Улучшение свойств горения дуги. Дуга переменного тока
При питаний сварочной дуги от обычного трансформатора -» переменным током —: полярность электродов, а также УСЛОВИЯ горения дугового разряда период ически изменяются. Сварочная дуга может загореться только при достижении в начале синусоидального полупе-
риода уровня напряжения, соответствующего напряжению зажигания дугового разряда— точка А (рис. 1.14). В конце полуперио - да, когда амплитуда напряжения опустится несколько ниже £/заж, дуга погаснет, точка В. Ситуация повторится в следующем полупериоде, при повторном зажигании и потухании дуги, точки А1, В1, как и в каждом следующем полупериоде. То есть сварочная дуга переменного гока зажигается и гаснет 100 раз в секунду и горит отдельными вспышками. Протекание сварочного тока возможно только между точками A-В, А1-В1 и т. д. В промежутке В-Al дуга гаснет, ток не течет. На устойчивость и скорость повторного зажигания дуги существенное влияние оказывают параметры источников питания. К таким параметрам прежде всего относятся напряжение холостого хода и скорость его восстановления после обрыва тока дуги, фазовый сдвиг между напряжением холостого хода источника и током дуги.
Естественно, временные простои в горении дуги оказывают неблагоприятное влияние на процесс электросваривания. По возможности разрывы в горении стараются уменьшить или же Избавиться от них вообще. Сократить разрывы в горении сварочной дуги можно путем повышения напряжения холостого хода источника питания. Однако напряжение холостого хода для переменного тока не может быть выше 80 В с точки зрения. безопасности. К тому же повышенное напряжение приводит к падению КПД трансформатора, расходу ма - I ериала и удорожанию конструкции.
Другим путем повышения непрерывности в горении дуги является включение в сварочную цепь дросселя (рис. 1.15), приводящего к сдвигу фаз между током и напряжением (рис. 1.16). Сварочная дуга,
горящая на переменном токе со значительной индуктивностью в цепи, может не иметь перерывов вообще, так как ее горение поддерживает теперь ЭДС самоиндукции. Для того чтобы величина ЭДС самоиндукции была достаточной для поддержания горения дуги в момент снижения напряжения источника, необходим определенный угол сдвига фаз <р между током и напряжением. Устойчивое горение дуги на любых сварочных токах обеспечивается при coscp = 0,35...0,6. В результате сдвига фаз ток продолжает протекать и после снижения напряжения на клеммах трансформатора ниже уровня Из (рис. 1.17).
Указанные выше меры широко применяются в промышленных стационарных сварочных аппаратах. В переносных и самодельных конструкциях подобные способы улучшения горения дуги не нашли применения из-за громоздкости оборудования (дросселя во вторичной цепи), резкого увеличения веса и усложнения конструкции. В случае необходимости дроссель может использоваться в сварочном оборудовании как съемный дополнительный элемент — такие дросселя выпускаются промышленностью и могут изготовляться самостоятельно. В компактных сварочных аппаратах также не стремятся к увеличению напряжения холостого хода, ограничиваясь, как правило, величиной в пределах 47...60 В.