溶接電源パラメータ

溶接電流源は、アークの安定した燃焼、溶接モードの安定性、および設備の安全なメンテナンスを保証する必要があります。これらの要件は、無負荷電圧、外部特性、溶接電流調整方法などの電源パラメータを正しく選択することで満たされます。

開回路電圧は、信頼性の高いアーク放電と使用中の安全性に基づいて選択されます。電圧を上げるとアークが発生しやすくなりますが、同時に溶接工が負傷する危険性も高まります。また、交流電源（溶接トランス）の開放電圧が上昇すると、励磁電流が増加し、cosφが低下します。

アーク点火電圧交流は 50 ～ 55 V であるため、開路電圧はこの値より低くすることはできません。 U® 値の上限は安全条件によって制限され、60 ～ 75 V であり、2000 A 溶接変圧器の場合は 90 V を超えてはなりません。DC アーク放電は、約 30 ～ 40 V の低電圧で発生します。DC 供給電流の開回路電圧は、45 ～ 90 V の範囲にあります。

電気製品 (デバイス) の外部特性 — 電気製品 (デバイス) の端子の電圧が、これらの端子に接続された負荷を流れる電流に依存すること。 (GOST 18311-80)。

溶接電源の外部特性は、出力端子 Un の電圧の依存性です。 アンペア数 ロード

この依存関係の性質により、外部特性は次のようになります (図 1)。

1) 落ちる、

2) 難しい、

3）増加します。

米。 1. アーク電源の外部特性の種類: 1 - 低下、2 - 安定、3 - 上昇。

アークと電源は、電流強度のランダムな変化が時間とともに減少すると、安定した平衡状態にあるシステムを形成します。つまり、システムは初期状態に戻ります。

静的モードでの安定性の条件は、動作点におけるアークと電源の静的特性の電流に対する電圧の微分値の差が正であるという事実に帰着します。

この条件は、下降アーク特性では電源の外部特性の下降が大きく、上昇アーク特性では電源の外部特性の上昇が少ない場合に満たされます。

図 2 に電源 1 とアーク 2 の降下特性を組み合わせた結果を示します。電極がワークに接触した瞬間、点 a に対応する溶接回路に短絡電流が流れます。電極が引き抜かれるとアークが発生し、電圧は曲線 1 に沿って点 b まで増加します。これは、アークの安定した燃焼に対応します。

米。 2. 外部電源特性(1)とアーク電流電圧特性(2)を組み合わせたものです。

立ち下がり外部特性は手動溶接機で使用され、アークの長さを変更したときのアークの安定性と溶接電流の小さな変化を保証する必要があります。アークの長さが一定量ΔU変化することによる電圧の変化（図2）により、溶接電流がΔAzだけわずかに変化します。

低下する外部特性は、短絡電流の小さな倍数であり、1.4 を超えてはなりません。高い短絡電流では、電源に大きな過負荷がかかり、金属スパッタにより溶接品質とサービスの安全性が低下します。

固体および増加特性を持つソースは、サブマージ アーク溶接およびシールド ガス (アルゴン、二酸化炭素) に使用されます。

ほとんどの場合、電源の立ち下がり外部特性の方が適切です。溶接電源では、電源自体の電圧降下、または溶接回路に含まれる別個の抵抗の電圧降下によって発生します。

一般的な場合、外部特性方程式は非線形であり、次の形式になります。

ここで、Uo — 電源の開放電圧、zd — 追加の抵抗を加えた電源の合計等価抵抗、Azd — アーク電流。

異なる厚さの部品を溶接するときに必要な溶接電流の調整。この目的のために、電源には溶接電流を段階的または滑らかに調整するための装置が装備されており、さまざまな特性での動作が可能になります（図3）。

米。 3. 溶接電流を調整するときのアーク エネルギー源の外部特性: a — 開回路電圧 Uo を変更することにより、b — 等価抵抗 ze が変化します。

溶接電源の動作モード 周期モードでの作業は、PR の相対的な継続時間によって特徴付けられます。PR は、作業サイクル全体の継続時間からの負荷下での連続動作時間の一部です。

PR は通常、パーセンテージで表されます

ここで、τp — 負荷下での連続運転時間、τn — 一時停止時間、τc は作業サイクルの時間です。

休憩中に電源がネットワークから切断された場合、PR の期間については説明されませんが、動作期間 (PR) と同じ方法で決定される PV の作動期間については説明されません。

PR の相対的な持続時間は電源のパスポート パラメータであり、電源とその動作を選択するときに考慮する必要があります。パスポートに対する PR を超えると、過熱や溶接装置の損傷につながります。

電源が定格モードで動作する場合、許容電流は比率によって決まります。

ここで、インデックス«n»は公称パラメータを指し、«d»は実際のモードパラメータを指します。連続モードでは PR = 100%。