Устройства, облегчающие зажигание дуги

При ручной дуговой сварке зажигание дуги осуществляется с помощью короткого замыкания на изделии и быстрого отрыва от него.

Зажигание дуги без применения короткого замыкания особенно необходимо при сварке неплавящимся вольфрамовым электродом. Многие специализированные источники питания для сварки на переменном и постоянном токе вольфрамовым электродом комплектуются устройствами, облегчающими зажигание дуги. Наибольшее распространение получили маломощные (100 – 300Вт) высокочастотные искровые генераторы, называемые осцилляторами. Осциллятор – это устройство, преобразующее ток, промышленной частоты низкого напряжения в ток высокой частоты (150-500 тыс. Гц) и высокого напряжения (3000-8000В) наложение которого на сварочную цепь облегчает возбуждение дуги и стабилизирует дугу при сварке.

Осциллятор (рис. 45) состоит из помехозащитного фильтра ПЗФ, повышающего трансформатора Т₁, колебательного контура Кк, высокочастотного трансформатора Т₂, блочных конденсаторов .

Рис. 45. Принципиальная электрическая схема осциллятора ОСП3-2М: ИП- источник питания, С₁ –С₄- конденсаторы помехозащитного фильтра, Т₁ - повышающий трансформатор, Т₂ – высокочастотный трансформатор, С_к- конденсатор, L_к- катушка контура, F- разрядник, - блокировочные конденсаторы

Первичная обмотка повышающего трансформатора подключается к сети 220 В, в которой находится помехозащитный фильтр. Выходное напряжение обычно составляет 3-8 кВ. Так как трансформатор имеет падающую характеристику, то это исключает появление больших токов во вторичной обмотке.

Основные элементы колебательного контура: конденсатор , индуктивная катушка , разрядник . Принцип работы контура заключается в периодическом переходе электрической энергии, запасенной в конденсаторе , в электрическую энергию катушки и наоборот. Частота колебаний может быть определена из уравнения

,

– активное сопротивление колебательного контура. Оно способствует предотвращению затухания колебаний. Частота колебаний в осцилляторе составляет 150-500 кГц.

Высокочастотные колебания от колебательного контура на другой промежуток передаются высокочастотным трансформатором, первичной обмоткой, которого служит обмотка . Вторичной обмоткой является катушка , которая включена в цепь параллельно.

Наличие блокировочных конденсаторов ( ) исключает возможность поражения сварщика током высокого напряжения. Это может случиться при пробое конденсатора ( ) в колебательном контуре.

Осцилляторы параллельного включения могут быть использованы в источниках питания дуги любой мощности. Они имеют ряд недостатков.

1. Возможность попадания высокого напряжения и частоты на источник питания

2. Шунтирование дугового промежутка катушкой

3. Значительные радиопомехи, связанные с прохождением тока высокой частоты по обмоткам источника питания дуги.

Существуют осцилляторы последовательного включения, когда катушка ( ) отсутствует (рис. 46).

Рис. 46. Принципиальная электрическая схема осциллятора последовательного включения: ИП- источник питания, Т- трансформатор повышающий, - конденсатор контура, - катушка контура, F- разрядник, ПЗФ- помехозащитный фильтр

Осцилляторы последовательного включения могут быть использованы в ИП дуги определенной мощности. Необходимо чтобы номинальный сварочный ток источника был расчетным для катушки . Эти осцилляторы имеют следующие преимущества.

1. Меньшая чувствительность к радиопомехам

2. Отсутствует шунтирование дуги

3. Катушка служит дросселем и защищает источник питания от попадания в него высокого напряжения и частоты.

Все типа осцилляторов работают только в начале процесса сварки. В схемах источников питания предусмотрено автоматическое отключение осциллятора после возбуждении дуги.