Глава 3. Сварочная дуга и требования к источникам ее питания

Определение мощности дуги переменного тока. Коэффициент мощности

Переменным током называют электрический ток, который через равные промежутки времени изменяется гармонически по величине и направлению, что графически изображается волнообразной кривой, построенной по закону синуса или косинуса и характеризующей величину тока и напряжения в данный момент времени. На них видны амплитуды (максимальные величины) и периоды изменения тока и напряжения, а также частота повторения периодов, принятая в энергетике СССР равной 50 Гц, т. е. 50 периодов в секунду. В сварочной цепи вследствие возникновения в ней потоков самоиндукции происходит запаздывание изменения электрического тока от напряжения, которое характеризуется углом сдвига фаз φ и учитывается при определении мощности дуги переменного тока

где /д и Uд — действительные величины тока и напряжения; cos φ — коэффициент мощности.

Для лучшего использования электроэнергии надо повышать cos φ и, следовательно, уменьшать сдвиг фаз. Однако наличие индуктивного сопротивления в сварочной цепи является положительным фактором, способствующим стабилизации дуги и ее восстановлению при изменении полярности тока. Если бы не было индуктивного сопротивления, перерывы горения дуги были бы значительными и стабильность ее горения была бы затруднена. При сдвиге фаз на угол φ дуга горит практически непрерывно, так как при нулевом значении тока напряжение сохраняется и дуга быстро восстанавливается. В серийных сварочных трансформаторах cos ф при холостом ходе равен 0,5—0,65. При определении полной тепловой мощности дуги переменного тока в формулы (3.1 и 3.2) вводят коэффициент k, характеризующий величину cos φ:

Контрольные вопросы

  1. Почему столб дуги становится электропроводным в отличие от воздуха?
  2. Что такое ионы и как они влияют на работу дуги?
  3. Что называют катодной и анодной областями, катодом и анодом?
  4. На что тратится полная тепловая мощность дуги?
  5. Что называют статической вольтамперной характеристикой сварочной дуги?
  6. Что называют внешней вольтамперной характеристикой источника питания дуги?

Упражнения

  1. Чему равна мощность сварочного трансформатора в кВт при номинальном токе 300 А, напряжении 30 В и созφ=0,55?
  2. Можно ли использовать сварочный выпрямитель ВКС-300, имеющий следующие характеристики: номинальный ток 300 А, напряжение ЗОВ, ПР=60 %, для автоматической сварки под флюсом листовой стали толщиной 20 мм и длиной 2 м при номинальном режиме?


Рейтинг@Mail.ru