2.4.2 弧焊电源的输出参数及调节范围
弧焊电源的负载不仅包括焊接电弧,而且还包括焊接回路的电缆等形成的阻抗。随着焊接电流的增大,电缆上的压降亦增大。为保证一定的电弧电压,要求工作电压随工作电流的增加而增大。正常工作条件下,弧焊电源负载的电压和电流之间的关系称为负载特性。由于焊接回路的电缆等形成的阻抗比较复杂,变化大,为了确定及比较弧焊电源的特性,根据生产经验对弧焊电源的负载特性进行了约定,符合约定关系的负载特性称为约定负载特性,相应的负载电压和负载电流称为约定负载电压(U2)和约定焊接电流(I2)。约定负载电压与约定焊接电流必须是在无感电阻下测定的。常用弧焊方法的约定负载特性如下:
1)焊条电弧焊电源: U2=20+0.04I2(V) I2≤600A;
U2=44(V) I2>600A。
2)TIG焊电源: U2=10+0.04I2(V) I2≤600A;
U2=34(V) I2>600A。
3)MIG焊电源: U2=14+0.05I2(V) I2≤600A;
U2=44(V) I2>600A。
4)埋弧焊电源: U2=20+0.04I2(V) I2≤600A;
U2=44(V) I2>600A。
根据电焊机的国家标准,在焊接过程中,弧焊电源输送的电流称为焊接电流,用I2表示;弧焊电源在输送焊接电流时,其输出端之间的电压称为负载电压,用U2表示。这就与约定负载特性曲线的电压、电流符号相一致了。
1.下降特性弧焊电源的调节参数及范围
下降特性电源的可调参数如图2-32所示。
1)额定最大焊接电流I2max是指在约定焊接状态下,弧焊电源在最大调节位置时所能获得的约定焊接电流的最大值。
假设I2r为额定焊接电流,则一般要求I2max≥100%I2r。
2)额定最小焊接电流I2min是指在约定焊接状态下,弧焊电源输出的焊接电流最小值。
焊条电弧焊: I2min≤20%I2r;
TIG焊: I2min≤10%I2r;
埋弧焊: I2min≤40%I2r。
图2-32 下降特性弧焊电源的可调参数
3)电流调节范围是指在约定负载特性条件下,通过调节所能获得的输出电流范围,即I2min~I2max。
2.平外特性弧焊电源的输出参数及调节范围
平特性弧焊电源的可调参数如图2-33所示。
1)额定最大负载电压U2max是指在约定负载特性条件下,弧焊电源通过调节所能输出的电压最大值。
2)额定最小负载电压U2min是指在约定负载特性条件下,弧焊电源通过调节所能输出的电压最小值。
3)电压调节范围是指在约定负载特性条件下,通过调节所能获得的输出电压范围,即U2min~U2max。
3.弧焊电源空载电压U0的调节
一般地,弧焊电源的空载电压是确定的,在电流或电压调节时,空载电压不变。但是,在小电流焊接时,电子热发射能力弱,需要靠强电场作用才容易引燃电弧和保持电弧的稳定燃烧。因此,在小电流焊接时,往往需要较高的U0;在大电流焊接时,电子热发射能力强,可以降低U0以提高功率因数,节省电能。因此,在有些弧焊电源中,根据弧焊工艺的要求,空载电压随焊接电流或电压的调节也进行调节(见图2-34),从而具有更好的调节特性。
图2-33 平特性弧焊电源的可调参数
图2-34 弧焊电源电压U0的调节