Parâmetros da fonte de energia de soldagem

As fontes de corrente de soldagem devem garantir a queima estável do arco, a estabilidade dos modos de soldagem e a manutenção segura das instalações. Esses requisitos são atendidos pela seleção correta dos parâmetros da fonte de alimentação: tensão sem carga, características externas, método de ajuste da corrente de soldagem.

As tensões de circuito aberto são selecionadas com base em arco confiável e segurança em serviço. Aumentar a voltagem facilita a abertura do arco, mas ao mesmo tempo aumenta o perigo de ferimentos ao soldador. Além disso, um aumento na tensão de circuito aberto das fontes de alimentação CA (transformadores de soldagem) leva a um aumento na corrente de magnetização e a uma diminuição no cosφ.

A corrente alternada da tensão de ignição do arco é de 50 a 55 V, portanto a tensão de circuito aberto não pode ser inferior a este valor. O limite superior dos valores U® é limitado pelas condições de segurança e é de 60 a 75 V, e para transformadores de soldagem de 2000 A não deve exceder 90 V.O arco CC ocorre em uma tensão mais baixa, em torno de 30 a 40 V. A tensão de circuito aberto da corrente de alimentação CC está na faixa de 45 a 90 V.

Característica externa de um produto elétrico (dispositivo) — a dependência da tensão nos terminais de um produto elétrico (dispositivo) da corrente que flui através da carga conectada a esses terminais. (GOST 18311-80).

Uma característica externa das fontes de energia de soldagem é a dependência da tensão em seus terminais de saída Un on amperagem carregar

Pela natureza dessa dependência, a característica externa pode ser (Fig. 1):

1) cair,

2) difícil,

3) aumentar.

Arroz. 1. Tipos de características externas de fontes de energia de arco: 1 — caindo, 2 — sólido, 3 — aumentando.

O arco e a fonte de energia formam um sistema que estará em equilíbrio estável se as mudanças aleatórias na intensidade da corrente diminuírem com o tempo, ou seja, o sistema retornará ao seu estado inicial.

A condição de estabilidade no modo estático é reduzida ao fato de que a diferença entre as derivadas da tensão em relação à corrente das características estáticas do arco e da fonte de energia no ponto de operação é positiva

A condição é atendida se com uma característica de arco descendente a característica externa da fonte de energia será mais descendente e com uma característica de arco ascendente a característica externa da fonte será menos ascendente.

A Figura 2 mostra as características de queda combinadas da fonte de energia 1 e do arco 2. No momento em que o eletrodo toca a peça de trabalho, a corrente de curto-circuito flui através do circuito de soldagem correspondente ao ponto a.Quando o eletrodo é retirado, ocorre um arco, a tensão aumenta ao longo da curva 1 até o ponto b, correspondendo à queima estável do arco.

Arroz. 2. Característica de fonte de alimentação externa combinada (1) e característica de tensão de corrente de arco (2).

A característica externa descendente é utilizada em máquinas de solda manual, onde é necessário garantir a estabilidade do arco e uma pequena alteração na corrente de soldagem ao alterar o comprimento do arco. A mudança na tensão devido a uma mudança no comprimento do arco em uma certa quantidade ΔU (Fig. 2) leva a uma ligeira mudança na corrente de soldagem em ΔAz.

A característica externa de queda fornece um pequeno múltiplo da corrente de curto-circuito, que não deve exceder 1,4. Em altas correntes de curto-circuito, a fonte de alimentação sofre grandes sobrecargas e a qualidade da soldagem e a segurança do serviço se deterioram devido a respingos de metal.

Fontes com características sólidas e crescentes são utilizadas para soldagem a arco submerso e em gases de proteção (argônio, dióxido de carbono).

Na maioria dos casos, a característica externa de queda da fonte de alimentação é mais apropriada. Nas fontes de energia de soldagem, é criado por uma queda de tensão na própria fonte ou em uma resistência separada incluída no circuito de soldagem.

No caso geral, a equação característica externa é não linear e tem a forma

onde Uo — tensão de circuito aberto da fonte de energia, zd — resistência equivalente total da fonte de energia junto com resistência adicional, Azd — corrente de arco.

Regulação da corrente de soldagem necessária ao soldar peças de diferentes espessuras.Para isso, as fontes de energia são equipadas com dispositivos para ajuste gradual ou suave da corrente de soldagem, que fornecem a possibilidade de operação em diferentes características (Fig. 3).

Arroz. 3. Características externas das fontes de energia do arco ao ajustar a corrente de soldagem: a — alterando a tensão de circuito aberto Uo, b — alterando a resistência equivalente ze.

Modo de operação de fontes de energia de soldagemtrabalho no modo periódico é caracterizado pela duração relativa do PR, que é a parte do tempo de operação contínua sob carga da duração de todo o ciclo de trabalho.

PR geralmente é expresso como uma porcentagem

onde τp — tempo de operação contínua sob carga, τn — tempo de pausa, τc é o tempo do ciclo de trabalho.

Se a fonte de alimentação for desconectada da rede durante o intervalo, eles não falam sobre a duração do PR, mas sim sobre a duração da ativação do PV, que é determinada da mesma forma que a duração da operação (PR).

A duração relativa do PR é o parâmetro do passaporte da fonte de alimentação, que deve ser levado em consideração na hora de escolher uma fonte e seu funcionamento. Exceder o PR relativo ao passaporte leva ao superaquecimento e danos ao equipamento de soldagem.

Quando a fonte opera no modo nominal, a corrente permitida é determinada pela relação

onde o índice «n» refere-se aos parâmetros nominais e «d» aos parâmetros do modo real. No modo contínuo PR = 100%.