Источники питания сварочной дуги: Учебник

Листать книгу

Страницы: ... ... ... ... ...

скачать книгу Источники питания сварочной дуги: Учебник

БРАТКОВАПИТАНИЯ СВАРОЧНОЙ ДУГИМинистерством высшего и среднегоспециального /образования СССР качестве учебника для студентов вузов, обучающихся по специальности «Оборудование и технология сварочного производства»МОСКВА «ВЫСШАЯ ШКОЛА» 1982
...
БРАТКОВАПИТАНИЯ СВАРОЧНОЙ ДУГИМинистерством высшего и среднегоспециального /образования СССР качестве учебника для студентов вузов, обучающихся по специальности «Оборудование и технология сварочного производства»МОСКВА «ВЫСШАЯ ШКОЛА» 1982
...
БРАТКОВАПИТАНИЯ СВАРОЧНОЙ ДУГИМинистерством высшего и среднегоспециального /образования СССР качестве учебника для студентов вузов, обучающихся по специальности «Оборудование и технология сварочного производства»МОСКВА «ВЫСШАЯ ШКОЛА» 1982
...
БРАТКОВАПИТАНИЯ СВАРОЧНОЙ ДУГИМинистерством высшего и среднегоспециального /образования СССР качестве учебника для студентов вузов, обучающихся по специальности «Оборудование и технология сварочного производства»МОСКВА «ВЫСШАЯ ШКОЛА» 1982
...
БРАТКОВАПИТАНИЯ СВАРОЧНОЙ ДУГИМинистерством высшего и среднегоспециального /образования СССР качестве учебника для студентов вузов, обучающихся по специальности «Оборудование и технология сварочного производства»МОСКВА «ВЫСШАЯ ШКОЛА» 1982
...
БРАТКОВАПИТАНИЯ СВАРОЧНОЙ ДУГИМинистерством высшего и среднегоспециального /образования СССР качестве учебника для студентов вузов, обучающихся по специальности «Оборудование и технология сварочного производства»МОСКВА «ВЫСШАЯ ШКОЛА» 1982
...
БРАТКОВАПИТАНИЯ СВАРОЧНОЙ ДУГИМинистерством высшего и среднегоспециального /образования СССР качестве учебника для студентов вузов, обучающихся по специальности «Оборудование и технология сварочного производства»МОСКВА «ВЫСШАЯ ШКОЛА» 1982
...
БРАТКОВАПИТАНИЯ СВАРОЧНОЙ ДУГИМинистерством высшего и среднегоспециального /образования СССР качестве учебника для студентов вузов, обучающихся по специальности «Оборудование и технология сварочного производства»МОСКВА «ВЫСШАЯ ШКОЛА» 1982
...
Подробнее познакомиться с учебной литературой вам поможет аннотированный план выпуска литературы на 1982 год (вузы и техникумы), который имеется в книжных магазинах
...
С другой стороны, учитывая, что для понимания физических явлений в источниках питания и принципа действия источников знания студентов специальности 0504 по курсам электротехники и электроники оказываются недостаточными, автор счел необходимым рассмотреть теоретические основы работы трансформаторов с усиленными магнитными полями рассеяния и дросселей насыщения в режимах свободного и вынужденного намагничивания, а также некоторые другие вопросы
...
В связи с этим возникла необходимость более глубокого рассмотрения работы магнитных элементов, выпрямителей и усилителей на полупроводниковых приборах, необходимость описания работы трехфазной схемы выпрямления с учетом индуктивностей в анодных цепях
...
Учитывалось, что расчет и проектирование источников питания для дуговой сварки в функции инженера-сварщика не входят, поэтому расчеты источников в пособие не включены
...
Поэтому для описания принципа действия ряда источников автор использовал функциональные блок-схемы, с помощью которых удалось доступнее объяснить назначение и функции отдельных блоков (частей) электрических схем
...
В отдельную главу вынесено описание специализированных источников питания для сварки изделий из легких сплавов, сварки особо тонких изделий, сварки и резки сжатой дугой
...
С другой стороны, учитывая, что для понимания физических явлений в источниках питания и принципа действия источников знания студентов специальности 0504 по курсам электротехники и электроники оказываются недостаточными, автор счел необходимым рассмотреть теоретические основы работы трансформаторов с усиленными магнитными полями рассеяния и дросселей насыщения в режимах свободного и вынужденного намагничивания, а также некоторые другие вопросы
...
В связи с этим возникла необходимость более глубокого рассмотрения работы магнитных элементов, выпрямителей и усилителей на полупроводниковых приборах, необходимость описания работы трехфазной схемы выпрямления с учетом индуктивностей в анодных цепях
...
Учитывалось, что расчет и проектирование источников питания для дуговой сварки в функции инженера-сварщика не входят, поэтому расчеты источников в пособие не включены
...
Поэтому для описания принципа действия ряда источников автор использовал функциональные блок-схемы, с помощью которых удалось доступнее объяснить назначение и функции отдельных блоков (частей) электрических схем
...
В отдельную главу вынесено описание специализированных источников питания для сварки изделий из легких сплавов, сварки особо тонких изделий, сварки и резки сжатой дугой
...
С другой стороны, учитывая, что для понимания физических явлений в источниках питания и принципа действия источников знания студентов специальности 0504 по курсам электротехники и электроники оказываются недостаточными, автор счел необходимым рассмотреть теоретические основы работы трансформаторов с усиленными магнитными полями рассеяния и дросселей насыщения в режимах свободного и вынужденного намагничивания, а также некоторые другие вопросы
...
В связи с этим возникла необходимость более глубокого рассмотрения работы магнитных элементов, выпрямителей и усилителей на полупроводниковых приборах, необходимость описания работы трехфазной схемы выпрямления с учетом индуктивностей в анодных цепях
...
Учитывалось, что расчет и проектирование источников питания для дуговой сварки в функции инженера-сварщика не входят, поэтому расчеты источников в пособие не включены
...
Одним из видов сварки для осуществления неразъемных соединений металлических изделий является дуговая сварка, при которой для плавления металлов используется энергия электрического дугового разряда, возбуждаемого и поддерживаемого в пространстве между электродом и изделием
...
Исходя из конкретных условий, связанных со свойствами свариваемых металлов, конструкции изделий, требований к качеству сварного шва применяется тот или иной способ сварки и тот или иной источник питания переменного или постоянного тока, обладающий свойствами, удовлетворяющими требованиям технологии
...
Для его возникновения необходимо, чтобы в созданном электрическом поле имелись свободные электроны, которые, двигаясь ускоренно под действием сил поля к аноду, будут ионизировать газовую среду разрядного промежутка
...
Для получения свободных электронов осуществляют первоначальное возбуждение (зажигание) дуги, что достигается либо контактным способом при сварке плавящимся электродом, либо бесконтактным с помощью осциллятора при сварке неплавящимся электродом
...
Электрическая проводимость разрядного промежутка определяется расстоянием между электродом и изделием и целым рядом факторов, связанных с физическими условиями при данном способе сварки: свойствами газовой среды, химическим составом свариваемых изделий и электрода, давлением, от которого зависит плотность окружающего газа, и т
...
Одним из видов сварки для осуществления неразъемных соединений металлических изделий является дуговая сварка, при которой для плавления металлов используется энергия электрического дугового разряда, возбуждаемого и поддерживаемого в пространстве между электродом и изделием
...
Если сварка производится переменным током', то электрическая энергия, получаемая от сети, преобразуется с помощью трансформатора источника питания в электрическую энергию другого напряжения, которое подводится к разрядному промежутку
...
Если сварка производится выпрямленным током, то энергия поступает из сети через трансформатор, входящий в состав сварочного выпрямителя, и выпрямленное напряжение подводится к разрядному промежутку
...
Во время переходных процессов происходит преобразование энергии электрического поля в энергию магнитного поля, а также обратное преобразование, сопровождающееся выделением тепла в резистив-ных сопротивлениях цепей
...
Характер переходных процессов и скорость их протекания зависят от свойств Источника энергии, параметров сварочного контура, физических условий в разрядном промежутке и гидродинамических явлений в ванне
...
Длительность существования дуги непрерывного горения намного больше времени протекания переходных процессов, вызываемых возмущениями, поэтому изменения проводимости разрядного промежутка незначительны и напряжение на дуге, а следовательно, и сварочный ток изменяются мало
...
Если сварка производится переменным током', то электрическая энергия, получаемая от сети, преобразуется с помощью трансформатора источника питания в электрическую энергию другого напряжения, которое подводится к разрядному промежутку
...
Если сварка производится выпрямленным током, то энергия поступает из сети через трансформатор, входящий в состав сварочного выпрямителя, и выпрямленное напряжение подводится к разрядному промежутку
...
Исследованию процессов, протекающих при дуговом разряде и, в частности, в сварочной дуге, посвящено много исследовательских работ как в СССР, так и за рубежом
...
В пространстве между изделием и электродом, где горит дуга, протекают весьма сложные физико-химические и электромагнитные процессы, трудно исследуемые как теоретически, так и экспериментально
...
В осевом направлении различают: столб дуги— ее центральную часть, имеющую длину /ст порядка десятых долей сантиметра и температуру порядка шести и более тысяч градусов; приэлектродные области — катодную и анодную
...
В приэлектродных областях происходит снижение температуры столба дуги до температур плавления и кипения металла изделия и электрода или до необходимой температуры нагрева конца электрода при сварке не-илавящимся электродом
...
Дуговой разряд является устойчивым электрическим порядком — он может существовать длительное время, пока условия, при которых горит дуга, не будут нарушены каким-либо возмущением
...
Сварочным током / считают ток проводимости, обусловленный упорядоченным движением свободных электронов, а магнитным полем дуги — поле, создаваемое этим током
...
Если кинетическая энергия свободного электрона недостаточна для ионизации, то происходит возбуждение нейтральной частицы, которая затем возвращается в исходное нейтральное состояние, если не произойдет нового столкновения со свободным электроном и не наступит ионизация
...
Энергией, которую передают движущиеся положительные ионы нейтральным частицам газа при столкновениях, вследствие малой плотности ионного тока пренебрегают
...
Столб дуги не создает своего электрического поля, так как в единице объема ионизированного газа одинакова концентрация отрицательно и положительно заряженных частиц
...
Степень ионизации газа определяется температурой нейтрального газа, потенциалами ионизации VI и возбуждения Уъ компонентов смеси газов и паров межэлектродного промежутка
...
За условное положительное направление тока проводимости / в проводящей среде, как известно, принято направление, противоположное направлению движения свободных электронов
...
Вследствие этого в столбе дуги движение свободных электронов под действием сил электрического поля и условное положительное направление тока проводимости / противоположны
...
Часть дуги погружена в кратер ванны, длина дуги непрерывно изменяется вследствие переноса капель через разрядный промежуток, и понятие «длина» дуги — чисто условное
...
Характерным для графика является то, что в приэлектродных областях наблюдаются резкие изменения потенциалов по сравнению с изменением потенциалов в столбе дуги
...
На процессы, протекающие в разрядном промежутке при горении сварочной дуги, значительное влияние оказывают потоки ионизированного газа, называемые плазменными
...
Возникая у активных пятен, плазменные потоки хаотично перемещаются в пространстве, поскольку сами активные пятна хаотично перемещаются по поверхности электрода и изделия
...
Как известно из физики и электротехники (2, 3], при движении заряженных частиц в твердом, жидком или газообразном проводнике в окружающей среде возникает магнитное поле
...
Сила Р, действующая на частицу с зарядом ц, определяется выражениемгде V — вектор скорости движущейся частицы в точке т электрического поля разрядного промежутка; В—вектор магнитной индукции магнитного поля дуги в той же точке т; {иВ] — векторное произведение векторов V и В
...
Направление вектора В лежит в плоскости, перпендикулярной направлению тока проводимости / дуги, а направление вектора скорости V зависит от направления вектора напряженности электрического поля Е в точке, через которую проходит частица, несущая заряд ц
...
Большое значениедля величины и направления вектора Ё имеет конфигурация электрического поля в разрядном промежутке, так как направление вектора V определяется направлением вектора Е, совпадающим с касательной к силовой линии электрического поля
...
По известному из электротехники мнемоническому правилу левой руки определяется направление вектора силы Р, действующей в точке т на движущуюся частицу с зарядом ц в ионизированном газе столба дуги
...
Как известно из физики и электротехники (2, 3], при движении заряженных частиц в твердом, жидком или газообразном проводнике в окружающей среде возникает магнитное поле
...
К определению направления вектора силы, действующей на частицу с зарядом д, движущуюся в жидкой перемычкеИзменение полярности не изменит направления сил Р
...
Это объясняется тем, что при изменении направления вектора напряженности Е электрического поля в разрядном промежутке изменяется и направление векторов скорости V и магнитной индукции В
...
Благодаря результирующему действию радиальных сил происходит сжатие жидкой перемычки, соединяющей каплю с торцом электродной проволоки, а под действием осевых сил происходит перемещение капли вдоль оси столба дуги
...
Если свариваемый стык находится на горизонтальной поверхности, то отрыв капли происходит в основном при взаимодействии радиальных и осевых сил, сил поверхностного натяжения и сил тяжести
...
Важное значение для переноса расплавленного металла через разрядный промежуток и для степени разбрызгивания металла при сварке плавящимся электродом имеет направление силF, величины которых зависят не только от сварочного тока и создаваемого им магнитного поля, но и от скорости изменения их во времени
...
Силы, которые имеют значение для переноса металла через разрядный промежуток при сварке плавящимся электродом, зависят от конкретных физических условий в нем — химических свойств электрода, изделия, среды, толщины изделия, диаметра электродной проволоки, от конфигурации электрического поля, что связано с размерами и расположением активных пятен на электроде и изделии
...
Характеристики сварочной дугиПри изучении свойств сварочной дуги и определении требований к источнику питания для дуговой сварки пользуются понятиями статических и динамических характеристик сварочной дуги
...
Проводимость разрядного промежутка, являющегося нелинейным участком сварочного контура, зависит от длины дуги /д и от физических условий, в которых существует дуга
...
Если ток дуги /=const и неизменны все факторы, влияющие на физические условия существования дуги, то зависимость между £/д и /д, которые связаны в этом случае соотношениемлинейная (рис
...
Вольт-амперная характеристика нелинейного участка сварочного контура, которая строится по данным эксперимента, представляет собой зависимость напряжения на дуге £/д от тока дуги при данных длине дуги /д, проводимости б разрядного промежутка и постоянстве остальных физических факторов, влияющих на условия существования и горения сварочной дуги
...
При проведении эксперимента питание дуги осуще: ствляется от специального отдельного источника постоянного токас регулируемым выходным напряжением
...
Зависимость напряжения на дуге от длины дуги при /=const и v=const в изотропной средеФорма вольт-амперной характеристики сварочной дуги отражает свойства дуги данной длины 1Д, существующей в определенных физических условиях, которые обусловливают проводимость б разрядного промежутка
...
Проведение опыта для построения по его данным вольт-амперной характеристики дуги связано со значительными трудностями из-за сложности измерения длины дуги •/д и поддержания неизменными физических условий в разрядном промежутке
...
Действительно, даже при неизменных напряженности Е электрического поля в разрядном промежутке и длине дуги /д физические условия изменяются с изменением тока, так как изменяется ряд факторов, оказывающих влияние на физические условия существования дуги: Получение опытных данных для построения вольт-амперных характеристик сварочной дуги с неплавящимся электродом хотя и представляет определенные трудности, но возможно
...
Понятие статической вольт-амперной характеристики для дуги с плавящимся электродом, строго говоря, является несостоятельным, так как в реальных условиях при горении дуги происходит непрерывное изменение /д в связи с переносом через разрядный промежуток капель жидкого металла в ванну на изделии
...
Даже если этот перенос не сопровождается замыканием разрядного промежутка каплей, то все же неизбежны в определенных пределах изменения длинэ! дуги при прохождении капли в ванну
...
Вольт-амперная характеристика нелинейного участка сварочного контура, которая строится по данным эксперимента, представляет собой зависимость напряжения на дуге £/д от тока дуги при данных длине дуги /д, проводимости б разрядного промежутка и постоянстве остальных физических факторов, влияющих на условия существования и горения сварочной дуги
...
При проведении эксперимента питание дуги осуще: ствляется от специального отдельного источника постоянного токас регулируемым выходным напряжением
...
Причиной снижения напряжения на дуге является уменьшение напряжения столба дуги £/Ст- С ростом тока более интенсивно протекает ионизация газа столба дуги, проводимость столба дуги увеличивается, а площадь поперечного сечения столба возрастает
...
Разности потенциалов в анодной ыа и в катодной ик областях практически не зависят от величины тока, а только от физических условий, в которых существует дуга
...
Причиной снижения напряжения на дуге является уменьшение напряжения столба дуги £/Ст- С ростом тока более интенсивно протекает ионизация газа столба дуги, проводимость столба дуги увеличивается, а площадь поперечного сечения столба возрастает
...
Разности потенциалов в анодной ыа и в катодной ик областях практически не зависят от величины тока, а только от физических условий, в которых существует дуга
...
Увеличение тока с одновременным увеличением площади столба дуги приводит к тому, что плотность тока в столбе дуги и напряженность электрического поля Ест остаются постоянными
...
Жесткие и пологовозрастающие характеристики дуги обычно строят по эмпирической формуле, связывающей напряжение на дуге с величиной сварочного тока, в которую вводится опытный коэффициент учитывающий увеличение плотности тока при данном диаметре электродной проволоки:£/д=£/д
...
Плотность тока бэ в электроде для указанных способов сварки больше, чем плотность тока при сварке свободной малоамперной дугой в атмосфере воздуха и в среде аргона, а также при ручной дуговой сварке и при сварке под флюсом
...
Так, если сварочная дуга при одинаковых статических вольт-амперных характеристиках питается от источников1 і^азуїичньїми свойствами, ее динамические вольт-амперные характеристики будут различными
...
Схема замещения сварочной дугиДля расчетов и анализа процессов, происходящих в источнике питания, изобразим схему замещения реальной дуги и заменим вольт-амперную характеристику дуги аналитическим выражением Ур
...
Схема замещения сварочной дуги:а — цепь дуги и схема; б—к определению дифференциального сопротивления дуги для падающей жесткой и возрастающей вольт-аылерных характеристикхарактеристики дуги и осью тока, а тя=В/А — масштабы напряжения и тока на рис
...
Схема замещения сварочной дугиДля расчетов и анализа процессов, происходящих в источнике питания, изобразим схему замещения реальной дуги и заменим вольт-амперную характеристику дуги аналитическим выражением Ур
...
Устойчивость энергетической системы источник питания — дуга — ваннаРабота энергетической системы источник питания — сварочная дуга — ванна протекает устойчиво, если источник доставляет достаточное количество энергии для процесса сварки и покрытия потерь в системе
...
Возникающие при горении дуги возмущения нарушают устойчивое состояние системы и вызывают переходные процессы, характер и скорость протекания которых связаны с энергией, накопленной в магнитных и электрических полях системы, а также энергией, переходящей в тепло
...
Если после прекращения действия возмущения система возвращается в исходное равновесное состояние, то равновесие является устойчивым, если не возвращается — неустойчивым
...
При возвращении системы после окончания действия возмущения в состояние равновесия могут наблюдаться отклонения величин, характеризующих режим сварки (тока, напряжения), от; их значения до начала действия возмущения
...
Если при наличии этих' отклонений качество сварного соединения остается в допустимых пределах, то свойства энергетической системы признают удовлетво-;, рительными
...
Благодаря корректирующим обратным связям 6 энергетической системе создаются условия для возникновения воздействия, направленного на подавление возмущений, возникающих в процессе сварки
...
Влияние формы внешней статической характеристики источника питания и формы статической вольт-амперной характеристики дуги на устойчивость горения дуги впервые было показано в исследованиях Кауфмана *, который установил, что дуга постоянного тока данной длины, с падающей вольт-амперной характеристикой при малых токах, переходящей в пологопадающую, горит устойчиво при питании от генератора с постоянным выходным* №
...
Устойчивость энергетической системы источник питания — дуга — ваннаРабота энергетической системы источник питания — сварочная дуга — ванна протекает устойчиво, если источник доставляет достаточное количество энергии для процесса сварки и покрытия потерь в системе
...
Возникающие при горении дуги возмущения нарушают устойчивое состояние системы и вызывают переходные процессы, характер и скорость протекания которых связаны с энергией, накопленной в магнитных и электрических полях системы, а также энергией, переходящей в тепло
...
Если после прекращения действия возмущения система возвращается в исходное равновесное состояние, то равновесие является устойчивым, если не возвращается — неустойчивым
...
При возвращении системы после окончания действия возмущения в состояние равновесия могут наблюдаться отклонения величин, характеризующих режим сварки (тока, напряжения), от; их значения до начала действия возмущения
...
Сделано также предположение, что сварка производится вручную плавящимся электродом, что дуга горит стационарно и замыканий дугового промежутка каплей не происходит
...
К определению коэффициента УСТОЙЧИВОСТИ Ку для точек равновесия А и В энергетической системы источник питания — дуга при падающей внешней характеристике источника и падающей вольт-амперной характеристике дугиПри данном токе в цепи дуги /=/р в точке пересечения внешней характеристики генератора и статической вольт-амперной характеристики дуги (/= ип {ІІ — это ир, а (Уд — это (7„
...
В новых условиях уменьшилась проводимость (Ї разрядного промежутка Сд2С?д, что явилось причиной уменьшения тока 1Рв на Д/0- В последующие моменты времени малое отклонение тока А10 будет изменяться во времени
...
К определению коэффициента УСТОЙЧИВОСТИ Ку для точек равновесия А и В энергетической системы источник питания — дуга при падающей внешней характеристике источника и падающей вольт-амперной характеристике дугиПри данном токе в цепи дуги /=/р в точке пересечения внешней характеристики генератора и статической вольт-амперной характеристики дуги (/= ип {ІІ — это ир, а (Уд — это (7„
...
В литературе [9, 11] делают, кроме того, еще два допущения: исключают влияние динамических свойств сварочного генератора и не учитывают явления саморегулирования дуги при сварке плавящимся электродом при небольших плотностях тока, что позволяет рассматривать этот процесс сварки как эквивалентный процессу с неплавящимся электродом
...
В литературе [9, 11] делают, кроме того, еще два допущения: исключают влияние динамических свойств сварочного генератора и не учитывают явления саморегулирования дуги при сварке плавящимся электродом при небольших плотностях тока, что позволяет рассматривать этот процесс сварки как эквивалентный процессу с неплавящимся электродом
...
В литературе [9, 11] делают, кроме того, еще два допущения: исключают влияние динамических свойств сварочного генератора и не учитывают явления саморегулирования дуги при сварке плавящимся электродом при небольших плотностях тока, что позволяет рассматривать этот процесс сварки как эквивалентный процессу с неплавящимся электродом
...

Трансформаторы для промышленных электропечей
Ремонт оборудования сваркой
Эксплуатация сварочного оборудования: Справочник рабочего. 3-е изд.
Источники питания сварочной дуги: Учебник
Механизация и автоматизация сварочного производства
Основы сварки давлением
Охрана труда при сварке в машиностроении

"Сварка-ЛИБ" - Техническая библиотека сварщика | Сварка, термообработка, материалы, металлы и сплавы

admin

Источники питания сварочной дуги: Учебник