Назад: 1.1 Электрические характеристики дуги

1.2 Внешняя характеристика источника

Электрические свойства источника оценивают, в частности, по его внешней вольтамперной характеристике (ВАХ), т.е. зависимостью U_и = f(I_н) между напряжением и током на выходных клеммах источника, получаемой при плавном изменении нагрузки или U_и = U_о – I_нb (рис.1.3) [8,13]. Коэффициент b определяет форму и угол наклона внешней характеристики источника. Он может задаваться как внутренним сопротивлением источника, так и коэффициентом обратной связи по току.

У параметрических сварочных источников питания внешняя характеристика определяется по его внутреннему сопротивлению (z_и) т.е. b = z_и. Тогда уравнение внешней характеристики примет вид:

U_и = U_о – I_н × z_и. (1.9)

С ростом тока напряжение источника снижается. Такой источник может работать в режиме холостого хода (точка 1, рис.1.3, а), при этом его напряжение равно U₀, а ток I₀ = 0. В режиме нагрузки (точка 2) его напряжение U_и2 ниже, чем при холостом ходе. Режим короткого замыкания (точка 3) характеризуется током короткого замыкания I_кз при напряжении на выходе источника U_и = 0.

Рис. 1.3. Формы внешних характеристик источников питания

Различают пологопадающие (I) и крутопадающие (II) внешние характеристики источников. Поскольку представление о крутизне характеристики достаточно субъективно, условимся считать крутопадающей характеристику источника с внутренним сопротивлением z_и > 0,1 Ом.

При сварке используются источники и с другими формами внешних характеристик (рис.1.3, б). Иногда термин «крутопадающая характеристика» распространяют на характеристику 6, у которой наклон при больших токах круче, чем при малых. Ломаная характеристика 7 имеет вертикально падающий (штыковой) участок, у нее резко ограничена величина тока короткого замыкания. Ломаная характеристика 8 имеет повышенную величину напряжения холостого хода и низкое рабочее напряжение. Некоторое применение находят источники с жесткой 5 и возрастающей 4 характеристиками.

В общем случае характеристики источника являются нелинейными, поэтому полезно ввести понятие дифференциального сопротивления. Дифференциальное сопротивление источника r_и представляет собой частную производную напряжения источника по току в данной точке В (рис.1.3, б) статической характеристики, т.е. предел отношения приращения напряжения к соответствующему приращению тока. В геометрическом смысле дифференциальное сопротивление соответствует тангенсу угла между касательной, проведенной к внешней характеристике в точке В и осью токов,

.

При возрастающей характеристике r_и > 0, при жесткой r_и = 0, при падающей, r_и < 0. При нелинейной внешней характеристике r_и – величина переменная, в этом случае её следует отличать от внутреннего (интегрального) сопротивления z_и источника. В частном случае у линейной внешней характеристики (рис. l.3, а) значения дифференциального и внутреннего сопротивления совпадают по модулю .

Далее: 1.3 Сварочные свойства источников