Колебания напряжения короткой дуги

Колебания напряжения короткой дуги [c.112]

Рис. 35. Осциллограммы колебаний напряжения короткой дуги ( д = 0,5 см) с однородным ртутным катодом в области токов 0,5 — 2 а. Масштабы напряжения и времени те же, что и на рис. 34.

Связь между колебаниями напряжения короткой дуги я ее катодными процессами. Неустойчивость катодного падения [c.122]

Предыдущие параграфы были посвящены преимущественно феноменологическому описанию колебаний напряжения короткой дуги н установлению их закономерностей. При этом были высказаны утверждения о катодном происхождении колебаний и существовании переходной формы дуги, характеризующейся повышенным катодным падением. Для того чтобы эти утверждения могли считаться обоснованными, необходимо доказать посредством прямого опыта существование связи между рассмотренными колебаниями и катодными процессами, а также убедиться в том, что наблюдающиеся периодически выбросы напряжения сопровождаются увеличением катодного падения. [c.122]

При осциллографировании напряжения непосредственно на электродах действующей дуги обычно обнаруживается ряд колебательных процессов, отличающихся друг от друга амплитудой, диапазоном частот и локализацией вызывающей их причины. Для рассматриваемых здесь вопросов представляют особый интерес колебания напряжения с катодной локализацией. Их диапазон частот лежит в области 10 —10 гц, а по своему характеру они могут быть отнесены к колебаниям релаксационного типа. Эти колебания можно наблюдать в чистом виде в условиях короткой дуги, не содержащей положительного столба. Чтобы вскрыть основные закономерности и природу колебаний, а также установить причины самопроизвольных погасаний дуги, необходимо обратиться к исследованию поведения короткой дуги в той области малых токов, которая характеризуется малой продолжительностью существования разряда. [c.113]

Рис. 33. Осциллограммы колебаний напряжения О короткой дуги и светового потока Ф катодного пятна в условиях его фиксации у границы смачивания ртутью молибдена. а — 1 = 1,4 а б —/ = 0.4 а в — 1 = 0,27 а.

Итак, обнаруженные неоднородности свечения среды в форме дискретных полусферических областей с особым спектральным составом доказывают суш,ествование эпизодических резких отклонений в величине средней энергии электронов, вылетающих непосредственно из катодного пятна. Но это фактически означает, что катодное падение в дуге временами резко увеличивается, достигая значений, превышающих 16,8 в. Ввиду синхронности появления вспышек свечения неона с импульсами напряжения следует заключить, что существует прямая причинная связь между этими резкими изменениями величины катодного падения и исследованными нами ранее выбросами напряжения на электродах дуги. Таким образом, представленные материалы доказывают справедливость утверждения о связи колебаний напряжения на электродах короткой дуги с ее катодными процессами, а также о существовании переходной формы дуги, характеризующейся повышенным катодным падением. [c.129]

В том, что исследованные колебания не являются следствием падающей характеристики разряда, убеждают также следующие соображения. Прежде всего в условиях рассматриваемой здесь короткой дуги, не содержащей положительного столба, никакой падающей характеристики в строгом смысле слова не существует. Как было показано выше, напряжение горения нормальной и переходной формы дуги не зависит от тока. При таких обстоятельствах под падающей характеристикой можно понимать лишь уменьшение средних статических значений напряжения с ростом тока, что является исключительно-результатом уменьшения частоты появления импульсов напряжения, соответствующих переходной форме дуги. Но это уменьшение среднего статического значения напряжения никак не-.может явиться источником неустойчивости дуги по той простой, причине, что оно является одним из ее следствий. Что касается истинной или динамической характеристики разряда, то, как мы увидим ниже, она оказывается всегда возрастающей. [c.151]

Необходимым условием устойчивого горения дуги является постоянство длины дуги. Это условие обеспечивается соблюдением в процессе сварки равенства между скоростью подачи электродной проволоки в зону дуги и скоростью ее плавления (у ), т. е. Колебания напряжения в сети, неровности поверхностей свариваемых деталей, пробуксовка проволоки в подающих роликах, магнитное дутье и другие причины вызывают нарушение этого равенства, в результате чего может произойти или короткое замыкание электрода с изделием, когда Vg > п или обрыв дуги, когда V, < [c.49]

Для ручной дуговой сварки и автоматической сварки под слоем флюса с автоматическим регулированием напряжения на дуге, когда статическая характеристика дуги жесткая (рис. 33, кривая 1), внешняя характеристика источника питания должна быть крутопадающей (кривая 2). Чем больше крутизна падения внешней характеристики в рабочей части (рис. 33, точка К), тем меньше колебания тока при изменении длины дуги. При таких характеристиках напряжение холостого хода источника питания всегда больше напряжения на дуге ( /в > что облегчает первоначальное и повторные зажигания дуги, особенно при сварке на переменном токе. Кроме того, при крутопадающей внешней характеристике ограничивается сила тока короткого замыкания, которая по отношению к рабочей силе тока находится в пределах [c.51]

При наглухо заземленной нейтрали в неповрежденных фазах колебаний не получается при заземлении одной из фаз через дугу. При заземлении нейтрали через сопротивления в неповрежденных фазах получаются колебания прп коротком замыкании одной из фаз на землю, причем П. на неповрежденных фазах при соответствующем выборе сопротивления заземления могут достигнуть 2,5-кратной величины амплитуды фазного напряжения. Ниже приводятся данные (по Льюису) кратности П. по отношению к амплитуде фазного напряжения при замыкании на землю одной из фаз [c.92]

Основные принципы работы сварочных автоматов. Устойчивый процесс сварки обеспечивается при оптимально выбранных параметрах режима сварки. К основным параметрам режима относят напряжение дуги, силу сварочного тока и скорость сварки. Эти параметры необходимо не только правильно установить, но и поддерживать постоянными в процессе сварки. Наиболее часто изменяется напряжение дуги, находящееся в прямой зависимости от ее длины. При сварке плавящимся электродом постоянство длины дуги обеспечивается при равенстве скорости подачи электродной проволоки в зону сварки и скорости ее расплавления Уп- Если Кэ > Кп, то произойдет уменьшение длины дуги и может возникнуть короткое замыкание электрода с изделием. Если < У , то дуга удлиняется вплоть до обрыва и прекращения процесса. Нарушение равенства скоростей может быть вызвано колебаниями напряжения в сети неровностью поверхностей свариваемых деталей и наличием прихваток по длине свариваемых кромок неравномерностью подачи электродной проволоки за счет пробуксовывания в подающих роликах. [c.159]

При сварке покрытыми электродами перенос электродного металла осуществляется в основном крупными каплями различного размера. Внутри крупных капель могут находиться газы, выделяющиеся при плавлении покрытия и металла электрода. Под действием давления газов крупная капля разрывается, образуются более мелкие капли, брызги и частицы пара. К моменту попадания в ванну капли имеют неодинаковые размеры. При крупнокапельном переносе с короткими замыканиями и без них частота образования капель и их размер не остаются постоянными, что ведет к значительным колебаниям силы тока и напряжения дуги, осложняя получение высококачественного шва. Большую стабильность переноса электродного металла возможно получить лишь при струйном переносе (рис. 48, в). С увеличением силы тока размер капель уменьшается, а число их, образующееся в единицу времени, возрастает. Начиная с некоторой силы тока, которую называют критической, крупнокапельный перенос становится мелкокапельным. Мелкие капли образуют почти сплошную струю жидкого металла, которая переходит в сварочную ванну без коротких замыканий. При струйном переносе сила тяжести мелких капель невелика, что позволяет эффективно использовать этот процесс при сварке во всех пространственных положениях. Струйный перенос характеризуется гораздо меньшими колебаниями силы тока и напряжения, а также значительно меньшим разбрызгиванием, чем крупнокапельный. Однако при чрезмерно высоком значении силы тока стабильный струйный перенос переходит во вращательно-струйный, для которого характерно повышенное разбрызгивание, непостоянство длины дуги, напряжения и силы тока. Таким образом, стабильный струйный перенос существует лишь в некотором диапазоне значений силы тока, о чем и следует помнить при выборе параметров режима. [c.90]

Ручная сварка производится покрытыми электродами диаметром 2...6 мм при силе тока 50...350 А и напряжении 20...40 В. Зажигание дуги выполняют разрывом цепи короткого замыкания — отдергиванием электрода или чирканьем им. Сварка сопровождается значительными колебаниями длины дуги. СВАХ дуги при ручной сварке имеет падающий и жесткий участки (рис. 5.3). [c.112]

При ручной сварке ВВАХ должна быть крутопадающей в области рабочих токов (точка В), благодаря чему достигается высокая стабильность тока при колебаниях длины дуги. Напряжение холостого хода источника f/xx выбирают таким образом, чтобы обеспечить высокую надежность начального зажигания дуги. Для мало-инерционных источников значение f/xx должно не менее чем в 1,5 раза превышать сварочное напряжение С/д. Сила тока короткого замыкания 7 при крутопадающей внешней характеристике устанавливается на уровне /кз = (1,2...2)/д. Этого, как правило, достаточно для надежного зажигания. [c.112]

Сварку вертикальных швов производят тонкой проволокой (d = = 0,8... 1,2 мм) на режимах с частыми короткими замыканиями и импульсной дугой. Тонкий металл сваривают сверху вниз, металл большей толщины — снизу вверх. Сварку снизу вверх металла гол-щиной до 4 мм ведут без поперечных колебаний электрода, а большей толщины — с колебаниями. Сила тока и напряжение должны быть минимальными. Корень шва рекомендуют проваривать не-плавящимся электродом. [c.210]

Сварку потолочных швов ведут углом назад непрерывной или импульсной дугой с применением тонкой проволоки на режимах с частыми короткими замыканиями или струйным переносом электродного металла при пониженных напряжениях. Металл толщиной до 4 мм сваривают без поперечных колебаний электрода, а толщиной более 6 мм — с колебаниями. В последнем случае шов выполняют за несколько проходов. [c.210]

Источники сварочного тока с падающей характеристикой необходимы для облегчения зажигания дуги за счет повышенного напряжения холостого хода, обеспечения устойчивого горения дуги и практически постоянной проплавляющей способности дуги, так как колебания ее длины и напряжения (особенно значительные при ручной сварке) не приводят к значительным изменениям сварочного тока, а также для ограничения тока короткого замыкания, чтобы не допустить перегрева токоподводящих проводов и источников тока. [c.274]

Источники с крутопадающей ВАХ используют прн ручной дуговой сварке. При такой форме ВАХ источники имеют достаточно высокое напряжение холостого хода (что облегчает возбуждение дуги) и ограниченное значение тока короткого замыкания, который не превышает рабочий (сварочный) ток более чем на 40—50 %. Поэтому в режиме короткого замыкания (например, при возбуждении дуги) источник не находится в аварийном режиме. Кроме того, при крутопадающей характеристике источника колебания тока, связанные с изменением длины дуги, невелики, и это обеспечивает, что весьма важно, получение равномерного по глубине проплавления металла. [c.380]

Сварку потолочных швов ведут углом назад импульсной дугой тонкой проволокой на режимах с частыми короткими замыканиями и при струйном переносе. Сварку потолочных швов ведут углом назад. Дугу и поток защитного газа направляют на ванну, чтобы уменьшить ее окисление. С этой же целью увеличивают расход газа и давление струи, а также ведут сварку на пониженных напряжениях. Металл толщиной до 4 мм сваривают без поперечных колебаний электрода, а большей толщины — с колебаниями. Металл толщиной более 6 мм рекомендуется сваривать за несколько проходов. [c.256]

Включение индуктивности в цепь выпрямленного тока сглаживает колебания тока и напряжения. Расстояние между анодами и катодом должно быть таково, чтобы между катодом и анодом не мог получиться обратный разряд за ту половину периода, когда катод имеет по отношению к аноду положи-гельный потенциал и напряжение между ними равно отрицательному максимуму. Обратный разряд ведёт к образованию дуги между анодами, т. е. к короткому замыканию выпрямителя. Для избежания обратного зажигания необходимо а) делать достаточно большое расстояние между анодами и между анодами и катодом и б) следить, чтобы анод не нагревался. [c.315]

Вязкость ремня существенно влияет на характер работы передачи. Увеличение вязкости резко снижает коэффициент динамичности, время затухания колебаний, повышает деформации ведомой ветви ремня и увеличивает тяговую способность передачи. Это можно объяснить с позиции общей теории передачи трением. Окружное усилие передается на участке, где имеется взаимное перемещение каких-либо элементов относительно шкива, вызванное деформацией ремня. Упруго-вязкое тело, каким является клиновой ремень, характеризуется временным сдвигом между напряжением и деформацией. За весьма короткое время (сотые доли секунды) прохождения ремня по шкиву изменение деформаций тягового слоя не следует в точности за изменением напряжений в нем, и фактическая дуга скольжения меньше теоретической, причем это различие тем больше, чем выше вязкость ремня. Влиянием вязкости ремня объясняется часто наблюдаемое на практике существенное превышение фактической тяговой способности скоростных ременных передач против расчетной, определяемой для абсолютно упругого ремня. Снижение вязкости ремня увеличивает коэффициент динамичности, облегчает условия возникновения пробуксовки. При нулевой вязкости установившийся режим работы вообще не наступает. [c.46]

Рис. 34. Осциллограммы колебаний напряжения короткой дуги ( ц=0,5 см) с однородным ртутным катодом в области токов 0,07 — 0,5 а. Амплитуда меток 1 в, частота 10 кгц а — 1 = 0,08 а б —/ =,0,3, а

Одной из характерных особенностей обсуждаемых осциллограмм является их несимметричная форма. В них явно преобладают импульсы, соответствующие увеличению напряжения и светового потока. Это внушает мысль, что колебания являются результатом наложения часто следующих друг за другом положительных импульсов. В таком случае следовало бы попытаться разрешить их на отдельные импульсы посредством уменьшения тока, перейдя таким путем к более простым условиям опыта> Насколько это предположение оказалось основательным, показывают осциллограммы (рис. 33,6 и в), относящиеся к токам 0,4 и 0,27 а соответственно. С уменьшением тока характер колебаний заметно меняется. При малых токах согласованные колебания напряжения и светового потока, действительно, приобретают форму одиночных или расположенных группами импульсов. Иногда между импульсами появляется нечто в роде гладких площадок. Амплитуда импульсов колеблется приблизительно от 0,01 до 1 в, увеличиваясь в общем с уменьшением тока. Длительность одиночных импульсов с учетом поправки на искажения усилителя составляет не более 10 сек. Чаще всего погасанию дуги предшествует появление группы импульсов с большой амплитудой. При токах, меньших 0,07 а, дуга с фиксированным пятном уже не может существовать даже в течение короткого времени, из чего можно заключить, что пороговое значение тока для этой разновидности дугового разряда лежит где-то окол.а 0,07 а. [c.116]

Таким образом, исследованные колебания напряжения должны быть отнесены за счет внутренних процессов ртутной дуги и являются признаком внутренней неустойчивости дугово-то цикла данного типа. Справедливость указанного вывода подтверждает установленная выше связь между колебаниями на-чпряжения короткой дуги и ее катодными процессами. По ряду признаков они являются результатом систематических нарушений равновесия между отдельными процессами дугового цик- ла. По-видимому, дуга с ртутным катодом представляет собой не какое-то определенное состояние равновесия между этими процессами, характеризующееся той или иной величиной катодного падения, а состояние непрерывного колебания интенсивности всех процессов дугового цикла в некоторой области значений, зависящей от условий опыта. Это относится в равной мере как к переходной форме дуги, так и к основной ее форме. Более того, так как в дуге с ртутным катодом эти колебания наблюдаются при любых условиях опыта, а эта разновидность металлических дуг относится к наиболее устойчивым, можно с большой степенью уверенности заключить, что внутренняя неустойчивость является общим свойством всех дуг холодного типа. [c.152]

Важным аспектом управления процессом является поддержание постоянной заданной длины дугового промежутка между электродом и слитком [6]. От величины дугового промежутка существенно зависят тепловые потери, форма ванны и качество поверхности слитка. Следовательно, приводной механизм электрода должен быть настолько чувствительным, чтобы поддерживать необходимую длину дугового промежутка и предотвращать внезапные изменения в положении электрода. Обычно в процессе плавки длину дугового зазора поддерживают на уровне 19 мм или менее. Часто при таком режиме металлические капельки образуют мостик между электродом и слитком. Падение напряжения, сопровождающее возникновение такого "мостика", известно как "капельное замыкание" ("drip-short") когда это падение напряжения должным образом настроено на временные и частотные характеристики управляющей системы, оно становится самой употребительной мерой для длины дуги при коротких дуговых промежутках. Итак, вакуумно-дуговой переплав может оказаться нестабильным процессом обычно его ведут в режиме управляемого короткозамкнутого койтура, но он может быть очень чувствительным к качеству электрода, колебаниям давления и устойчивости управляющей системы. [c.137]

Измерение спектров поглощения но методу спектров сравнения, согласно вышеприведенным двухлучевым схемам (рис. 306), отличается высокой точностью потому, что колебания в интенсивности источника света здесь исключаются, поскольку они сказываются одинаково на интенсивности обоих сравниваемых спектров. Даже такие малостабильные источники, как конденсированная искра высокого напряжения или активизированная дуга переменного тока, дают вполне удовлетворительные результаты. Соответствующим подбором электродов (латунь, алюминий, цинк, кадмий, содержащие железо, и т. д.) можно получить очень богатый линиями спектр в короткой ультрафиолетовой области спектра вплоть до области поглощения атмосферой 1840 А. [c.395]

Виброконтакт ная наплавка. Сущность этого процесса нанесения металла, получившего наибольшее распрсстра-нение, несколько отличается от обычной ручной наплавки электрической дугой. Электрод в процессе наплавки со Ёершает 50 колебаний в секунду, непрерывно вибрирует. Напряжение на электродном промежутке очень малое (8—12 в), и поэтому ток в цепи проходит только в момент короткого замыкания электрода с деталью, тогда же происходит нагрев мест их контакта и процесс сваривания [c.25]

Признаки снятия напряжения с контактной сети в момент поднятия токоприемника следующие колебание стрелки вольтметра сети с последующей установкой на нуль, вспышки пламени на крыше или в высоковольтной камере и характерный звук горящей электрической дуги. Иногда ни один из этих признаков явно не проявляется. Поэтому, когда токоприемник поднят, а стрелка вольтметра показывает нуль, следует быть очень внимательным, так как при наличии короткого замыкания у крышевого оборудования, не проявляющего себя внешними признаками (искрением), напряжение, подаваемое с тяговой подстанции, будет несколько раз сниматься автоматическими выключателями. Протяженность участка сети, где можно предполагать короткое замыкание, обычно большая (несколько километров), поэтому времени на отыскание места повреждения затрачивается очень много, а поскольку напряжение при этом снято, то движение поездов прекращается. [c.236]

Сварочные машины. Динамомашины и трансформаторы нормальных типов непригодны для С., так как при сварке постоянно происходят короткие замыкания при всяком соприкосновении электрода со свариваемым предметом, могущим произойти либо в момент зажигания вольтовой дуги либо вследствие недостаточной твердости руки сварщика, а также при переходе почти каждой капли. Плавящиеся предохранители непригодны, так как расплавление их всякий раз вызывало бы перерыв в процессе С. Поэтому сама машина должна быть сконструирована таким образом, чтобы ток при коротком замыкании не превышал допускаемой величины или чтобы напряжение машины при коротком замыкании падало значительно ниже сварочного напряжения. С другой стороны, для преодоления сопротивления воздуха при зажигании дуги требуется напряжение более высокое, чем сварочное. Отсюда вытекает требование, что источник тока, аналогично вольтовой дуге, должен иметь падающую характеристику. Достичь этого можно посредством включения в цепь сопротивлений, но метод этот не экономичен. Поэтому для сварочных работ строят специальные машины и трансформаторы, при помощи которых требуемые результаты получаются без потери энергии. К этим машинам предъявляют еще и другие требования. В целях проведения сварочного процесса с чцостаточной равномерностью необходимо, чтобы дуга не обрывалась вследствие неизбежного при ручной работе изменения расстояния между электродом и свариваемым предметом. Источник тока в своей работе должен быть приспособлен к указанным колебаниям длины дуги и одновременно к изменениям напряжения и силы тока или, как это принято говорить, вольтова дуга д. б. эластичной. В простейшей своей форме характеристика источника тока имеет форму прямой линии (фиг. 28,А). Для возможности осуще- [c.109]

При выполнении вертикальных швов сверху вниз на повышенных токах и напряжениях, что необходимо для сварки более толстого металла, при питании от источников тока с низкими скоростями нарастания тока короткого замыкания, а также при увеличении содержания кислорода в смеси СОг + Ог более 15% и содержания Oj менее 20% в смеси его с аргоном наблюдается увеличение стекания жидкого металла. В результате появляются непровары в корне шва, натеки и несплавления по краям шва. Эти же явления наблюдаются при выполнении сварки проволоками 0 1,6 и 2 мм. Вследствие этого при использовании обычных источников тока (ВС-300, ВДГ-302, ПСГ-500 и др.) металл толщиной более 4 мм приходится сваривать снизу вверх. Скорости сварки вертикальных швов снизу вверх обычно невелики (6—10 м/ч). Сверху ведут углом вперед, направляя дугу на переднюю часть ванночки, что уменьшает ее стека-ние. Металл толщиной более 8 мм сварйвают с поперечными колебаниями электрода по треугольнику (см. рис. 14,г). Техника выполнения сварки швов снизу вверх требует более высокой квалификации сварщика. [c.32]

Источники сварочного тока с падающей характеристикой необходимы для облегчения зажигания дуги в результате повышенного напряжения холостого хода, обеспечения устойчивого горения дуги и практически постоянной ее проплавляющей способности. Это следует из колебания длины дуги и напряжения (особенно значительные при ручной сварке), которые не приводят к значительным изменениям сварочного тока. Ограничения тока короткого замыкания необходимы для недопускания перегрева токопроводящих проводов и источников тока. Приведённым требованиям наилучшим образом удовлетворяет источник тока с идеализированной внешней характеристикой 5 (рис. 1). [c.19]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...