Источники питания для такого энергоемкого процесса, как электродуговая сварка, представляют собой специализированные электрические машины, предназначенные для получения постоянного и переменного тока.
Сварка на постоянном токе требует создания генераторов, способных устойчиво работать при переменных нагрузках, которые возникают в моменты возбуждения дугового разряда или замыкания дугового промежутка каплями расплавленного электродного металла, когда ток также сильно возрастает.
Условия работы сварочного генератора, таким образом, резко отличаются от условий работы обычных генераторов постоянного тока.
Рис. 14. Характеристики источников тока.
На рис. 14 приведены зависимости тока от напряжения для обычного источника и для сварочного генератора с так называемой крутопадающей характеристикой.
Напряжение сварочных источников питания при oтсутствии нагрузки принято равным 60—65 В. Это напряжение называется напряжением холостого хода генератора или трансформатора (Uxx). Его величина достаточна для возбуждения дугового разряда и его поддержания в процессе сварки, а с другой стороны, безопасна для сварщика в случае каких-либо нарушений техники безопасности при эксплуатации.
Генератор сварочного типа обеспечивает энергией все процессы при дуговой сварке (нормальный процесс сварки и короткие замыкания). В момент короткого замыкания напряжение может падать почти до нуля, обеспечивая максимальную силу тока. При появлении дугового разряда и установлении Uд ток будет нужной величины Iд. На рис. 14 нанесены несколько крутопадающих характеристик, при одном и том же напряжении Uл можно получать различные силы тока, что достигается соответствующей регулировкой генератора (плавной или ступенчатой).
Сварочный генератор соединен общим валом с электродвигателем, питающимся от сети переменного тока. Регулировка генератора возможна в основном за счет изменения магнитного потока в обмотках якоря машины.
Сварочные генераторы могут обслуживать один сварочный пост или несколько, однако к. п. д. однопостового генератора несколько выше.
В полевых условиях сварочный генератор может работать от двигателя внутреннего сгорания.
В последнее время для сварки начали применять выпрямители переменного тока полупроводникового типа.
Питание дугового разряда переменным током гораздо удобнее и проще. Сварочные трансформаторы отличаются от обычных силовых трансформаторов тем, что имеют крутопадающую характеристику, обеспечивающую устойчивую работу сварочного поста при переменных нагрузках, вызываемых процессом сварки.
Сварочные трансформаторы имеют напряжение холостого хода 60 В, а получение нужной характеристики и ее регулирование достигается изменением индуктивного сопротивления в цепи трансформатора. Схема сварочного трансформатора и его внешний вид показаны на рис. 15.
Рис. 15. Схема сварочного трансформатора.
Сварочные трансформаторы имеют высокий к. п. д. (80—85%), просты в обращении и устойчивы в работе. Сварочные трансформаторы в комбинации с полупроводниковыми выпрямителями, о которых уже упоминалось ранее, могут обеспечить снабжение сварочного поста постоянным током прямой и обратной полярности.