Parámetros de la fuente de poder de soldadura

Las fuentes de corriente de soldadura deben garantizar la combustión estable del arco, la estabilidad de los modos de soldadura y el mantenimiento seguro de las instalaciones. Estos requisitos se cumplen mediante la selección correcta de los parámetros de la fuente de alimentación: tensión sin carga, características externas, método de ajuste de la corriente de soldadura.

Los voltajes de circuito abierto se seleccionan en base a un arco confiable y seguridad en el servicio. Aumentar el voltaje hace que sea más fácil encender el arco, pero al mismo tiempo aumenta el peligro de lesiones para el soldador. Además, un aumento en el voltaje de circuito abierto de las fuentes de alimentación de CA (transformadores de soldadura) conduce a un aumento en la corriente de magnetización y una disminución en el cosφ.

La tensión de encendido del arco en corriente alterna es de 50 — 55 V, por lo que la tensión de circuito abierto no puede ser inferior a este valor. El límite superior de los valores de U® está limitado por las condiciones de seguridad y es de 60 a 75 V, y para transformadores de soldadura de 2000 A no debe exceder los 90 V.El arco de CC se produce a un voltaje más bajo, alrededor de 30 a 40 V. El voltaje de circuito abierto de la corriente de suministro de CC está en el rango de 45 a 90 V.

Característica externa de un producto (dispositivo) eléctrico — la dependencia del voltaje en las terminales de un producto (dispositivo) eléctrico en la corriente que fluye a través de la carga conectada a estas terminales. (GOST 18311-80).

Una característica externa de las fuentes de poder de soldadura es la dependencia del voltaje en sus terminales de salida Un en amperaje carga

Por la naturaleza de esta dependencia, la característica externa puede ser (Fig. 1):

1) caer,

2) difícil,

3) aumento.

Arroz. 1. Tipos de características externas de las fuentes de energía de arco: 1 — descendente, 2 — sólido, 3 — creciente.

El arco y la fuente de poder forman un sistema que estará en equilibrio estable si los cambios aleatorios en la intensidad de la corriente disminuyen con el tiempo, es decir, el sistema volverá a su estado inicial.

La condición de estabilidad en modo estático se reduce a que la diferencia entre las derivadas de la tensión con respecto a la corriente de las características estáticas del arco y la fuente de alimentación en el punto de funcionamiento sea positiva

La condición se cumple si con una característica de arco descendente la característica externa de la fuente de alimentación será más descendente y con una característica de arco ascendente la característica externa de la fuente será menos ascendente.

La figura 2 muestra las características de caída combinadas de la fuente de poder 1 y el arco 2. En el momento en que el electrodo toca la pieza de trabajo, la corriente de cortocircuito fluye a través del circuito de soldadura correspondiente al punto a.Cuando se retira el electrodo, se produce un arco, el voltaje aumenta a lo largo de la curva 1 hasta el punto b, correspondiente a la combustión estable del arco.

Arroz. 2. Característica de fuente de alimentación externa combinada (1) y característica de voltaje de corriente de arco (2).

La característica externa descendente se utiliza en máquinas de soldar manuales, donde es necesario garantizar la estabilidad del arco y un pequeño cambio en la corriente de soldadura al cambiar la longitud del arco. El cambio de voltaje debido a un cambio en la longitud del arco por una cierta cantidad ΔU (Fig. 2) conduce a un ligero cambio en la corriente de soldadura por ΔAz.

La característica externa descendente proporciona un pequeño múltiplo de la corriente de cortocircuito, que no debe exceder 1, 4. A corrientes de cortocircuito altas, la fuente de alimentación experimenta grandes sobrecargas y la calidad de la soldadura y la seguridad del servicio se deterioran debido a las salpicaduras de metal.

Las fuentes con características sólidas y crecientes se utilizan para soldadura por arco sumergido y en gases de protección (argón, dióxido de carbono).

En la mayoría de los casos, la característica externa descendente de la fuente de alimentación es más apropiada. En las fuentes de poder de soldadura, se crea por una caída de voltaje en la fuente misma o en una resistencia separada incluida en el circuito de soldadura.

En el caso general, la ecuación característica externa no es lineal y tiene la forma

donde Uo — voltaje de circuito abierto de la fuente de energía, zd — resistencia equivalente total de la fuente de energía junto con resistencia adicional, Azd — corriente de arco.

Regulación de la corriente de soldadura necesaria al soldar piezas de diferente espesor.Para este propósito, las fuentes de energía están equipadas con dispositivos para el ajuste gradual o suave de la corriente de soldadura, que brindan la posibilidad de operar con diferentes características (Fig. 3).

Arroz. 3. Características externas de las fuentes de energía de arco al ajustar la corriente de soldadura: a — cambiando el voltaje de circuito abierto Uo, b — cambiando la resistencia equivalente ze.

El modo de operación de las fuentes de poder de soldadurael trabajo en modo periódico se caracteriza por la duración relativa de PR, que es la parte del tiempo de operación continua bajo carga de la duración de todo el ciclo de trabajo.

PR generalmente se expresa como un porcentaje

donde τp — tiempo de funcionamiento continuo bajo carga, τn — tiempo de pausa, τc es el tiempo del ciclo de trabajo.

Si la fuente de alimentación se desconecta de la red durante el descanso, no se habla de la duración de la PR, sino de la duración de la activación de la PV, que se determina de la misma manera que la duración de la operación (PR).

La duración relativa de la PR es el parámetro de pasaporte de la fuente de energía, que debe tenerse en cuenta al elegir una fuente y su funcionamiento. Superar el PR en relación con el pasaporte provoca un sobrecalentamiento y daños en el equipo de soldadura.

Cuando la fuente opera en modo nominal, la corriente permisible está determinada por la relación

donde el índice «n» se refiere a los parámetros nominales y «d» a los parámetros del modo real. En modo continuo PR = 100%.