Автоматическая сварка, 2016, №08



2016 №08 (07)

DOI of Article 10.15407/as2016.08.08

2016 №08 (09)

---

Журнал «Автоматическая сварка», № 8, 2016, с. 47-57
 

Совершенствование сварочных источников питания для повышения устойчивости горения дуги переменного тока

Н. М. Махлин

ГП «НИЦ СКАЭ ИЭС им. Е. О. Патона НАН Украины». 03680, Киев-150, ул. Казимира Малевича, 11. E-mail: electro@paton.kiev.ua
 
Реферат
Рассмотрены вопросы повышения устойчивости сварочной дуги переменного тока при дуговой и плазменной сварке путем совершенствования сварочных источников питания. Отмечено, что из известных способов наибольшее распространение получили импульсное увеличение выходного напряжения источника питания при смене полярности тока дуги, применение индуктивно емкостных преобразователей, использование источников питания, обеспечивающих близкую к прямоугольной форму тока дуги. Показано, что наиболее эффективным является создание сварочных источников питания переменного тока, сочетающих два или несколько таких методов и имеющих в своем составе цепи или устройства, обеспечивающие возможность функционировать как в режиме первоначального возбуждения (зажигания) дуги, так и в режиме стабилизации процесса ее горения. Это достижимо, в частности, путем выполнения этих цепей или устройств в виде генераторов импульсов высокого или повышенного напряжения с двумя независимыми формирующими контурами. Приведены и описаны несколько вариантов схемотехнических решений усовершенствованных источников питания для дуговой сварки переменным током. Библиогр. 37 , рис. 7.
 
Ключевые слова: дуговая и плазменная сварка, переменный ток, источники питания, первоначальное и повторные возбуждения дуги, фазовое регулирование, устойчивость дуги, электромагнитная совместимость, индуктивно-емкостные преобразователи
 
Поступила в редакцию 28.12.2015
Подписано в печать 14.07.2016
 

1. Лесков Г. И. Электрическая сварочная дуга / Г. И. Лесков. – М.: Машиностроение, 1970. – 335 с.
2. Оборудование для дуговой сварки: Справ. пособие / С. М. Белинский, А. Ф. Гарбуль, В. Г. Гусаковский [и др.]; под ред. В. В.Смирнова. – Л.: Энергоатомиздат, 1986. – 656 с.
3. Технология электрической сварки металлов и сплавов плавлением; под ред. Б. Е. Патона. – М.: Машиностроение, 1974. – 768 с.
4. Дыменко В. В. Повышение стабильности процесса и расширение технологических возможностей сварки переменным током плавящимся электродом: дис. … канд. техн. наук / В. В. Дыменко. – К.: 1985. – 277 с.
5. Сварочные источники питания с импульсной стабилизацией горения дуги / Б. Е. Патон, И. И. Заруба, В. В. Дыменко [и др.]. – К.: Екотехнологія, 2007. – 218 с.
6. Применение переменного тока для сварки низкоуглеродистых и легированных сталей, алюминия и его сплавов / Э. И. Шмаков, Н. М. Махлин, В. Г. Федотенков [и др.] //Монтажные и специальные работы в строительстве. – 1978. – № 4. – С. 20–22.
7. Патон Б. Е. Импульсное зажигание дуги при газоэлектрической и ручной дуговой сварке / Б. Е. Патон, В. А. Завадский // Автоматическая сварка. – 1956. – № 3. – С. 26–35.
8. Лаужадис А. И. Влияние частоты тока на стабильность дуги и процесса ручной дуговой сварки / А. И. Лаужадис // Автоматическая сварка. – 1967. – № 9. – С. 29–32.
9. Пентегов И. В. Исследование условий горения дуги синусоидального тока с помощью математической модели динамической дуги / И. В. Пентегов // Автоматическая сварка. 1977. – № 3. – С. 8–11.
10. Троицкий В. А. Влияние параметров электрической цепи на повторное возбуждение дуги переменного тока / В. А. Троицкий // Автоматическая сварка. – 1975. – № 11. – С. 6–10.
11. Лугин В. П. Сравнительная оценка стабильности горения дуги при сварке штучными электродами переменным током / В. П. Лугин // Сварочное производство. – 1975. – № 1. – С. 39–40.
12. Методика определения стабильности дуги переменного тока / И. К. Походня, В. Н. Горпенюк, А. Е. Марченко [и др.] // Автоматическая сварка. – 1979. – № 12. – С. 16–18.
13. Arc initiation in gas metal arc welding / D. Farson, C. Courardy, J. Talkington [et al.] // Welding Journal. – 1998. – № 8. – P. 315–321.
14. Коротинський О. Є. Високоефективні джерела живлення для дугового зварювання на основі індуктивно-ємнісних перетворювачів: дис. … д-ра техн. наук / Олександр Євтихійович Коротинський. – К., 2007. – 392 с.
15. Патон Б. Е. Электрооборудование для дуговой и шлаковой сварки / Б. Е. Патон, В. К. Лебедев. – М.: Машиностроение, 1966. – 359 с.
16. Походня И. К. Плавление электрода и взаимодействие металла с газами при дуговой сварке: дис. … д-ра техн. наук / Игорь Константинович Походня. – К., 1967. – 434 с.
17. Pat. 3328637 А1, USA. Alternating current arc power source / B. J. Aldenhoff. – June 1967.
18. Новиков О. Я. Устойчивость электрической дуги / О. Я. Новиков. – Л.: Энергия, 1978. – 160 с.
19. Пентегов И. В. Выбор напряжения холостого хода в источниках для ручной дуговой сварки переменным током / И. В. Пентегов, В. В. Дыменко, С. В. Рымар //Автоматическая сварка. – 1995. – № 5. – С. 35–40.
20. Андрианов А. А. Оптимизация режимов стабилизации сварочной дуги переменного тока / А. А. Андрианов, В. Н.Сидорец // Електротехніка і електромеханіка. – 2009. – № 2. – С. 5–8.
21. Махлин Н. М. Особенности бесконтактного возбуждения дуги переменного тока / Н. М. Махлин // Автоматическая сварка. – 2015. – № 10 – С. 30–37.
22. Темкин Б. Я. Теория и расчет возбудителей сварочной дуги: автореф. на соискание научной степени канд. техн. наук / Б. Я. Темкин. – Л., 1981. – 16 с.
23. Зажигание дуги при сварке плавящимся электродом / В. А. Ленивкин, Г. Г. Кленов, Х. Н. Сагиров [и др.] // Автоматическая сварка. – 1986. – № 2. – С. 30–34.
24. Махлин Н. М. Анализ и методика расчета электронных устройств последовательного включения для бесконтактного возбуждения дуги / Н. М. Махлин, А. Е. Коротынский // Автоматическая сварка. – 2014. – №1. –С. 34–4.
25. Махлин Н. М. Асинхронные возбудители и стабилизаторы дуги: анализ и методика расчета. Часть 1 / Н. М. Махлин, А. Е. Коротынский // Автоматическая сварка. –2015. –№ 3 –4. –С. 25–6.
26. Махлин Н. М. Асинхронные возбудители и стабилизаторы дуги: анализ и методика расчета. Часть 2 / Н. М. Махлин, А. Е. Коротынский // Автоматическая сварка. –2015. –№ 7. –С. 28–0.
27. Лебедев В. К. Тенденции развития источников питания для дуговой сварки / В. К. Лебедев // Автоматическая сварка. –1995. –№ 5. –С. 3–.
28. А. с. SU 1668068 A1, МКИ: В23 К 9/06. Устройство для сварки переменным током / В. Г. Федотенков, Н. М. Махлин, В. Я. Иванов. –Опубл. 07.08.1991. –Бюл. № 29.
29. Иванов Г. П. Тиристорные регуляторы тока сварочных трансформаторов / Г. П. Иванов, З. Е. Рожанский, Н. А. Сердюк // Автоматическая сварка. –1973. –№ 11. – С. 65–9.
30. А. с. SU 935225, МКИ: В23 К 9/06, В23 К 9/00. Устройство для сварки переменным током / Д. А. Дудко, В. Г. Федотенков, Н. М. Махлин [и др.]. –Опубл. 15.06.1982. –Бюл. № 22.
31. Исследование эластичности сварочной дуги, питаемой от источника с индуктивностью и емкостью / В. Ю. Арлаускас, И. Р. Нарушкявичус, В. Н. Дубашинский Ф. Ф. Николаев [и др.] // Сварочное производство. –1974. – № 10. –С. 14–6.
32. Лебедев В. К. Устойчивость горения дуги переменного тока в цепи с конденсатором / И. К. Лебедев, И. Р. Нарушкявичус // Автоматическая сварка. –1971. –№ 4. –С. 3–.
33. Нарушкявичус И. Р. Исследование многопостового сварочного источника с индуктивностью и емкостью для сварки легированных сталей / И. Р. Нарушкявичус, И. М. Наркявичюс, И. С. Вишняк // Тезисы докл. Всесоюз. науч.-техн. конф.: Разработка, исследование и внедрение новых источников питания сварочной дуги (21–2 мая 1981). –Ч.2. –1981. –С. 9–4.
34. Троицкий В. А. Способ плавного регулирования источников питания, содержащих продольно-емкостную компенсацию / В.А. Троицкий // Автоматическая сварка. – 1981. –№ 5. –С. 8–2.
35. Лебедев В. К. Дуга переменного тока в цепи с последовательно соединенными индуктивностью и емкостью / В. К. Лебедев, А. Е. Коротынский // Автоматическая сварка. –1994. –№ 12. –С. 47–8.
36. Голошубов В. І Зварювальніджерела живлення: Навчальний посібник / В. І. Голошубов. – К.: Арістей, 2005. – 448 с.
37. А. с. SU 1299725 А1, МКИ: В23 К 9/00, 9/06. Устройство для дуговой сварки переменным током / В. Г. Федотенков, Н. М. Махлин, А. Я. Яшунский [и др.]. – Опубл. 30.03.1987. – Бюл. № 12.