Современные сварочные аппараты своими руками

Листать книгу

Страницы: ... ... ... ... ... ... ... ...

скачать книгу Современные сварочные аппараты своими руками

«Подвешенные цепи», т. е. фрагменты схемы, гальванически не связанные с компонентом «Земля», недопустимы. Данное требование по началу кажется чрезмерным, но реально не вызывает никаких особых проблем.
...
Для рисования связей между компонентами необходимо активизировать иконку карандашана панели инструментов или в меню «Edit» на панели управления (рис. 3.6).
...
Теперь, когда схема нарисована (рис. 3.8), необходимо определить числовые параметры и типы компонентов. Для этого подводим курсор к редактируемому компоненту. При совмещении курсора с позицией компонента курсор меняет свое начертание и из крестика превращается в указательный палец. Теперь, после правого клика, появляется соответствующее окно, в котором можно определить числовые параметры компонента.
...
«Подвешенные цепи», т. е. фрагменты схемы, гальванически не связанные с компонентом «Земля», недопустимы. Данное требование по началу кажется чрезмерным, но реально не вызывает никаких особых проблем.
...
Для рисования связей между компонентами необходимо активизировать иконку карандашана панели инструментов или в меню «Edit» на панели управления (рис. 3.6).
...
Теперь, когда схема нарисована (рис. 3.8), необходимо определить числовые параметры и типы компонентов. Для этого подводим курсор к редактируемому компоненту. При совмещении курсора с позицией компонента курсор меняет свое начертание и из крестика превращается в указательный палец. Теперь, после правого клика, появляется соответствующее окно, в котором можно определить числовые параметры компонента.
...
Нажав на кнопку «Select Resistor» (выбор резистора), можно получить доступ к заранее подготовленной базе параметров резисторов.
...
В SwCad имеется заранее подготовленная библиотека моделей конденсаторов, куда можно попасть, кликнув по кнопке «Select Capacitor» (выбор конденсатора).
...
Устанавливаем следующие номиналы конденсаторов: С1, : С2 = 0,01uF. SwCad воспринимает как масштабный коэффи- 1 циент только первый символ после числового параметра, и i
...
Для транзисторов, кликнув кнопку Pick New Transistor < (рис. 3.12), выбираем меню Select Bipolar Transistor (выбор биполярного транзистора), в котором выбираем транзистор i
...
Устанавливаем следующие номиналы конденсаторов: С1, : С2 = 0,01uF. SwCad воспринимает как масштабный коэффи- 1 циент только первый символ после числового параметра, и i
...
Теперь можно приступить к имитационному моделированию работы мультивибратора. Программа SwCad позволяет использовать разнообразные методы исследования электронных схем.
...
Для проведения анализа переходных процессов воспользуемся командой Simulate = > Run или кликнем по иконке «Run» 2f I на панели инструментов (рис. 3.15). После этого активизируется окно Edit Simulation Command, в котором по умолчанию выбрана вкладка Transient (рис. 3.16).
...
На этой вкладке, как минимум, нужно определить время : остановки анализа переходного процесса (Stop Time). Эта : необходимо сделать только при первом запуске моделирова- ; ния. Все последующие запуски производятся согласно уста- . новленным значениям.
...
В окне Edit Simulation Command присутствуют дополнительно опции, позволяющие производить более тонкую настройку процесса моделирования, но нас они пока не интересуют.
...
Установим время остановки равным 60 мс. В строке Syntax появилась директива для симулятора — .tran 60m. После клика по кнопке ОК директива .tran 60m будет скопирована в окно схемного редактора и начнется анализ переходного процесса.
...
Окно со схемой Draftl.asv сожмется, а на освободившееся место будет вставлено окно плоттера Draftl.raw, которое пока выглядит как пустой прямоугольник (рис. 3.17).
...
Клик в области окна делает это окно активным. В зависимости от того, какое окно активно, меняется содержание панели команд.
...
Наблюдать диаграммы сигналов в различных точках схемы можно как в процессе моделирования, так и после его завершения. В первом случае процесс моделирования несколько растягивается, т. к. процессор компьютера загружается дополнительными операциями вывода изображения.
...
Примечание. Моделирование будет автоматически завершено после достижения времени остановки. При необходимости процесс можно остановить и раньше комбинацией клавши Ctrl+Н или кликнув по пиктограмке с изображением «ладошки»на панели инструментов.
...
После клика в окне плоттера будет построена соответствующая временная диаграмма напряжения узла N002, которой будет присвоено название в виде выражения V(N002).
...
Сама диаграмма и ее название имеют одинаковый цвет, который выбирается автоматически. Цвет может быть изменен вручную в окне редактирования выражения (Expression Editor). Это окно можно вызвать правым кликом по названию диаграммы.
...
После клика в окне плоттера будет построена соответствующая временная диаграмма напряжения узла N002, которой будет присвоено название в виде выражения V(N002).
...
Сама диаграмма и ее название имеют одинаковый цвет, который выбирается автоматически. Цвет может быть изменен вручную в окне редактирования выражения (Expression Editor). Это окно можно вызвать правым кликом по названию диаграммы.
...
местить курсор ко второму узлу. По мере перемещения щуп сначала окрасится в серый цвет, а затем, в районе второго узла, — в черный цвет. После этого отпускаем левую кнопку мыши. Для примера, на рис. 3.19 показана диаграмма напряжения между коллекторами транзисторов Q1 и Q2.
...
Чтобы увидеть токи в компонентах схемы, достаточно навести курсор на компонент или подвести к одному из выводов компонента, имеющего более двух выводов. Курсор трансформируется в токовые клещи. Причем красная стрелочка будет показывать условно положительное направление тока. Теперь, чтобы посмотреть диаграмму тока, достаточно кликнуть левой кнопкой мышки. Для примера посмотрим ток в резисторе R1 (рис. 3.20).
...
Аналогично току, можно посмотреть диаграмму мгновенной мощности, выделяемой на компоненте. Для этого нужно нажать клавишу Alt и, удерживая ее, кликнуть по компоненту или по выводу компонента. Теперь курсор похож не на токовые клещи, а на градусник. На рис. 3.21 показана диаграмма мгновенной мощности, выделяемой на транзисторе Q1.
...
местить курсор ко второму узлу. По мере перемещения щуп сначала окрасится в серый цвет, а затем, в районе второго узла, — в черный цвет. После этого отпускаем левую кнопку мыши. Для примера, на рис. 3.19 показана диаграмма напряжения между коллекторами транзисторов Q1 и Q2.
...
Чтобы увидеть токи в компонентах схемы, достаточно навести курсор на компонент или подвести к одному из выводов компонента, имеющего более двух выводов. Курсор трансформируется в токовые клещи. Причем красная стрелочка будет показывать условно положительное направление тока. Теперь, чтобы посмотреть диаграмму тока, достаточно кликнуть левой кнопкой мышки. Для примера посмотрим ток в резисторе R1 (рис. 3.20).
...
Аналогично току, можно посмотреть диаграмму мгновенной мощности, выделяемой на компоненте. Для этого нужно нажать клавишу Alt и, удерживая ее, кликнуть по компоненту или по выводу компонента. Теперь курсор похож не на токовые клещи, а на градусник. На рис. 3.21 показана диаграмма мгновенной мощности, выделяемой на транзисторе Q1.
...
Вычислить среднее значение мощности, а также средние и действующие значения напряжений и токов можно только после окончания моделирования. Усреднение производится за весь
...
Вычислить среднее значение мощности, а также средние и действующие значения напряжений и токов можно только после окончания моделирования. Усреднение производится за весь
...
период времени, отображаемый в окне плоттера. Чтобы воспользоваться функцией усреднения, достаточно нажать клавишу Ctrl и, удерживая ее, кликнуть по интересующему выражению.
...
Для напряжений и токов рассчитываются среднее (Average) и действующее (RMS) значения (рис. 3.22). Для мощности рассчитывается средняя (Average) мощность и (Integral) энергия (рис. 3.23) за отображаемый период времени.
...
Для настройки временного интервала можно кликнуть в рабочей области плоттера, после чего курсор превратится в лупу. Затем, не отпуская левую кнопку мышки, выделить требуемый фрагмент диаграммы.
...
В качестве альтернативы можно навести курсор на временную ось, после чего он трансформируется в линейку. Теперь, кликнув левой кнопкой мышки, можно вызвать окно настройки горизонтальной оси — Horizontal Axis (рис. 3.24). В этом окне можно выставить:
...
По умолчанию такой переменной величиной является время (time), но в качестве ее можно использовать любую другую переменную, вычисляемую при моделировании схемы. Описанная возможность далее пригодится при визуализации различных функциональных зависимостей, характерных для анализируемой схемы.
...
Пример. Чтобы увидеть траекторию движения рабочей точки транзистора Q1, нужно отложить по горизонтали напряжение на коллекторе этого транзистора — V(N002). А по вертикали отложить ток коллектора транзистора Ql — Ic(Ql). То, что получилось, можно увидеть на рис. 3.26.
...
По умолчанию такой переменной величиной является время (time), но в качестве ее можно использовать любую другую переменную, вычисляемую при моделировании схемы. Описанная возможность далее пригодится при визуализации различных функциональных зависимостей, характерных для анализируемой схемы.
...
Пример. Чтобы увидеть траекторию движения рабочей точки транзистора Q1, нужно отложить по горизонтали напряжение на коллекторе этого транзистора — V(N002). А по вертикали отложить ток коллектора транзистора Ql — Ic(Ql). То, что получилось, можно увидеть на рис. 3.26.
...
Немного разобравшись с интерфейсом программы SwCad, займемся источниками питания. Рассмотрим работу простейшего низковольтного источника постоянного тока, работающего от сети 220 В переменного тока частотой 50 Гц. Источник обеспечивает на выходе 12 В при токе нагрузки 0,1 А.
...
Он состоит из понижающего трансформатора и простейшего однополупериодного выпрямителя с конденсаторным фильтром (рис. 3.27).
...
Первым делом настроим источник напряжения VI, который имитирует питающую сеть. Правым кликом по символу источника вызовем его меню настройки.
...
По умолчанию считается, что источник напряжения генерирует постоянное напряжение. Чтобы заставить его генерировать переменное напряжение, перейдем в продвинутый режим настройки, кликнув по кнопке Advanced. После этого появляется (рис. 3.28) меню настройки независимого источника напряжения (Independent Voltage Source), в котором источнику напряжения назначается функция:
...
В последнем случае пользователь может задать любую форму сигнала путем кусочно-линейной аппроксимации. Выбираем функцию генератора синусоиды. Далее назначаем постоянную составляющую (DC offset) = О В, амплитуду переменного напряжения (Amplitude) = 310 В и частоту синусоидального напряжения (Freq) = 50 Гц.
...
Примечание. В этих настройках определенное неудобство вызывает необходимость указывать амплитудное, а не действующее значение переменного напряжения.
...
Для вычисления амплитудного значения Uamp из известного действующего Urms, можно воспользоваться формулой:
...
Сетевое напряжение получили, теперь нужно понизить его до 10,5 В. Почему 10,5 В, а не 12 В? Предполагается, что впоследствии за счет разницы между действующей и амплитудной составляющих синусоиды напряжение на конденсаторе С1 (рис. 3.24) поднимется до требуемого уровня 12 В.
...
Попытаемся средствами SwCad изготовить трансформатор. Для этого берем две индуктивности L, и L2, которые будут имитировать индуктивность первичной и вторичной обмоток трансформатора. Но этого недостаточно, надо еще имитировать связь между обмотками трансформатора. В SPICE принята модель, согласно которой связь между обмотками определяется их взаимной индуктивностью (рис. 3.26). Коэффициент связи двух обмоток определяется выражением
...
Для создания взаимной индуктивности служит фиктивный компонент К. Этот компонент в виде SPICE-директивы необходимо внести непосредственно в лист связей. Для этого кликнем по иконке SPICE Directive °pj на панели инструментов. В результате появится окно ввода текста (рис. 3.30). Вводим следующую директиву— Kl LI L2 0.999, которая означает, что индуктивности Lb L2 связаны между собой, а коэффициент связи равен 0,999.
...
Теперь осталось настроить коэффициент трансформации ^трансформатора. Известно, что индуктивность обмотки пропорциональна квадрату числа витков этой обмотки. Примем индуктивность первичной обмотки Lx = 700 Гн. Следовательно, если
...
Для создания взаимной индуктивности служит фиктивный компонент К. Этот компонент в виде SPICE-директивы необходимо внести непосредственно в лист связей. Для этого кликнем по иконке SPICE Directive °pj на панели инструментов. В результате появится окно ввода текста (рис. 3.30). Вводим следующую директиву— Kl LI L2 0.999, которая означает, что индуктивности Lb L2 связаны между собой, а коэффициент связи равен 0,999.
...
Теперь осталось настроить коэффициент трансформации ^трансформатора. Известно, что индуктивность обмотки пропорциональна квадрату числа витков этой обмотки. Примем индуктивность первичной обмотки Lx = 700 Гн. Следовательно, если
...
Модель индуктивности в SwCad имеет вид, представленный на рис. 3.32. Здесь, кроме индуктивности (Inductance), учитывается масса паразитных параметров:
...
Указание паразитных параметров элементов позволяет получить более реалистичную картину моделирования. Некоторые паразитные параметры SwCad определяет сам, если пользователь не указывает их конкретную величину. Например, по умолчанию SwCad считает, что Rser = 0,001 Ом.
...
Выберем конденсатор С1 = 470 мкФ. Обычно в подобных устройствах устанавливают электролитические конденсаторы, которые имеют достаточно высокое внутреннее сопротивление, поэтому устанавливаем последовательное сопротивление Rser = 1 Ом. Так как источник должен обеспечивать 12 В при токе нагрузки ОД А, то найдем сопротивление нагрузки
...
Для диода оставляем идеальную модель, выбранную по умолчанию. При желании можно выбрать модель реального диода из встроенной библиотеки SwCad. Для этого правым кликом по символу диода вызываем его окно настройки. Затем вызываем список доступных моделей, кликнув по кнопке Pick New Diode.
...
В этом случае в окно плоттера будут выведены последние два периода работы схемы, а предшествующий им переходной процесс останется вне поля зрения. На рис. 3.35 изображено состояние после окончания моделирования.
...
Нетрудно заметить, что в момент, когда напряжение на вторичной обмотке трансформатора превышает напряжение нагрузки, во вторичной обмотке возникают короткие импульсы тока амплитудой до 900 мА. Ток в первичной обмотке трансформатора отличается от тока во вторичной.
...
Видно, что в паузах между импульсами он меняет свою полярность. Такое поведение тока первичной обмотки трансформатора характерно для случая использования однополупе-риодного выпрямления. Постоянный ток нагрузки протекает через вторичную обмотку трансформатора. Но трансформатор, как известно, не может трансформировать постоянный ток. В результате, в первичной обмотке возникает размагничивающий ток отрицательной полярности, который компенсирует постоянную составляющую входного тока.
...
Нетрудно заметить, что в момент, когда напряжение на вторичной обмотке трансформатора превышает напряжение нагрузки, во вторичной обмотке возникают короткие импульсы тока амплитудой до 900 мА. Ток в первичной обмотке трансформатора отличается от тока во вторичной.
...
Видно, что в паузах между импульсами он меняет свою полярность. Такое поведение тока первичной обмотки трансформатора характерно для случая использования однополупе-риодного выпрямления. Постоянный ток нагрузки протекает через вторичную обмотку трансформатора. Но трансформатор, как известно, не может трансформировать постоянный ток. В результате, в первичной обмотке возникает размагничивающий ток отрицательной полярности, который компенсирует постоянную составляющую входного тока.
...
нию, идеализированная модель не всегда уместна, т. к. не \ учитывает насыщение и гистерезис, которые присущи магнитным сердечникам реальных трансформаторов. 1
...
Например, в рассмотренной ситуации диаграмма тока в первичной обмотке реального трансформатора, скорее всего, будет сильно отличаться от диаграммы, полученной для идеализированной модели.
...
нию, идеализированная модель не всегда уместна, т. к. не \ учитывает насыщение и гистерезис, которые присущи магнитным сердечникам реальных трансформаторов. ¹
...
Наряду с параметрами петли гистерезиса, при описании нелинейной индуктивности учитываются линейные размеры сердечника, а также количество витков катушки (табл. 3.4).
...
Совет. Чтобы не возникала ошибка моделирования (запрет на параллельное включение индуктивностей), нужно последовательно с индуктивностью L3 включить низко-омное сопротивление R2 (или указать последовательное сопротивление в меню настройки индуктивности).
...
Так как обмотки идеального трансформатора теперь полностью связаны, то последовательно с первичной и вторичной обмотками надо включить индуктивности рассеяния L4 и L5, которые имитируют поля рассеяния реального трансформатора. Индуктивности Lb L2, L4, L5 — линейные и настраиваются описанным ранее способом, согласно табл. 3.5.
...
Рис. 3.37. Схема модели маломощного источника постоянного тока с нелинейным трансформатором
...
После ввода всех параметров при помощи иконки | на панели инструментов раздвинем позиционные обозначения и строки параметров таким образом, чтобы они друг друга не заслоняли и хорошо читались (рис. 3.37).
...
На диаграмме тока первичной обмотки I(L4)*21, кроме небольшой составляющей намагничивания, виден отрицательный импульс тока, который отсутствовал в случае использования линейного трансформатора.
...
Этот импульс не связан с током нагрузки (в это время ток во вторичной обмотке отсутствует) и, следовательно, вызван односторонним насыщением сердечника трансформатора. Насыщение происходит в конце отрицательного полупериода сетевого напряжения, когда индукция в сердечнике достигает своего максимального значения.
...
К сожалению, в SwCad нет встроенной функции, позволяющей отобразить траекторию перемагничивания магнитного сердечника. Но данную проблему можно решить, добавив простейший тестовый узел в модель источника питания (рис. 3.39).
...
Тестовый узел построен на двух источниках тока G1 и G2, управляемых напряжением, которые используются для измерения и нормирования отображаемых параметров.
...
На диаграмме тока первичной обмотки I(L4)*21, кроме небольшой составляющей намагничивания, виден отрицательный импульс тока, который отсутствовал в случае использования линейного трансформатора.
...
Этот импульс не связан с током нагрузки (в это время ток во вторичной обмотке отсутствует) и, следовательно, вызван односторонним насыщением сердечника трансформатора. Насыщение происходит в конце отрицательного полупериода сетевого напряжения, когда индукция в сердечнике достигает своего максимального значения.
...
К сожалению, в SwCad нет встроенной функции, позволяющей отобразить траекторию перемагничивания магнитного сердечника. Но данную проблему можно решить, добавив простейший тестовый узел в модель источника питания (рис. 3.39).
...
Рис. 3.39. Тестовый узел, позволяющий наблюдать траекторию перемагничивания магнитного сердечника
...
Известно, что скорость изменения индукции в сердечнике прямо пропорциональна приложенному напряжению U и обратно пропорциональна площади сечения А и виткам обмотки N:
...
Следовательно, подав напряжение U на вход интегратора, на его выходе мы получим сигнал, пропорциональный индукции в сердечнике. В нашем случае роль интегратора возложена на узел, состоящий из источника G1 и конденсатора С2. Коэффициент передачи управляемого источника тока G1, обеспечивающий выходное напряжение интегратора, равное индукции, можно вычислить по формуле
...
Вычисленное значение коэффициента передачи необходимо записать в строке Value меню настройки управляемого источника тока G1.
...
Коэффициент передачи управляемого источника тока G2, обеспечивающий выходной ток равный напряженности в сердечнике нелинейного трансформатора, можно вычислить по формуле
...
Вычисленное значение коэффициента передачи необходимо записать в строке Value меню настройки управляемого источника тока G2.
...
Для устранения дрейфа показаний интегратора Gl, С2 необходимо установить параметр вычисления переходного процесса Maximum Timestep =10uS или меньше. В настройках горизонтальной оси в строчке Quantity Plotted, вместо параметра time, впишем параметр I(G2). По вертикали выво-
...
Известно, что скорость изменения индукции в сердечнике прямо пропорциональна приложенному напряжению U и обратно пропорциональна площади сечения А и виткам обмотки N:
...
Известно, что скорость изменения индукции в сердечнике прямо пропорциональна приложенному напряжению
...
Рис. 3.41. Траектория перемагничивания сердечника трансформатора в источнике постоянного тока с двухполупериодным выпрямителем
...
Рис. 3.41. Траектория перемагничивания сердечника трансформатора в источнике постоянного тока с двухполупериодным выпрямителем
...
Рис. 3.41. Траектория перемагничивания сердечника трансформатора в источнике постоянного тока с двухполупериодным выпрямителем
...
Из диаграммы перемагничивания (рис. 3.40) видно, что сердечник подвержен сильному одностороннему насыщению. В направлении насыщения напряженность магнитного поля достигает 24000
...
На рис. 3.40 изображено состояние после окончания моделирования источника постоянного тока с двухполупериод-ным выпрямителем. В данном случае цикл перемагничивания сердечника симметричен и не выходит в область насыщения. Отсюда можно сделать вывод, что использование однополупе-риодного выпрямителя на выходе трансформатора вызывает одностороннее насыщение его сердечника.
...
Из диаграммы перемагничивания (рис. 3.40) видно, что сердечник подвержен сильному одностороннему насыщению. В направлении насыщения напряженность магнитного поля достигает 24000
...
На рис. 3.40 изображено состояние после окончания моделирования источника постоянного тока с двухполупериод-ным выпрямителем. В данном случае цикл перемагничивания сердечника симметричен и не выходит в область насыщения. Отсюда можно сделать вывод, что использование однополупе-риодного выпрямителя на выходе трансформатора вызывает одностороннее насыщение его сердечника.
...
дим напряжение на выходе интегратора, кликнув по верхнему выводу конденсатора
...
До настоящего времени на производстве и в быту преобладает ручная сварка штучными электродами (ММА). И если на производстве в основном используется сварка на постоянном токе, то в быту предпочитают использовать переменный ток. Это объясняется простотой, дешевизной и надежностью трансформаторных сварочных источников переменного тока.
...
При ручной сварке в диапазоне токов от 60 до 300 А дуга имеет жесткую статическую вольтамперную характеристику. В этом случае среднее напряжение сварочной дуги в вольтах можно найти по формуле
...
На практике из-за колебаний длины дуги напряжение дуги может изменяться в большую или меньшую сторону относительно рассчитанного значения. Для обеспечения высокого качества сварки необходимо обеспечить следующие условия.
...
Этим условиям отвечает сварочный источник с крутопадающей внешней вольтамперной характеристикой (ВАХ). Крутопадающая характеристика может быть получена включением последовательно со вторичной обмоткой сварочного трансформатора, активного или реактивного сопротивления ХФ (Рис. 4.1).
...
В этом случае напряжение холостого хода Uxx сварочного источника равно напряжению на вторичной обмотке сварочного трансформатора. Ток короткого замыкания можно найти по формуле
...
С помощью изменения величины Хф можно изменять ток короткого замыкания 1кз,
...
Чтобы получить возможность выбора, промоделируем с помощью программы SwCad различные варианты формирования внешней ВАХ сварочного источника. Предварительно считаем, что нам нужен сварочный источник переменного тока, обеспечивающий максимальный сварочный ток 150 А при питании от сети 220 В 50 Гц.
...
В этом случае напряжение холостого хода Uxx сварочного источника равно напряжению на вторичной обмотке сварочного трансформатора. Ток короткого замыкания можно найти по формуле
...
Рис. 4.1. Схема формирования внешней характеристики источника
...
В библиотеке SwCad, к сожалению, модель сварочной дуги отсутствует. Эту модель нам придется создать самим из стандартных элементов. Так как напряжение дуги можно найти по формуле
...
то в качестве модели дуги можно использовать источник напряжения 20 В с внутренним сопротивлением 0,04 Ом (рис. 4.3). Такая модель хорошо подходит для имитации дуги постоянного тока.
...
Казалось бы, что для создания модели дуги переменного тока достаточно использовать две модели дуги постоянного тока, включенных встречно-параллельно через развязывающие диоды (рис. 4.4).
...
Но сложность состоит в том, что в конце каждого полупериода дуга переменного тока гаснет, и для повторного зажигания к ней нужно приложить повышенное напряжение.
...
Если при прямой полярности (плюс на изделии) требуется небольшое повышение напряжения, то при обратной полярности (минус на изделии) напряжение повторного зажигания может превышать нормальное напряжение дуги в 1,5—3 раза [9].
...
Относительно корректная модель дуги переменного тока изображена на рис. 4.5. На рабочем участке дуги ее поведение моделируется источниками напряжения:
...
Теперь, располагая моделью электрической дуги, рассмотрим различные варианты сварочных источников, использующих активные и реактивные сопротивления для формирования внешней ВАХ.
...
Несомненно, это наиболее технологически простой вариант, т. к. обычно не представляет большого труда найти подходящий мощный низкоомный резистор. Его можно извлечь из отслужившего свой срок электрооборудования или изготовить самостоятельно из куска толстого (диаметр 4—6
...
На рис. 4.6 изображена схема и временные диаграммы токов и напряжений сварочного источника с балластным реостатом в качестве формирователя внешней ВАХ источника.
...
Теперь, располагая моделью электрической дуги, рассмотрим различные варианты сварочных источников, использующих активные и реактивные сопротивления для формирования внешней ВАХ.
...
Напряжение сети 220 В, 50 Гц поступает на первичную обмотку Lx понижающего трансформатора К1, имеющего коэффициент трансформации
...
Со вторичной обмотки L2 трансформатора К1 снимается пониженное напряжение 65 В (диаграмма V (п002) зеленого : цвета на экране монитора). Значение сопротивления балластного реостата R3 настроено для получения действующего значения сварочного тока 1св
...
Когда напряжение на вторичной обмотке сварочного трансформатора ниже напряжения дуги (диаграмма V (пООЗ) ; синего цвета на экране монитора), ток в сварочной цепи не : протекает. В результате на диаграмме тока дуги видны паузы длительностью 2—3 мс.
...
Совет. Несмотря на свою простоту, данный метод формирования ВАХ не стоит использовать из-за его низкой экономической эффективности!
...
На рис. 4.7 изображена схема и временные диаграммы токов и напряжений сварочного источника с линейным дросселем переменного тока в качестве формирователя внешней ВАХ. Напряжение сети поступает на первичную обмотку L1 понижающего трансформатора К1. Со вторичной обмотки L2 трансформатора К1 снимается пониженное напряжение 65 В [диаграмма V (п002) зеленого цвета на экране монитора].
...
Индуктивность дросселя Lj настроена для получения действующего значения сварочного тока 1св
...
Совет. Несмотря на свою простоту, данный метод формирования ВАХ не стоит использовать из-за его низкой экономической эффективности!
...
На рис. 4.7 изображена схема и временные диаграммы токов и напряжений сварочного источника с линейным дросселем переменного тока в качестве формирователя внешней ВАХ. Напряжение сети поступает на первичную обмотку L1 понижающего трансформатора К1. Со вторичной обмотки L2 трансформатора К1 снимается пониженное напряжение 65 В [диаграмма V (п002) зеленого цвета на экране монитора].
...
В связи с тем, что ток в дросселе отстает от напряжения, то в тот момент, когда он равен нулю, напряжение на вторичной обмотке трансформатора близко к своему амплитудному значению. Благодаря этому создаются наилучшие условия для повторного зажигания дуги, и сварочный ток течет практически непрерывно.
...
Кроме этого, в схеме источника отсутствуют активные потери, так как сварочный ток ограничивается реактивным сопротивлением дросселя L3. Но, несмотря на отсутствие активных потерь, из сети источник потребляет тот же ток, что и в предыдущем варианте.
...
Парадокс объясняется тем, что наряду с полезной активной мощностью, которую потребляет сварочная дуга, между источником и сетью циркулирует бесполезная реактивная мощность, генерируемая индуктивностью L3. В электротехнике для оценки энергетической эффективности электропотребителя используется величина, называемая коэффициентом мощности (coscp). Коэффициент мощности равен отношению потребляемой активной мощности к полной (кажущейся) мощности и в нашем случае равен
...
Несмотря на весьма низкий коэффициент мощности, для сварки переменным током до сих пор (и в основном) используются сварочные источники с дросселями переменного тока.
...
Чтобы улучшить коэффициент мощности предыдущего сварочного источника, надо скомпенсировать реактивную составляющую, вызываемую индуктивностью. Для этого последовательно с индуктивностью дросселя нужно включить конденсатор (дроссель и конденсатор образуют последова-
...
В связи с тем, что ток в дросселе отстает от напряжения, то в тот момент, когда он равен нулю, напряжение на вторичной обмотке трансформатора близко к своему амплитудному значению. Благодаря этому создаются наилучшие условия для повторного зажигания дуги, и сварочный ток течет практически непрерывно.
...
Кроме этого, в схеме источника отсутствуют активные потери, так как сварочный ток ограничивается реактивным сопротивлением дросселя L3. Но, несмотря на отсутствие активных потерь, из сети источник потребляет тот же ток, что и в предыдущем варианте.
...
Парадокс объясняется тем, что наряду с полезной активной мощностью, которую потребляет сварочная дуга, между источником и сетью циркулирует бесполезная реактивная мощность, генерируемая индуктивностью L3. В электротехнике для оценки энергетической эффективности электропотребителя используется величина, называемая коэффициентом мощности (coscp). Коэффициент мощности равен отношению потребляемой активной мощности к полной (кажущейся) мощности и в нашем случае равен
...

Справочник сварщика-строителя
Нержавеющая сталь
Расчет и конструирование ультразвуковых сварочных машин. Обзор
Современные сварочные аппараты своими руками
Борирование промышленных сталей и чугунов: (Справ. пособие)
Термомеханическое упрочнение стали в заготовительном производстве
Сплавы для нагревателей

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

admin

Современные сварочные аппараты своими руками