Поверхностный эффект (скин-эффект) выражается в нерав­номерном распределении плотности переменного тока по сечению токоподводов вторичного контура и сечению деталей при стыко­вой сварке. Плотность тока уменьшается в направлении от поверх­ности токоподвода или свариваемой детали к центральной части. Степень неравномерности растет с увеличением частоты тока f диаметра детали d, проводимости v и магнитной проницаемости материала р. Поверхностный эффект приводит к кажущемуся уве­личению сопротивления 7Ї_ проводника переменному току по сравнению с сопротивлением 7Ї= постоянному току. Такое увели­чение характеризуется коэффициентом Кп = 7?~/7?=, который мо­жет изменяться от 1 до 1 000. Физический смысл поверхностного эффекта становится понятным из рис. 2.3, на котором видно, что этот эффект — результат сложения и вычитания токов самоин­дукции (токов Фуко) с основным расчетным током соответственно на поверхности и в центре проводника. При контактной сварке поверхностный эффект учитывается в трех случаях: в расчетах се­чений элементов вторичного контура (Кп = 1... 2,5); при разработке технологии стыковой сварки для предотвращения непровара дета­лей большого сечения; для разработки технологии и оборудова­ния высокочастотной сварки продольных и кольцевых стыков труб.

^динамический эффект — это притяжение или отталки - лроводников при протекании по ним токов соответ - ного или разного направления в результате взаимо - ектромагнитных полей индуцированных этими тока - 4). Сила взаимодействия проводников с током опреде - : гошением

= А7С2В у cos а,
h

Рис. 2.4. Схема электродинамиче-
ского эффекта:

Лсж — силы сжатия проводников с од­ним направлением тока под действием сжимающего магнитного потока Ф(;

— силы отталкивания проводников с противоположным направлением то­ков под действием противонаправлен­ных отталкивающихся магнитных пото­ков Ф( и Ф2; /ш — сварочный ток; h расстояние между проводниками; / — длина проводников

5. С хема расположения разнополярных жил в одном рукаве: рез| дву. іучевой изолятор; 6 — через фигурный трубчатый изолятор; в — нес гиду іевой изолятор; г — с центральным расположением жил одной ост и і ■ рубчатом изоляторе и соосно навитыми жилами другой полярно - — і ву; у чевой изолятор; 2, 8 — трубчатые изоляторы; 3 — опорный стер - 4 4 ругав; 5,7— навитые жилы; 6 — шестилучевой изолятор; 9— вода

Рис. 2.6. Подсосдиненш

1 — мокрая перемычка; 2 пол у клещи; б, 7 — пере*

контуры и трансформаторы, способствуя вып - ■;лла при точечной и стыковой сварке и пре - і лей при точечной и шовной сварке. Для борь - ческим эффектом гибкие элементы вторич- нарных машин подпружинивают, а вибриру-

ток; ■ время

1 — момент «удачного» подключения и отключения; 2 — момент «неудачного»
подключения и отключения машины; а — угол отсечки; ф — угол отставания по
фазе тока / от напряжения и; т — время

ния по фазе тока от напряжения) и затяжке процесса сварки при «неудачном» отключении установки, когда а < <р (рис. 2.8). При «неудачном» отключении за ножами рубильника тянется элект­рическая дуга, которая сжигает рубильник установки и только таким образом отключает установку. При чередовании «удачного» и «неудачного» включений тепловыделение может меняться от точки к точке на порядок (рис. 2.9). В результате одна точка будет с непроваром, другая — с прожогом, третья и четвертая — нор­мальные. Так появляется нестабильность качества сварки. Пере­ходные процессы у маломощных контактных машин длятся в те­чение одного периода (0,02 с), у мощных контактных машин — 5—10 периодов (это так называемая постоянная времени пере­ходных процессов т„ для данных контактных машин).

Кроме нарушения стабильности качества сварки переходные процессы создают в обмотках трансформатора мощные электро­динамические рывки, достигающие 500... 1500 Н и разрывающие эти обмотки.

Для борьбы с переходными процессами, особенно опасными при выключении сварочной машины, для контактной сварки раз­работаны специальные включающие устройства — асинхронные, полусинхронные и синхронные.

Асинхронные включающие устройства — это электромагнитные пускатели, не учитывающие переходные процессы и выключаю­щие установку в любой промежуток времени относительно сину­соиды тока питающей цепи, но снабженные дугогасящим устрой­ством (рис. 2.10, о). Применяют их для стыковых контактных ма­шин, у которых время сварки значительно больше тп.

Полусинхронные включающие устройства включают ток в лю­бой момент относительно синусоиды тока питающей цепи, а вык­лючают, когда ток в сети проходит через «нуль». Такие пускатели не имеют фазной регулировки (рис. 2.10, б).

Рис.10. Схемы включающих устройств:

'чающие устройства (прерыватели тока) вклю - фданный момент относительно синусоиды тока — при нулевом значении переменного тока

в).

Контрольные вопросы

кие эффекты существенно влияют на результаты

моэлектрических эффектов? под шунтированием тока? анить токи шунтирования? я поверхностный эффект при контактной сварке? ий смысл поверхностного эффекта? эодинамичсский эффект?

анить влияние электродинамического эффекта? с ричного контура контактной машины? л этся переходные электрические процессы При кон - боэоться с переходными процессами при контактной

ГЛАВА З