся электродом в аргоне типа АП [69]. Однако область применения транзисторных импульсных источников ограничивается питанием сварочных дуг небольших мощностей с неплавящимся электродом. В настоящее время для коммутации сварочных цепей наиболее целесообразно применять тиристоры с принудительной коммутацией.

Для выключения тиристоров, включенных последовательно

всварочную цепь, используется много схем принудительной коммутации различного типа [5,78,79]. Для того, чтобы правильно выбрать тип схемы принудительной коммутации тиристора в сварочной цепи необходимо выяснить специфику ее работы в комплексе со сварочной дугой и источником питания.

3.2.1. Характеристика специфики работы cхемы

57