Типы и схемы источников питания.

Схема возбуждения плазменной дуги

Страницы: 1 2

Элементы электрической схемы источников питания плазмотрона рассмотрим в порядке их участия в процессе возбуждения дуги.

Осциллятор. Как и при обычной дуговой сварке неплавящимся электродом, при плазменной сварке могут использоваться параллельная (рис. 13, а, б) и последовательная (рис. 13, в) схемы включения осциллятора.

Преимуществом схемы с включением осциллятора между электродом и изделием (рис. 13, а) является возможность ее использования как для плазменной, так и для дуговой сварки. Однако эта схема требует применения защитного дросселя, рассчитанного на полный рабочий ток установки.

В схеме на рис. 13,6 через дроссель L протекает ток только дежурной дуги, поэтому дроссель может быть рассчитан на малые токи и малую величину ПВ.

При последовательном включении осциллятора также возможно его включение как в цепь электрода, так и в цепь сопла. Преимущества и недостатки обоих вариантов те же, что и при параллельном включении (дроссель в этом случае входит в схему осциллятора и на рис. 13,б не показан).


Рис. 13. Схемы возбуждения дуги: 1 — источник питания; 2—осциллятор; 3 — плазмотрон; 4 — изделие.

Емкость С во всех рассмотренных случаях служит для защиты источника питания от высокого напряжения осциллятора. При значительном удалении источника питания от плазмотрона рекомендуется устанавливать две защитные емкости — вблизи плазмотрона и непосредственно на зажимах источника питания.

Осциллятор рекомендуется размещать возможно ближе к плазмотрону для уменьшения уровня высокочастотных помех и предотвращения пробоя изоляции в цепях источника питания и схемы управления.

В установках плазменной обработки можно применять осцилляторы типа УПД, разработанные ОКБ Института электросварки им. Е. О. Патона АН УССР (для плазменной сварки и резки), ВИР Степанаванского завода ВЧЭО (для плазменной резки) и ВИС ленинградского завода «Электрик» им. Н. М. Шверника (для плазменной сварки). Могут быть также использованы осцилляторы типов ОСИ-300 и ОСИ-500. Применение осцилляторов типа ОСПЗ дает неудовлетворительные результаты из-за недостаточной мощности разряда.

Цепь дежурной дуги. Для возбуждения тока по цепи электрод — сопло при зажигании дежурной дуги сопло через токоограничительное сопротивление R (см. рис. 13, а и в) подключается к заземленному полюсу источника питания. После возбуждения основной дуги ток в ней приближается к нулю. Для предотвращения образования двойной дуги цепь дежурной дуги необходимо разорвать с помощью контактора К. Однако при микроплазменной сварке режим работы с постоянно горящей дежурной дугой является обычным.

Возможно и применение изображенной на рис. 13,6 схемы возбуждения дежурной дуги. В этом случае после пробоя промежутка электрод — сопло возникает импульс тока, обусловленный зарядом емкости С1 через сопротивление R1. После заряда емкости ток дежурной дуги падает до нуля, и происходит разряд емкости через сопротивление R2. После разряда емкости производится вторичный пробой промежутка, и импульс тока повторяется. Амплитуду, длительность и частоту следования импульсов можно изменять с помощью С1, R1 и R2.

Использование подобной схемы позволяет увеличить амплитуду тока дежурной дуги без возрастания его среднего значения, т. е. увеличить надежность возбуждения основной дуги без роста термического воздействия на электрод и сопло плазмотрона.

Источник питания (ИП) для плазменной обработки должен иметь крутопадающие характеристики. Они могут быть обеспечены следующими типами источников питания: выпрямителями, управляемыми дросселями насыщения, тиристорными выпрямителями с обратной связью по току, источниками питания на базе индуктивно-емкостных преобразователей и транзисторными источниками питания. В отдельных случаях могут использоваться сварочные генераторы, трансформаторы с рассеянием, балластные реостаты.