Режим кз: Режим короткого замыкания (электроника) — это… Что такое Режим короткого замыкания (электроника)?

Содержание

как определить и что делать

Довольно часто в электрических сетях, при возникновении определенных условий, может наступить режим короткого замыкания. В таких случаях происходит контакт двух точек с различными потенциалами. Данное явление представляет собой серьезную опасность как для людей, так и для объектов, где это случилось. Значительный ущерб может быть нанесен и трансформаторам, особенно тем, которые используются в системах передачи электроэнергии на большие расстояния. Поэтому в электротехнике большое внимание уделяется защитным мероприятиям.

Что такое короткое замыкание

Коротким замыканием называется такое состояние электрической сети, при котором возникает контакт между какими-либо точками цепи с разными значениями потенциалов. Зона контакта отличается низким сопротивлением, поэтому в таком месте резко возрастает сила тока, многократно превышая допустимые значения.

Таким образом, при замыкании источника напряжения с незначительным внутренним сопротивлением, в цепи начнет протекать ток, представляющий собой отношение ЭДС этого источника и суммы, которая включает в себя внутреннее сопротивление источника и сопротивление замкнутой цепи. Когда источник тока обладает большой мощностью, сила тока значительно возрастает. Высокий потенциал наносит повреждения всем элементам цепи, в том числе, соединительным проводам и потребителям. Как правило, они быстро перегреваются и становятся причиной возгорания.

В связи с этим, схема использования мощных источников питания предполагает включение в цепь защиту потребителей от коротких замыканий, возникающих под действием различных факторов. Простейшими средствами защиты от разрушений служат плавкие предохранители. Чаще всего используются автоматические защитные устройства, способные многократно восстанавливать работоспособность цепи после срабатывания, в то время как предохранители могут быть использованы лишь один раз.

Особую опасность замыкание представляет для аккумуляторных батарей. Пребывание в таком состоянии в течение длительного времени вызывает закипание электролита и его разбрызгивание. Литиевые АКБ в таких случаях перегреваются, их корпус взрывается, а сам литий начинает гореть.

Виды коротких замыканий

Все электрические замыкания можно условно разделить на несколько разновидностей.

Подобная классификация определяется ГОСТом 52735-2007 и представлена следующими видами:

  • Трехфазное КЗ. Наступает в результате электрического контакта между всеми тремя фазами. В данном случае распределение нагрузки происходит симметрично, без так называемого перекоса фаз, значительно упрощая расчеты силы тока короткого замыкания. Однако, с точки зрения электродинамики и теплового воздействия, данное явление считается наиболее опасным. Любые контакты с землей не оказывают влияния на общий ход и параметры процесса.
  • Замыкание фазы и нуля. Данная схема процесса и все последующие, которые будут рассматриваться, относятся к разряду несимметричных. Подобное состояние чаще всего становится причиной перекосов напряжения, а при разрушении слоя изоляции токоведущих частей, возможен переход в другое качество – замыкание фазы с другой фазой.
  • Замыкание двух фаз и земли. Такие ситуации характерны для систем с заземленными нейтралями.
  • Замыкание одной фазы и земли. В практической деятельности встречается наиболее часто, затрагивает промышленные и бытовые сети и оборудование, подключенное к ним.
  • Двойное замыкание на землю, при котором каждая фаза самостоятельно замыкается с землей, а между собой они электрически не контактируют.

Причины возникновения КЗ

Во многих случаях замыкание в цепи носит случайный характер. Однако, существуют специфические причины, которые прямо или косвенно влияют на возникновение режима короткого замыкания.

Среди них наибольшее распространение получили следующие:

  • Изношенные электрические сети и оборудование бытовых и промышленных объектов. В процессе длительной эксплуатации наступает полная или частичная потеря диэлектрических свойств изоляции токоведущих частей и проводников. Это приводит к неожиданным и незапланированным соединениям, то есть, замыканиям. Состояние изоляции определяется путем визуального осмотра.
  • Высокая нагрузка на сеть, превышающая допустимые нормы. В результате, токоведущие части и провода сильно нагреваются, изоляция повреждается и наступает нештатная ситуация.
  • Удары молний в высоковольтную линию вызывают перенапряжение в сети. Это может произойти не только из-за прямого попадания, но и по причине ионизации воздуха, вызванной близким разрядом. Электропроводимость воздуха резко возрастает и между линиями с высокой вероятностью появляется электрическая дуга.
  • Физические воздействия, приводящие к механическим повреждениям изоляционного слоя.
  • Металлические предметы могут соприкоснуться с токоведущими частями. Часто происходит из-за неудовлетворительного содержания электрохозяйства.
  • Неисправное электрооборудование, подключаемое к сети.
  • Большое значение имеет человеческий фактор. Сюда входят все случаи, произошедшие в результате неправильных действий рабочих или обслуживающего персонала. В основном, это ошибки при монтаже, неправильная схема подключения, попытки отремонтировать неисправное оборудование и т.д.

Короткие замыкания и трансформаторные устройства

Существенное негативное влияние замыкания в цепях оказывают практически на все виды трансформаторов. В подобных случаях возникает режим короткого замыкания, при котором токопровод с нулевым сопротивлением замыкает на выводах вторичную обмотку. В условиях эксплуатации это приводит к возникновению аварийного режима из-за резкого роста вторичного и первичного тока, сравнительно с номиналом.

С целью предотвращения негативных последствий в цепях, использующих трансформаторные устройства предусматривается защита, обеспечивающая автоматическое отключение прибора.

В специальных лабораториях проводят испытания трансформаторов на их устойчивость к таким воздействиям. Для этого зажимы на вторичной обмотке коротко замыкаются, а на первичную обмотку подается напряжение Uк, при котором ее ток будет оставаться на уровне номинала. Напряжение короткого замыкания uк является основной характеристикой трансформатора, выражается в процентах и вычисляется по формуле: uк = (Uк х 100)/U1ном. Величина U1ном представляет собой показатель номинального первичного напряжения.

При коротком замыкании значение Uк является очень маленькой величиной, в связи с этим потери холостого хода в несколько сотен раз меньше, чем в условиях действия номинального напряжения. Сильный нагрев обмоток приводит к росту их активного сопротивления и дальнейшим потерям мощности трансформатора. Они известны также, как потери короткого замыкания или электрические потери.

В режиме КЗ будут изменяться и внешние характеристики трансформатора в соответствии с подключенной нагрузкой. Так, индуктивная нагрузка вызывает снижение напряжения на вторичной обмотке с одновременным увеличением тока. Емкостные нагрузки, как показывает график, наоборот, приводят к росту напряжения при увеличении нагрузочного тока. Чисто активная нагрузка будет удерживать характеристики тока и напряжения в более жестких рамках.

Режим — короткое замыкание — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 4

Режим — короткое замыкание

Cтраница 4

Режимом короткого замыкания входной ( выходной) цепи четырехполюсника считается такой режим, при котором напряжение в цепи не зависит от тока.  [46]

Режимом короткого замыкания называется режим, возникающий при соединении между собой без какого-либо сопротивления ( накоротко) зажимов источника, зажимов приемника, соединительных проводов, а также иных элементов электрической цепи, между которыми имеется напряжение. Режим короткого замыкания является следствием выхода из строя изоляции, обрыва проводов, поломки деталей, небрежности обслуживающего персонала. При некоторых видах коротких замыканий могут возникнуть недопустимо большие токи, может возникнуть электрическая дуга, возможно резкое снижение напряжения. Все это может привести к весьма тяжелым последствиям, поэтому режим короткого замыкания рассматривают обычно как аварийный.  [47]

Режимом короткого замыкания называется режим, возникающий при соединении между собой выводов источника, приемника или соединительных проводов, а также иных элементов электрической цепи, между которыми имеется напряжение. При этом сопротивление в месте соединения оказывается практически равным нулю.  [48]

Осуществляется режим короткого замыкания, для чего соответствующая точка схемы соединяется с обратным проводом модели.  [50]

Поскольку режимы короткого замыкания и перенапряжений довольно редки, эти аппараты редко подвергаются наибольшим нагрузкам.  [51]

Рассмотрим режим короткого замыкания.  [52]

Хотя режим короткого замыкания не является нормальным режимом работы, он позволяет получить данные о выходном сопротивлении и нагрузочной способности выпрямителя и поэтому может быть использован как параметр сравнения.  [54]

Рассмотрим режим короткого замыкания.  [55]

Обычно режим короткого замыкания в цепи является аварийным, так как возникающие при этом токи во много раз превышают номинальные значения, на которые рассчитаны элементы цепи.  [56]

Реализовать режим короткого замыкания фотодиода можно только с помощью операционного усилителя ( см. Лекцию 8), а практическая реализация режима холостого хода вообще затруднительна.  [58]

Получение режима короткого замыкания состоит в том, что исследуемую цепь шунтируют сопротивлением, значительно меньшим внутреннего сопротивления соответствующей цепи.  [59]

Анализ режима короткого замыкания для управляемых двигателей систем автоматики представляет большое значение. Эти двигатели в ряде случаев должны длительно и надежно работать в заторможенном состоянии.  [60]

Страницы:      1    2    3    4    5

Режим короткого замыкания трансформатора | Теорія

Как известно, в режиме нагрузки вторичная обмотка трансформатора включается на сопротивление приемников. Во вторичной цепи устанавливается ток, пропорциональный нагрузке трансформатора. При питании большого числа приемников нередки случаи, когда нарушается изоляция соединительных проводов. Если в местах повреждения изоляции произойдет соприкосновение проводов, питающих приемники, то возникнет режим, называемый коротким замыканием (к. з.) участка цепи. Если соединительные провода, идущие от обмотки, замкнутся где-то в точках а и б, расположенных до приемника энергии (рисунок 1), то возникнет короткое замыкание вторичной обмотки трансформатора. В этом режиме вторичная обмотка окажется замкнутой накоротко. При этом она будет продолжать получать энергию из первичной обмотки и отдавать ее во вторичную цепь, которая состоит теперь только из обмотки и части соединительных проводов.
1 — первичная обмотка; 2 — вторичная обмотка; 3 — магнитопровод
Рисунок 1 — Короткое замыкание на выводах вторичной обмотки трансформатора На первый взгляд кажется, что при коротком замыкании трансформатор должен неизбежно разрушиться, так как сопротивление r2 обмотки и соединительных проводов в десятки раз меньше сопротивления r приемника. Если допустить, что сопротивление r нагрузки хотя бы в 100 раз больше r2, то и ток короткого замыкания I должен быть в 100 раз больше тока I2 при нормальной работе трансформатора. Так как первичный ток также возрастает в 100 раз (I1ω1 = I2ω
2
), потери в обмотках трансформатора резко увеличатся, а именно в 1002 раз (I2r), т. е. в 10000 раз. При этих условиях температура обмоток за 1—2 с достигнет 500—600° С и они быстро сгорят. Кроме того, при работе трансформатора между обмотками всегда существуют механические усилия, стремящиеся раздвинуть обмотку в радиальном и осевом направлениях. Эти усилия пропорциональны произведению токов I1 I2 в обмотках, и если при коротком замыкании каждый из токов I1 и I2 увеличится, например, в 100 раз, то и усилия увеличатся в 10000 раз. Их величина при этом достигнет сотен тонн и обмотки трансформатора должны были бы мгновенно разрушиться. Однако на практике этого не происходит. Трансформаторы выдерживают, как правило, короткие замыкания в те весьма малые промежутки времени, пока защита не отключит их от сети. При коротком замыкании резко проявляется действие какого-то дополнительного сопротивления, ограничивающего ток короткого замыкания в обмотках. Это сопротивление связано с магнитными потоками рассеяния Ф
Р1
и ФР2, которые ответвляются от основного потока Ф0 и замыкаются каждый вокруг части витков «своей» обмотки 1 или 2 (рисунок 2). 1 — первичная обмотка; 2 — вторичная обмотка; 3 — общая ось обмоток и стержня трансформатора; 4 — магнитопровод; 5 — главный канал рассеяния Рисунок 2 — Потоки рассеяния и концентрическое расположение обмоток трансформатора Непосредственно измерять величину рассеяния очень трудно: слишком разнообразны пути, по которым могут замыкаться эти потоки. Поэтому на практике рассеяние оценивают по влиянию, которое оно оказывает на напряжение и токи в обмотках. Очевидно, что потоки рассеяния возрастают с увеличением тока, протекающего в обмотках. Очевидно также, что при нормальной работе трансформатора поток рассеяния составляет сравнительно небольшую долю основного потока Ф0. Действительно, поток рассеяния сцеплен только с частью витков, основной поток — со всеми витками. Кроме того, поток рассеяния большую часть пути вынужден проходить по воздуху, магнитная проницаемость которого принята за единицу, т. е. она в сотни раз меньше магнитной проницаемости стали, по которой замыкается поток Ф
0
. Все это справедливо как для нормальной работы, так и для режима короткого замыкания трансформатора. Однако поскольку потоки рассеяния определяются токами в обмотках, а в режиме короткого замыкания токи увеличиваются в сотни раз, то во столько же увеличиваются и потоки Фр; при этом они значительно превосходят поток Ф0. Потоки рассеяния индуктируют в обмотках эдс самоиндукции Еp1 и Ер2, направленные против тока. Противодействие, например, эдс Ер2 можно считать некоторым дополнительным сопротивлением в цепи вторичной обмотки при ее коротком замыкании. Это сопротивление называют реактивным. Для вторичной обмотки справедливо уравнение Е
2
= U2 + I2r2 + (-Ep2). В режиме короткого замыкания U2=0 и уравнение преобразуется следующим образом: E2 = I2Kr2K + (-Ep2K), или E2 = I2Kr2K + I2Kх2K, где индекс «к» относится к сопротивлениям и токам в режиме короткого замыкания; I2Kх2K — индуктивное падение напряжения в режиме короткого замыкания, равное но величине Ep2K; х2K — реактивное сопротивление вторичной обмотки. Опыт показывает, что в зависимости от мощности трансформатора сопротивление х2 в 5—10 раз больше r2. Поэтому в действительности ток I2K не в 100, а лишь в 10—20 раз будет больше тока I2 при нормальной работе трансформатора (активным сопротивлением из-за его малой величины пренебрегаем). Следовательно, в действительности потери в обмотках увеличатся не в 10000, а только в 100—400 раз; температура обмоток за время короткого замыкания (несколько секунд) едва достигнет 150—200° С и в трансформаторе за это малое время не возникнет никаких серьезных повреждений. Итак, благодаря рассеянию трансформатор способен сам защищаться от токов короткого замыкания. Все рассмотренные явления происходят при коротком замыкании на зажимах (вводах) вторичной обмотки (см. точки а и б на рисунке 1). Это — аварийный режим работы для большинства силовых трансформаторов и возникает он, конечно, не каждый день или даже не каждый год. За время работы (15—20 лет) трансформатор может иметь всего несколько столь тяжелых коротких замыканий. Тем не менее, он должен быть так спроектирован и изготовлен, чтобы они не разрушили его и не привели к аварии. Надо четко представлять себе явления, происходящие в трансформаторе при коротком замыкании, сознательно собирать наиболее ответственные узлы его конструкции. В этом отношении весьма существенную роль играет одна из важнейших характеристик трансформатора — напряжение короткого замыкания.

Причины возникновения и последствия коротких замыканий

Короткое замыкание возникает при соединении двух проводов цепи, присоединенных к разным зажимах (например, в цепях постоянного тока это «+» и ««) источника через очень малое сопротивление, которое сравнимо с сопротивлением самих проводов.

Ток при коротком замыкании может превысить номинальный ток в цепи во много раз. В таких случаях цепь должна быть разорвана раньше, чем температура проводов достигнет опасных значений.

Для защиты проводов от перегрева и предупреждения воспламенения окружающих предметов в цепь включаются аппараты защиты — плавкие предохранители или автоматические выключатели.

Короткие замыкания могут возникнуть также при перенапряжениях в результате грозовых явлений, прямых ударов молнии, механических повреждении изолирующих частей, ошибочных действий обслуживающего персонала.

При коротких замыканиях резко возрастают токи в короткозамкнутой цепи и снижается напряжение, что представляет большую опасность для электрического оборудования и может вызвать перебои в электроснабжении потребителей.

Короткие замыкания бывают:

  • трехфазные (симметричные), при которых накоротко замыкаются все три фазы

  • двухфазные (несимметричные), при которых накоротко замыкаются только две фазы

  • двухфазные на землю в системах с глухо заземленными нейтралями

  • однофазные несимметричные на землю заземленными нейтралями

Наибольшей величины ток достигает при однофазном коротком замыкании. В результате применения специальных искусственных мер (например заземления нейтралей через реакторы, заземление только части нейтралей) наибольшее значение тока однофазного короткого замыкания может быть снижено до величины тока трехфазного короткого замыкания, для которого чаще всего и ведутся расчеты.

Коротким замыканием называется соединением отдельных фаз между собой или с землей через относительно малое сопротивление, принимаемое равным нулю при глухом металлическом коротком замыкании

Причины возникновения коротких замыканий

Основной причиной возникновения коротких замыканий является нарушения изоляции электрооборудования.

Нарушения изоляции вызываются:

  • Перенапряжениями (особенно в сетях с изолированными нейтралями)
  • Прямыми ударами молнии
  • Старением изоляции
  • Механическими повреждениями изоляции, проездом под линиями негабаритных механизмов
  • Неудовлетворительным уходом за оборудованием

Часто причиной повреждений в электрической части электроустановок являются неквалифицированные действия обслуживающего персонала.

Преднамеренные короткие замыкания

При осуществлении упрощенных схем соединений понижающих подстанций используют специальные аппараты — короткозамыкатели, которые создают преднамеренные короткие замыкания с целью быстрых отключений возникших повреждений. Таким образом, наряду с короткими замыканиями случайного характера в системах электроснабжения имеют место также преднамеренные короткие замыкания, вызываемые действием короткозамыкателей.

Последствия коротких замыканий

В результате возникновения короткого замыкания токоведущие части сильно перегреваются, что может привести к нарушению изоляции, а также возникновению больших механических усилий, способствующих разрушению частей электроустановок.

При этом нарушается нормальное электроснабжение потребителей в неповрежденных участках сети, так как аварийный режим короткого замыкания в одной линии приводит к общему снижению напряжения. В месте короткого замыкания спряжение становится равным нулю, а во всех точках до места короткого замыкания напряжение резко снижается, и нормальное питание неповрежденных линий становится невозможным.

При возникновении коротких замыканий в системе электроснабжения ее общее сопротивление уменьшается, что приводит к увеличению токов в ее ветвях по сравнению с токами нормального режима, а это вызывает снижение напряжения отдельных точек системы электроснабжения, которое особенно велико вблизи места короткого замыкания. Степень снижения напряжения зависит от работы устройств автоматического регулирования напряжения и удаленности от места повреждения.

В зависимости от места возникновения и продолжительности повреждения его последствия могут иметь местный характер или отражаться на всей системе электроснабжения.

При большой удаленности короткого замыкания величина тока короткого замыкания может составлять лишь незначительную часть номинального тока питающих генераторов и возникновение такого короткого замыкания воспринимается ими как небольшое увеличение нагрузки.

Сильное снижение напряжения получается только вблизи места короткого замыкания, в то время как в других точках системы электроснабжения это снижение менее заметно. Следовательно, при рассматриваемых условиях опасные последствия короткого замыкания проявляются лишь в ближайших к месту аварии частях системы электроснабжения.

Ток короткого замыкания, являясь даже малым по сравнению с номинальным током генераторов, обычно во много раз превышает номинальный ток ветви, где произошло короткое замыкание. Поэтому и при кратковременном протекании тока короткого замыкания он может вызвать дополнительный нагрев токоведущих элементов и проводников выше допустимого.

Токи короткого замыкания вызывают между проводниками большие механические усилия, которые особенно велики в начале процесса короткого замыкания, когда ток достигает максимального значения. При недостаточной прочности проводников и их креплений могут иметь место разрушения механического характера.

Внезапное глубокое снижение напряжения при коротком замыкании отражается на работе потребителей. В первую очередь это касается двигателей, так как даже при кратковременном понижении напряжения на 30-40% они могут остановиться (происходит опрокидывание двигателей).

Опрокидывание двигателей тяжело отражается на работе промышленного предприятия, так как для восстановления нормального производственного процесса требуется длительное время и неожиданная остановка двигателей может вызвать брак продукции предприятия.

При малой удаленности и достаточной длительности короткого замыкания возможно выпадение из синхронизма параллельно работающих станций, т.е. нарушение нормальной работы всей электрической системы, что является самым опасным последствием короткого замыкания.

Возникающие при замыканиях на землю неуравновешенные системы токов способны создать магнитные потоки, достаточные для наведения в соседних цепях (линиях связи, трубопроводах) значительных ЭДС, опасных для обслуживающего персонала и аппаратуры этих цепей.

Таким образом, последствия коротких замыканий следующие:

  • Механические и термические повреждения электрооборудования
  • Возгорания в электроустановках
  • Снижение уровня напряжения в электрической сети, ведущее к уменьшению вращающего момента электродвигателей, их торможению, снижению производительности или даже к опрокидыванию их
  • Выпадение из синхронизма отдельных генераторов, электростанций и частей электрической системы и возникновение аварий, включая системные аварии
  • Электромагнитное влияние на линии связи, коммуникации и т.п

Для чего нужен расчет токов короткого замыкания

Короткое замыкание цепи вызывает переходный процесс в ней, в ходе которого ток можно рассматривать как сумму двух составляющих: вынужденной гармонической (периодической, синусоидальной) iп и свободной (апериодической, экспоненциальной) iа. Свободная составляющая уменьшается с постоянной времени Тк = Lк/rк = xк/ωrк по мере затухания переходного процесса. Максимальное мгновенное значение iу суммарного тока i называется ударным током, а отношение последнего к амплитуде Iпm — ударным коэффициентом.

Вычисление токов короткого замыкания необходимо для правильного выбора электрооборудования, проектирования релейной защиты и автоматики, выбора средств ограничения токов короткого замыкания.

Короткие замыкания (КЗ) происходят обычно через переходные сопротивления — электрических дуг, посторонних предметов в месте повреждения, опор и их заземлений, а также сопротивления между проводами фаз и землей (например, при падении проводов на землю). Для упрощения расчетов отдельные переходные сопротивления в зависимости от вида повреждения принимаются равными между собою или равными нулю («металлическое», или «глухое» КЗ).

Режим короткого замыкания, КЗ.

Если полюса генератора замкнуть проводником с малым сопротивлением, то при Rвн=0,1 Ом и U=200В по цепи пройдёт недопустимо большой ток, что приведёт к выходу генератора из строя: I = 200:0,1 = 2000А.

Режим холостого хода, ХХ.

Если цепь с генератором разомкнута, то ток в цепи равен нулю.

Режим нагрузки.

Если цепь замкнута, то по ней проходит ток, зависящий от сопротивлений, включённых в цепь:

где R – сопротивление цепи, r – внутреннее сопротивление генератора.

 

— 1-й закон Киргофа.

Если к одной точке подвести несколько проводников и несколько вывести, то…

Сумма токов, подходящих к узлу, будет равна сумме токов, отходящих от узла:

I1+I2=I3

Алгебраическая сумма токов в общей точке будет равна нулю. Токи в параллельных цепях будут распределяться в зависимости от сопротивления цепи, т.е., при одинаковом сопротивлении двух параллельных цепей ток между ними будет разделяться поровну.

 

 

 

 

— Магнетизм.

Если по проводнику протекает электрический ток, то вокруг него возникают электромагнитные силы:

В прямолинейном проводнике силовые линии магнитного поля имеют форму замкнутых колец. Направление магнитного поля можно определить по правилу буравчика: Если буравчик ввинчивать по направлению тока, то направление вращения его рукоятки укажет направление вектора силовых линий.

 


Для получения более сильного магнитного поля применяют катушки с проволочной обмоткой. При этом силовые линии внутри колец имеют одинаковое направление и складываются. Чем больше витков имеет катушка, тем более сильный магнитный поток она создаёт. Для усиления этого потока внутрь катушки вставляют стальной сердечник с хорошей магнитной проводимостью. При этом сердечник намагничивается сам, т.е., он способен «притянуть» к себе, например, стальной предмет (якорь). Если на сердечнике и якоре установить контакты другой цепи, то, подавая или отключая напряжение на катушке, можно замкнуть или разомкнуть эти контакты. Такие устройства используются на вагонах метрополитена в качестве электромагнитных контакторов и реле.

 

— Принцип работы электродвигателя.

Проводник с током, помещённый в магнитное поле испытывает воздействие механической силы F, стремящейся вытолкнуть проводник за пределы магнитного поля. Направление действия этой силы определяется по Правилу Левой Руки: Если руку расположить так, чтобы силовые линии входили в ладонь, а 4 пальца указывали направление тока в проводнике, то отогнутый большой палец укажет направление действия силы.

Если подключить обмотки якоря к источнику ЭДС, то по каждому проводнику начнёт протекать ток, создавая выталкивающую силу. При направлении тока «от нас» под северным полюсом будут действовать силы, направленные влево, а под южным – вправо. В результате взаимодействия этих сил создаётся вращающий момент и якорь начинает вращаться. При работе двигателя в его обмотках наводится ЭДС, направленная против приложенного напряжения, эта сила называется противо-ЭДС. Её направление определяется по Правилу Правой Руки: Если ладонь правой руки расположить так, чтобы в нее входили силовые линии магнитного поля, а отогнутый большой палец направить по направлению движения проводника, то 4 вытянутых пальца укажут направление тока. Для нормальной работы двигателя необходимо подать напряжение большее, чем противо-ЭДС.

Запомните: чем больше скорость вращения якоря, тем больше величина противо-ЭДС !

— Принцип работы генератора.

Якорь генератора вращается в поле, созданном полюсами. При этом в обмотках якоря, как и в моторном режиме, наводится противо-ЭДС. Если к якорю подключить нагрузку, то по цепи пойдёт ток, совпадающий по направлению с противо-ЭДС. При прохождении тока по обмоткам якоря, на него будет действовать сила, направленная против вращения якоря и создающая тормозной момент. Поэтому для поддержания вращения якоря необходим посторонний двигатель. В режиме генератора двигатель вырабатывает электрическую энергию.

 

 

 

.

Опубликованные материалы на сайте СМИ «Солнечный свет». Статья РАСЧЕТНЫЕ РЕЖИМЫ КЗ В ПРОГРАММЕ VISIO. Автор: Дяченко Ирина Анатольевна.

Автор: Дяченко Ирина Анатольевна
Визуализация токов короткого замыкания (КЗ) через трансформатор в различных расчетных режимах.

Ключевые слова: Visio, виртуальная лаборатория, метод симметричных составляющих, однофазное и двухфазное короткое замыкание, группа соединения обмоток.

УДК 621.316.925.1

Дяченко Ирина Анатольевна -ЭХ-150-III

СП СПО Омский техникум железнодорожного транспорта (Омск)

Научный руководитель: Капралова М. А., преподаватель

СП СПО Омский техникум железнодорожного транспорта (Омск)

Тел.: 8-904-583-93-02.

E-mail: [email protected]

 

РАСЧЕТНЫЕ РЕЖИМЫ КЗ В ПРОГРАММЕ VISIO

 

Визуализация токов короткого замыкания (КЗ) через трансформатор в различных расчетных режимах.

Ключевые слова: Visio, виртуальная лаборатория, метод симметричных составляющих, однофазное и двухфазное короткое замыкание, группа соединения обмоток.

 

Сложность восприятия теоретических процессов протекающих в трансформаторе при коротких замыканиях (КЗ), вызывает у обучающихся много вопросов. В основе изучения процесс несимметричного короткого замыкания лежит метод симметричных составляющих, который относится к специальным методам расчета трехфазных цепей и широко применяется для анализа несимметричных режимов их работы, в том числе с нестатической нагрузкой.

Взяв за основу данный метод, выполним следующие задачи:

1.Изучение процессов КЗ в различных расчетных режимах

2. Визуализация их в виртуальной лаборатории на базе программы Visio.

3. Проведение виртуальных исследований, подтверждающих гипотезу, что группа соединения обмоток трансформатора влияет на расчет токов КЗ.

В качестве примера рассмотрим трансформацию токов КЗ со стороны 0,4кВ на сторону 10кВ расчёт этих токов производится на стороне 0,4 кВ, то есть на стороне зоны защиты. Однако сама защита находится на стороне высшего напряжения – 10кВ, для того, чтобы охватить весь участок (рисунок 1).

Рисунок 1 – Схема подключения трансформатора

 

При трёхфазном КЗ, токи трансформируются без искажения, то есть при коэффициенте трансформации равном единице ток на обеих сторонах будет одинаков.

При двухфазном и однофазном КЗ фазы находятся в неодинаковых условиях, то есть, они не симметричны, из-за чего токи трансформируются с искажениями.

Двухфазное КЗ на землю возможно, но оно не создаёт никаких граничных условий, то есть по нему невозможно проверить ни чувствительность, ни селективность, поэтому мы его не рассматриваем [2].

Соответственно, возьмём на рассмотрение двухфазное и однофазное КЗ.

За основу возьмём метод симметричных составляющих, который гласит, что любую несимметричную систему векторов можно представить в виде суммы симметричных – прямой, обратной и нулевой последовательности, которые различаются порядком чередования фаз. Токи прямой последовательности вращаются против часовой стрелки, токи обратной – по часовой стрелке, а токи нулевой последовательности сонаправлены (рисунок 2).

Рисунок 2 – Визуализация метода симметричных составляющих

 

Перейдём к трансформаторам, защиту которых мы будем рассчитывать. Существует два основных типа соединения обмоток “звезда-звезда с заземленной нейтралью (нулевым выводом)”, “треугольник-звезда с заземленной нейтралью”. При первом типе соединения обмоток токи нулевой последовательности не трансформируются на сторону 10кВ, что как раз вызывает искажения. При втором типе соединения токи нулевой последовательности замыкаются в треугольник в обмотке высшего напряжения, поэтому не доходят до защиты. Также при соединении “треугольник-звезда с нулевым выводом” (11 группа) происходит поворот токов на 30 градусов из-за перехода токов из фазных в линейные.

Рассмотрим двухфазное замыкание на стороне 0,4 кВ. Например, замкнуты фазы B и C. В таком случае, токи этих фазах будут равны по модулю, но противоположены по направлению, ток в фазе A равен нулю (так как мы не рассматриваем ее нагрузочный режим). Нулевая последовательность отсутствует во всех трёх фазах, так как замыкание междуфазное. Кроме того, в фазе A ток равен нулю, соответственно токи прямой и обратной последовательности будут противоположены друг другу.

Представим эти условия в векторном виде. Возьмем группу соединения обмоток “звезда-звезда с заземленной нейтралью (нулевым выводом)”. Суммируя токи прямой и обратной последовательности мы получим два противоположенных вектора фаз B и С. Рассчитываем значение тока при двухфазном замыкании. Для этого ток короткого замыкания в трех фазах мы умножаем на . При трансформации токов перекоса фаз не происходит, соответственно, в итоге мы получаем то же число, ток есть только в двух фазах (рисунок 3).

Рисунок 3 – Двухфазное замыкание на стороне 0,4кВ при группе соединения обмоток 0

 

В случае с группой соединения обмоток “треугольник-звезда с заземленной нейтралью (нулевым выводом)” при трансформации токов вектора прямой и обратной последовательности поворачиваются на 30 градусов противоположено друг другу. Сумма токов прямой и обратной последовательности для фазы B будет равна току короткого замыкания в трёх фазах , а для фаз C и A она будет равна половине трёхфазного тока короткого замыкания . Таким образом, появляются искажения и появляется ток в фазе A (рисунок 4).

Рисунок 4 – Двухфазное замыкание на стороне 0,4кВ при группе соединения обмоток 11

 

Рассмотрим однофазное замыкание на стороне 0,4 кВ. Ток в фазах B и C равен нулю. Фаза A соединяется с землёй и образуется контур протекания тока КЗ через заземлённую нейтраль трансформатора. Ток в фазе A равен току однофазного короткого замыкания, который раскладывается на сумму токов прямой, обратной и нулевой последовательности. Эти токи равны между собой.

В векторном виде при группе соединения обмоток трансформатора “звезда-звезда с заземленной нейтралью” сумма токов прямой обратной и нулевой последовательности в фазах B и C будет равна нулю, но сумма этих токов в фазе A будет равна однофазному току короткого замыкания (рисунок 5).

При трансформации токов ток нулевой последовательности будет отсутствовать, так как у вторичной обмотки нет соединения с землёй. В результате симметрия нарушается и ток в фазе A будет равен от тока однофазного кз, а в двух остальных фазах – трети от тока однофазного КЗ. В результате от однофазного короткого замыкания на одной стороне, образуются токи на всех трёх фазах другой стороны, отличные по значению от начального тока КЗ.

Рисунок 5 – Однофазное замыкание на стороне 0,4кВ при группе соединения обмоток 0

При группе соединения обмоток “треугольник-звезда с заземленной нейтралью (нулевым выводом) ”при трансформации ток из фазы B исчезает, так как его вектора прямой и обратной последовательности сонаправлены, а нулевая последовательность также отсутствует. Токи же на фазах A и C меньше начального значения тока однофазного КЗ в раз (рисунок 6).

Рисунок 6 – Однофазное замыкание на стороне 0,4кВ при группе соединения обмоток 11

Произведены аналогичные испытания в созданной виртуальной лаборатории в Visio.

Возможности и особенности [1]:

Фазные вектора стороны НН меняются как мышью (маркеры-окружности)

.

Часовую группу соединений трансформатора можно и нужно менять с помощью мар

кера-окружности.

Ток нулевой последовательности на сторону ВН не трансформируется (обмотка ВН не имеет связи с

землей).

Коэффициент

траснформации

силового трансформатора — единица;

возможно

вы

ставить наиболее частые типы КЗ.

Положительные углы откладываются против часовой стрелки

от

верт

и

кальной пря

мой.

Десятичный разделитель – точка.

Сравнив полученные диаграммы в виртуальной лаборатории с «теоретическими» [2,3] можно сделать вывод о достоверности расчетной программы и возможности использовать ее в обучающем процессе, как на лабораторных занятиях, так и на лекционных для улучшения наглядности изучаемого материала.

ВЫВОДЫ

1. Векторные диаграммы демонстрируют трансформацию токов со стороны НН на сторону ВН. Сеть 6(10) кВ работает с изолированной нейтралью, поэтому токов нулевой последоваетльности на ВН нет. Токи прямой и обратной последовательности трансформируются с фазовыми сдвигами, зависящими от часовой группы. Это приводит к тому, что абсолютные значения токов на стороне НН и ВН различаются. Так как защита трансформатора (МТЗ) работает по токам ВН, эти различия в токах необходимо учитывать.

2. В виртуальной лаборатории в реальном времени происходит изменение систем векторов и происходит преобразование фазных координат векторов в координаты симметричных последовательностей.

3. Создание наглядного автоматического построения векторных диаграмм позволяет, самостоятельно проводить автоматические расчеты любых не симметричных режимов, что облегчает понимание процессов короткого замыкания в энергетике.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Проект «РЗА» [Электронный ресурс], точка доступа: http://pro-rza.ru

2. Андреев В. А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения. Учебник для вузов /В. А. Андреев. — 4-е изд. перераб. и доп. М., Высшая школа. 2006. — 639 с.

3. Шабад М.А. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей: Монография. – СПб.: ПЭИПК, 2003. – 555 с.

Pyatkova A. A., Konovalov О. A. SP SPO Omsk College of railway transport (Omsk) Supervisor: Kapralov M. A., lecturer SP SPO Omsk College of railway transport (Omsk)

Phone: 8-904-583-93-02.

E-mail: [email protected]

 

VISUALIZATION SHORT-CIRCUITS IN DIFFERENT DESIGN MODES

 

Visualization of short-circuit currents (KZ) through the transformer in various operating modes

Keywords: software, virtual lab, the method of symmetrical components, single phase and two phase short circuit, winding connection group.

Рубикон МКЗ (Модуль изоляции короткого замыкания, с тампером)

МКЗ — Адресный модуль короткого замыкания (изолятор)

МКЗ предназначен для непрерывной круглосуточной работы и имеет два режима работы:

— Дежурный режим (электронный ключ замкнут)

— Режим КЗ (короткое замыкание, электронный ключ разомкнут, участок адресного шлейфа отключен).

 

Для индикации режимов работы предназначен светодиодный индикатор на корпусе: в дежурном режиме он мигает с периодом 5 с, в режиме КЗ – с частотой 10 Гц квазинепрерывное свечение).

Устройство заключено в разъемный корпус с датчиком вскрытия (тампером), для установки предусмотрены два монтажных отверстия. Крепление крышки корпуса к основанию выполняется без помощи доп. инструмента, на защелках.

Отключение адресного шлейфа в случае КЗ выполняется на участке до следующего модуля МКЗ, либо, если это самый удаленный от ППК модуль МКЗ в топологии «Луч» – до конца шлейфа.

Предупреждение: рекомендуется устанавливать модули МКЗ (или МКЗ мини) в адресном шлейфе не реже, чем через 32 адресных устройства. Некоторые из устройств Рубикон имеют встроенный модуль МКЗ: извещатель ИР, расширитель ИР5, исполнительные устройства ИСМ22 исп.1, ИСМ22 исп.2.

Технические характеристики

Напряжение питания от адресного ШС
Ток потребления, мА, не более 0,1
Максимальный ток, проходящий через «открытый» электронный ключ МКЗ, мА 150
Сопротивление «открытого» электронного ключа МКЗ в дежурном режиме, Ом, не более 0,2
Сопротивление «закрытого» электронного ключа МКЗ в режиме КЗ участка адресного ШС, кОм, не менее 100
Время перехода из состояния «открытого» в состояние «закрытое», с 2±0,2
Время перехода из состояния «закрытого» в состояние «открытое», сек. не более 20
Степень защиты оболочки IP30
Относительная влажность окружающей среды, % 0…93
Средний срок службы, лет, не менее 10
Диапазон рабочих температур, С -10…+55
Габаритные размеры, мм, не более 92х58х32
Масса, кг, не более 0,03

__________________________________

ПРЕИМУЩЕСТВА РУБИКОН

∙             Простота монтажа

∙             Питание по адресному шлейфу

∙             Простота настройки, автоматическое определение адресных устройств в шлейфе

∙             Простота адресации: по серийному номеру

∙             Параметры всех АУ настраиваются с ППК

___________________________________

режимов переноса металла: короткое замыкание

Режимы переноса металла относятся к различным способам переноса присадочного металла (электрода) через сварочную дугу в сварочную ванну. Мы можем написать книгу на эту тему, но мы постараемся дать представление о различных способах передачи, о том, что они требуют, каковы их преимущества и ограничения.

Переменные, определяющие режим переноса металла, включают: диаметр проволоки, силу тока, напряжение и состав защитного газа.

Основные способы передачи металла:

  1. Переключение при коротком замыкании (короткая дуга)
  2. Шаровидный
  3. Спрей
  4. Импульсный распылитель

Существуют варианты, которые создают подкатегории внутри этих четырех, но нет необходимости усложнять вещи из-за в основном теоретической дифференциации.

В этой статье основное внимание будет уделено передаче при коротком замыкании, а остальные три режима мы рассмотрим в следующих постах.

Передача короткого замыкания

Короткое замыкание, обычно называемое «короткой дугой» и формально называемое GMAW-S, представляет собой режим переноса металла с низким подводом тепла, при котором перенос металла с электрода в сварочную ванну происходит в результате серии электрических коротких замыканий.Когда сварочная проволока подается, она вступает в физический контакт с основным материалом и создает короткое замыкание. При возникновении короткого замыкания напряжение сразу падает до нуля. Однако сварочные аппараты MIG являются источниками питания постоянного напряжения, и их основная задача заключается в поддержании постоянного напряжения. Чтобы сделать это при наличии короткого замыкания, которое хочет сбросить напряжение до нуля, источник питания увеличит силу тока, чтобы разорвать короткое замыкание.

Короткое замыкание практически снесено скачком силы тока, вызвавшим своего рода взрыв.Этот взрыв вызывает брызги и треск, который мы слышим. Некоторые люди сравнивают звук передачи короткого замыкания со звуком жарящегося бекона. Каждый раз, когда проволока замыкается на основной металл, сварочная дуга гаснет. Сварочный аппарат мгновенно отреагирует на всплеск силы тока, чтобы устранить короткое замыкание и снова зажечь дугу. Это происходит много раз в секунду (до 200 раз в секунду!), поэтому мы никогда не видим, как гаснет дуга.

Этот график зависимости силы тока и напряжения от времени показывает, как короткое замыкание приводит напряжение к нулю, и в то же время источники питания увеличивают силу тока для разрыва короткого замыкания .

Передача короткого замыкания приводит к низкому подводу тепла из-за низкой силы тока и низкого напряжения. Из-за этого он ограничен тонкими материалами. Американское общество сварщиков запрещает использование передачи короткого замыкания в предварительных процедурах сварки из-за высокой вероятности непровара.

Типичные защитные газы для передачи короткого замыкания включают 100 % диоксида углерода и смеси, содержащие до 75 % аргона, а остальное составляет диоксид углерода.

Преимущества переключения при коротком замыкании

  • Подходит для более тонких материалов (1/8 дюйма и менее) — низкое тепловложение предотвращает продувку основного материала, а при достаточной скорости перемещения может также предотвращать деформацию.
  • Сварка во всех положениях – благодаря низкому подводу тепла сварочная ванна быстро затвердевает, что позволяет выполнять сварку во всех положениях.
  • Отлично подходит для зазоров и плохой подгонки — передача короткого замыкания хороша для плохой подгонки, включая зазоры. По этой причине короткое замыкание широко используется для запуска корневого прохода по трубе.
  • Низкая стоимость. Низкие требования к силе тока для передачи короткого замыкания означают, что можно использовать простые недорогие источники питания. Углекислый газ также относительно недорог по сравнению со смесями с высоким содержанием аргона.

Ограничение передачи при коротком замыкании

  • Ограничено листовым металлом – как упоминалось выше, низкое тепловложение приводит к несплавлению на более толстых участках.
  • Брызги – короткое замыкание дуги и последующее срабатывание дуги из-за резкого скачка силы тока приводит к разбрызгиванию, что увеличивает время очистки и снижает эффективность электрода.
  • Запрещено использовать в процедурах сварки, прошедших предварительную квалификацию (из-за склонности к несплавлению).

Самая большая проблема с переносом короткого замыкания заключается в том, что мы можем сделать очень красивый сварной шов, который создает иллюзию качества. Ежедневно на рамах прицепов, стальных зданиях и других несущих конструкциях выполняются одно- и многопроходные переходные швы с коротким замыканием. Вот почему наличие квалифицированных сварочных процедур имеет решающее значение. Соблюдение норм, таких как AWS D1.1 Structural Welding Code (Steel), следует рассматривать не как неудобство, а как возможность повысить качество, следуя проверенным рекомендациям.

Чтобы проиллюстрировать, что может означать использование передачи короткого замыкания в элементах конструкции, взгляните на изображения ниже. Первый сварной шов (слева) был выполнен методом короткого замыкания. Сварной шов справа был выполнен струйным переносом.

Сварка слева была выполнена с помощью короткого замыкания, и при манипулировании движением электрода образуются отчетливые ряби. Сварной шов справа представлял собой стрингер (без манипуляций), выполненный методом распыления. Оба сварных шва были выполнены на пластине толщиной 3/8 дюйма.

Глядя на внешний вид этих сварных швов, мы можем предположить, что оба шва хорошие.Некоторые люди предпочитают сварку слева, потому что им нравится вид ряби. Но что находится под этими сварными швами? Давайте взглянем.

На протравленном поперечном сечении сварного шва короткого замыкания (слева) четко видно непровар. На изображении справа показано глубокое проникновение, связанное с переносом распылением.

Хотя оба сварных шва имеют одинаковый размер, сварной шов справа (нанесение распылением) имеет почти вдвое большую несущую способность благодаря глубокому проплавлению корня.Сварочный шов с коротким замыканием справа показывает значительное непроваривание. Эти сварные швы были выполнены на материале толщиной 3/8 дюйма, чтобы показать, что перенос короткого замыкания не следует использовать для толстых секций. Для получения дополнительной информации по этой теме прочитайте «Как определить прочность на сдвиг углового сварного шва».

Не пора ли вам подумать о качестве сварных швов?

Ссылка: Справочник по процедурам дуговой сварки, 14-е издание

Short Circuiting Transfer – обзор

6.4.1 Особенности сварки

При сварке тонкого металла основная цель состоит в том, чтобы избежать коробления, проплавления и зон чрезмерного термического влияния, при этом обеспечивая достаточную механическую прочность сварного шва для применения. Сварочные процессы, обеспечивающие максимальный контроль над перегревом, — это GMAW с переносом короткого замыкания, импульсная газовая дуговая сварка металлическим электродом (GMAW-P), GTAW и импульсная GTAW. В Таблице 6.1 представлен краткий обзор процессов. Правильный для вас процесс будет зависеть от относительного влияния факторов, указанных в таблице, на вашу операцию [421].

Дуговая сварка защитным металлом широко используется в толстолистовой промышленности (рис. 6.7). Его универсальность позволяет выполнять сварку во всех положениях черных и цветных металлов, в том числе оцинкованных. Однако уровень навыков, необходимый для сварки металлов тоньше 3 мм, увеличивается по мере уменьшения толщины металла. Электроды производятся диаметром 2,0 и 1,6 мм. При сварке тонкого металла основная цель состоит в том, чтобы избежать зон деформации, плавления и чрезмерного нагрева, при этом гарантируя, что сварной шов имеет достаточную механическую прочность для применения.Сварочные процессы, которые обеспечивают наиболее контролирующий перегрев, — это GMAW с переносом короткого замыкания, импульсная дуговая сварка металлическим электродом в газовой среде (GMAW-P), GTAW и импульсная GTAW. В Таблице 6.1 представлен краткий обзор процессов. Правильный процесс для вас будет зависеть от относительного влияния факторов, указанных в таблице, на ваш рабочий диаметр, который можно использовать с током до 20 А.

Рисунок 6.7. Принципиальная схема дуговой сварки.

Лист сваривается постоянным (DC) или переменным (AC) током.Силовой или сварочный аппарат должен обеспечивать диапазоны низких токов, необходимые для листового металла с сильной (падающей) характеристикой вольтамперного напряжения и высоким напряжением холостого хода, так что изменения длины дуги будут приводить к небольшому изменению выходного тока [ 419].

В GMAW изменения в защитных газах, мощности и электродах оказывают значительное влияние, что приводит к нескольким изменениям процесса (рис. 6.8 и 6.9). Два варианта обычно используются со средними токами, подходящими для сварки олова.Для импульсного распыления требуются газовые смеси, богатые аргоном; дуговой вариант обычно использует углекислый газ, отдельно или в смесях.

Рисунок 6.8. Основные компоненты GAMW.

Рисунок 6.9. Основное представление о дуговой сварке металлическим газом.

При импульсной сварке распылением, если прерывистые импульсы повышенного тока накладываются на регулярный ток низкого уровня, средний ток будет значителен при передаче интервалов импульсов напыления металла. В дуге короткого замыкания средний ток и скорость отложений можно уменьшить, используя продукты, которые переводят уникальные интервалы подвесного управления в короткие замыкания, происходящие со скоростью более 50 в секунду.Дугу короткого замыкания легко использовать для сварки шлифа во всех положениях [419].

Электромеханический механизм подачи проволоки с двигателем с регулируемой скоростью и управляющим двигателем для привода приводных роликов, приводящих в движение электроды с заданной и постоянной скоростью. Сварочный пистолет с дугой, которая является прерывателем для остановки и остановки подхода электрода. Поток газа и электрический ток дуги, если используется, вода для охлаждения горелки; сопло, направляющее защитный газ на дугу и ванну расплава.Контактная трубка с форсункой для передачи сварочного тока на электрод; и система кабелей, инструментов, электрических фитингов и корпусов для направления газа, электродов, энергии и воды, если они используются. Для контроля изменений в этом процессе требуется меньше навыков обращения по сравнению с процессом SMAW [419].

Дуговая сварка проточной сердцевиной (FCAW) по применению и оборудованию аналогична GMAW (рис. 6.10). В проточной дуговой сварке для соединения черного металла вместо сплошных электродов используются основные электроды.Проволока рассчитана на добавление большого количества раскислителей, таких как алюминий. Цель состоит в том, чтобы предотвратить образование пористости в сварном шве. Этот внутренний состав позволяет использовать их без защитного газа. Контролируя ионизируемые материалы в ядрах, в процессе можно использовать либо положительное электричество постоянного тока (обратная полярность), либо отрицательные электроды постоянного тока (правая полярность). Автономный процесс FCAW коммерчески доступен для мягкой и нержавеющей стали. В целом процессы GMAW и FCAW являются экономически эффективными.

Рисунок 6.10. Основной принцип FCAW.

В GTAW используется неплавящийся вольфрамовый электрод, защищенный инертным газом (рис. 6.11). Дуга плавит свариваемый металл, а также поставляемый металл, если он используется. Газовая защита защищает электрод и сварочную ванну и обеспечивает необходимые характеристики дуги. Процесс может использовать DCEN или AC. Как правило, для алюминия предпочтительнее использовать переменный ток. DCEN предпочтительнее для других металлов и сплавов. DCEP не используется, потому что вольфрамовый электрод перегревается, если его размер не превышает допустимый.Этот процесс позволяет сваривать все типы дождевых и стыковых геометрий. Он особенно подходит для сварки металлов толщиной в лист. Дуговая сварка вольфрамовым газом требует больше времени на обучение, ловкость рук и координацию определяющих факторов, чем SMAW или GMAW. Оборудование является портативным и может использоваться с любым металлом в широком диапазоне толщин и в любом положении. С помощью универсального процесса GTAW можно получить сварные швы высочайшего качества. Хотя GTAW часто более готов, чем SMAW или GMAW, он может обеспечить наилучшее качество сварного шва, допуская более широкий диапазон толщин, положений и геометрий, чем SMAW или GMAW [419].

Рисунок 6.11. Основная дуговая сварка вольфрамовым газом.

Режимы переноса сварки: советы по достижению наилучших результатов

4 августа 2021 г.

Режимы переноса для сварки MIG играют важную роль в уровне качества и производительности, которые могут быть достигнуты в операции сварки. На режимы влияет источник питания, параметры сварки (сила тока и напряжение) и защитный газ. Они также влияют на свариваемость сварочной проволоки или, другими словами, на простоту ее использования, характеристики дуги, внешний вид валика и многое другое.

Существует четыре основных режима переноса для сварки MIG, каждый из которых имеет свои характеристики, ограничения и наилучшие области применения. Каждый из них также влияет на выбор сварочной проволоки и используемый источник питания. Короткое замыкание, шаровидная передача и перенос распылением зависят от источника питания с постоянным напряжением (CV), в то время как для достижения импульсного режима переноса распыления требуется более совершенный источник питания со специфическими импульсными формами волны.

Важно не забывать использовать разные режимы с правильными параметрами и согласовывать их с нужным приложением, чтобы получить наилучшие результаты.

Перенос короткого замыкания
В режиме переноса короткого замыкания сварочная проволока касается основного материала, эффективно создавая короткое замыкание от электрического контакта, который переносит металл сварного шва в соединение. Короткое замыкание происходит от 90 до 200 раз в секунду.

Этот режим переноса работает при более низких параметрах — скорости подачи проволоки и напряжении — и также обеспечивает более низкую скорость наплавки, что делает этот процесс более медленным, чем другие. Тем не менее, это универсальный вариант для сварки во всех положениях и на более тонких материалах (обычно 1/8 дюйма или меньше), особенно при использовании сплошной проволоки.Металлопорошковая проволока также может использоваться в этом режиме. Для обоих проводов этот режим можно использовать со смесью защитного газа примерно из 75 % аргона и 25 % CO 2 .

Режим переноса короткого замыкания также можно использовать для сварки более толстых материалов, но из-за более низких параметров сварки он может быть подвержен недостаточному проплавлению и проплавлению. И наоборот, более низкое тепловложение может помочь уменьшить искажения. Этот режим склонен к образованию брызг в зависимости от толщины материала, что может сделать его менее привлекательным для операторов сварки и может повысить эффективность очистки после сварки.

С точки зрения техники, короткое замыкание относительно легко справится со сварщиками, хотя это может потребовать некоторых манипуляций при сварке вертикально вверх. Обычно для этого требуется более плотное и постоянное расстояние контакта наконечника до рабочего места (CTWD) из-за более низких и более холодных настроек, на которых он работает.

Шаровидный перенос
Шаровидный перенос работает в состоянии между коротким замыканием и спрей-переносом. Во время сварки крупные капли или шарики сварочной проволоки, обычно неправильной формы и превышающие диаметр проволоки, переходят через дугу в сварочную ванну.Этот перенос происходит при более высоких скоростях подачи проволоки и напряжениях, чем перенос при коротком замыкании. Это помогает повысить производительность, но этот режим имеет тенденцию к образованию брызг, которые необходимо удалять и которые могут быть обременительными для оператора сварки.

Существует четыре основных режима переноса для сварки MIG, каждый из которых имеет свои особенности, ограничения и наилучшие области применения.

Поскольку режим шаровидного переноса работает при более высоких параметрах сварки, что увеличивает подводимое тепло, операторы сварки могут увеличить CTWD до 3/4–1 дюйма.

Режим шарового переноса сочетается с проволокой для сварки в защитных газах с флюсовой проволокой (FCAW) с использованием 100% CO 2, , что делает этот процесс относительно недорогим, и его можно использовать для сварки основных материалов толщиной 1/8 дюйма или более. Проволока FCAW образует шлак, который операторы сварки должны удалять вручную.

Распылительный перенос
Сварщики часто называют режим распылительного переноса весьма привлекательным, поскольку это простой и плавный процесс; он обеспечивает стабильную дугу и сварку быстрее, чем другие режимы переноса.Как следует из названия, в режиме распыления мельчайшие капли (меньше диаметра проволоки) распыляются поперек дуги в сварочную ванну, что увеличивает скорость наплавки, обеспечивает хорошее плавление и проплавление, а также создает небольшое разбрызгивание. Режим переноса также обеспечивает хороший внешний вид сварного шва.

Режим переноса распылением работает при довольно высоких токах и напряжениях, поэтому он обеспечивает более высокий уровень производительности. Сочетание этого процесса с проволокой с металлическим сердечником для плоской и горизонтальной сварки может еще больше повысить производительность за счет возможности достижения высокой скорости перемещения и сведения к минимуму разбрызгивания.Это устраняет или значительно снижает необходимость очистки после сварки.

Как правило, режим переноса распылением используется для материалов толщиной 1/8 дюйма и более и подходит для углеродистой стали и алюминия. Он может работать при относительно высоких напряжениях с 80 % аргона и 20 % CO 2 без особого риска подреза; однако этот дефект может возникнуть, если дуга становится слишком длинной.

Знание того, какие присадочные металлы следует использовать с каждым режимом переноса шва, а также преимущества и ограничения каждого процесса, может помочь сварщикам добиться стабильного качества сварки.

Импульсный струйный перенос
При сварке в импульсном струйном переносе операторы заметят явную разницу в звуке по сравнению с другими режимами. Это результат переключения источника питания между высоким пиковым током или напряжением и низким фоновым током. Пиковый ток отрывает небольшую каплю проволоки и продвигает ее к сварочной ванне, в то время как низкий фоновый ток не приводит к переносу металла сварного шва. Этот цикл происходит от 30 до 400 раз в секунду.

Хотя для сварки алюминия в режиме импульсного распыления требуются более высокие навыки, для других материалов это проще. Оператор сварки может получить хороший контроль над запуском и остановкой дуги и, в конечном счете, над внешним видом валика сварного шва. Меньшее тепловложение также снижает вероятность деформации.

Этот режим также обеспечивает более высокую скорость движения и более низкий уровень разбрызгивания по сравнению с другими режимами, оба из которых поддерживают инициативы по повышению производительности. Сочетание этого процесса с проволокой с металлическим сердечником позволяет выполнять сварку в неустановленном положении и получать преимущества этого присадочного металла — высокую скорость наплавки, низкое разбрызгивание и хорошее перекрытие зазоров, и это лишь некоторые из них.Он также может быть успешно сопряжен с одножильными проводами. Смеси защитного газа для обоих могут различаться в зависимости от конкретного провода, но включают смеси с содержанием 80% аргона или выше.

Перенос с импульсным распылением обычно требует CTWD 3/4 дюйма для наилучшей производительности и стабильных результатов.

Ввод в работу
Знание того, какие присадочные металлы следует использовать с каждым режимом переноса шва, а также преимущества и ограничения каждого процесса, может помочь сварщикам добиться стабильного качества сварки.Хотя одни режимы могут быть медленнее других, каждый из них имеет свое место в данной операции сварки. Важно не забывать использовать разные режимы с правильными параметрами и согласовывать их с нужным приложением, чтобы получить наилучшие результаты.

Переиздано из Welding Journal (август 2021 г.) с разрешения Американского общества сварщиков (AWS). Нажмите здесь , чтобы просмотреть исходную статью.

Выбор режима переноса

Существует четыре основных режима переноса в процессе сварки: короткое замыкание, шаровидный, струйный и импульсный струйный.

Выбор правильного режима переноса зависит от процесса сварки, источника сварочного тока и используемых расходных материалов. Каждый способ передачи имеет свои отличительные характеристики и области применения, для которых он лучше всего подходит.

Передача при коротком замыкании
Передача при коротком замыкании получила свое название от провода, фактически «замыкающего накоротко» или касающегося основного металла много раз в секунду, когда он создает электрический контакт. Несмотря на то, что образуется некоторое количество брызг, этот способ переноса можно использовать во всех положениях сварки и на стали любой толщины.Режим передачи короткого замыкания обычно встречается в сплошной сварке MIG или порошковой проволоке, когда доля аргона в защитном газе составляет от 75 до 85% аргона, а сварочное напряжение низкое.

Шаровидный перенос
В режиме шаровидного переноса металл шва перемещается поперек дуги под действием силы тяжести. Капли поперек дуги обычно больше диаметра электрода. Шаровидный перенос не дает очень гладкого внешнего вида сварного шва, и могут появиться брызги.Использование шаровидного переноса обычно ограничивается более толстой пластиной и ограничено плоским и горизонтальным положениями. Шаровидные переносы обычно обнаруживаются в сплошных проволоках для сварки в среде инертного газа, порошковых проволоках в среде защитного газа и порошковых проволоках в среде защитного газа при применении защитного газа, содержащего 100 % CO2.

Распылительная передача
Распылительная передача названа в честь разбрызгивания мельчайших капель расплава по дуге, мало чем отличающегося от брызг, исходящих из садового шланга, когда отверстие ограничено.Перенос распылением обычно меньше диаметра проволоки и использует относительно высокое напряжение и скорость подачи проволоки или силу тока. В отличие от передачи короткого замыкания, после того, как дуга установлена, дуга постоянно «включена». В режиме переноса распылением очень мало брызг, и он обычно используется на более толстых металлах в плоском и горизонтальном положениях. Распылительный перенос обычно используется в сплошных проволоках MIG и порошковых проволоках с высоким содержанием аргона в защитном газе, обычно выше 90%.Частичный или полураспылительный перенос наблюдается в порошковых проволоках в среде защитного газа, когда используется защитный газ аргон-СО2.

Импульсный струйный перенос
Для этого варианта струйного переноса сварочный аппарат «импульсирует» или циклически переключает выходной ток между высокими пиковыми токами и низкими фоновыми токами. Это позволяет сварочной ванне немного остыть в фоновом цикле, что делает его немного отличным от истинного переноса распылением. Это преимущество позволяет выполнять сварку во всех положениях как тонколистового, так и толстолистового материала.Сплошная проволока MIG и проволока с металлическим сердечником в среде защитного газа демонстрируют наибольшее преимущество при использовании импульсного режима переноса.

Понимание режимов передачи для GMAW

Надлежащая регулировка индуктивности и наклона в режиме передачи короткого замыкания помогает обеспечить более плоский внешний вид валика с меньшим разбрызгиванием.

В процессе дуговой сварки металлическим газом (GMAW) используются четыре основных режима переноса металла с электрода на заготовку.Каждый режим передачи зависит от процесса сварки, источника сварочного тока и расходных материалов, и каждый из них имеет свои собственные отличительные характеристики и области применения.

Несколько переменных определяют тип используемого переноса, включая количество и тип сварочного тока, химический состав электрода, поверхность электрода, диаметр электрода, защитный газ и расстояние от контактного наконечника до изделия. Режим переноса также влияет на выбор используемого присадочного металла.

Какой режим вам подходит? Разумный выбор может сильно повлиять на вашу эффективность и производительность.

Передача короткого замыкания

При переносе с помощью короткого замыкания электрод касается изделия и вызывает короткое замыкание, вызывая перенос металла в результате короткого замыкания. Это происходит со скоростью от 20 до более чем 200 раз в секунду.

Преимуществом короткого замыкания является его низкая энергия. Этот метод обычно используется на тонком материале толщиной ¼ дюйма или меньше, а также для корневого шва на трубе без подложки. Его можно использовать для сварки во всех положениях.

Этот способ переноса обычно требует электродов меньшего диаметра, таких как 0.023, 0,030, 0,035, 0,040 и 0,045 дюйма. Сварочный ток должен быть достаточным для расплавления электрода, но если он чрезмерный, это может привести к резкому отрыву короткозамкнутого электрода, что приведет к чрезмерному разбрызгиванию. Использование регулируемых элементов управления наклоном и индуктивностью может улучшить передачу, чтобы свести к минимуму разбрызгивание и способствуют более плоскому профилю шва. Регулировка наклона ограничивает силу тока короткого замыкания, а регулировка индуктивности контролирует время, необходимое для достижения максимальной силы тока. Правильная настройка этих двух факторов может обеспечить превосходный внешний вид валика и имеет важное значение для переноса короткого замыкания с электродами из нержавеющей стали.

Наиболее распространенными твердыми электродами из нержавеющей стали являются ER308L, ER309L и ER316L. Эти электроды также доступны в исполнении с Si, например, 308LSi. Типы LSi содержат больше кремния, который увеличивает текучесть сварочной ванны и помогает сварочной ванне смачиваться лучше, чем стандартные сплавы. Хотя может потребоваться незначительная регулировка источника питания, оба типа могут успешно использоваться до тех пор, пока Спецификация разрешений на сварочные материалы.

Для электродов из углеродистой стали классификация электродов определяет уровень кремния.Наиболее распространены ER70S-3 и ER70S-6. Для труб ER70S-2, ER70S-4 и ER70S-7 иногда используются для работы с открытым корнем, потому что они предлагают более низкие уровни кремния. Нижний силикон создает более жесткую лужу и дает вам больше контроля над профилем заднего борта. При сварке с открытым корнем вы можете использовать электрод типа S-6 имеет меньшую индуктивность, чем электрод типа S-2, потому что электрод типа S-6 имеет более высокий уровень кремния, а ванна более жидкая.

Поддержание постоянного расстояния контакта между наконечником и изделием при передаче с помощью короткого замыкания важно для обеспечения плавной передачи.

Наиболее распространенным защитным газом для режима переноса короткого замыкания для электродов из углеродистой стали является 75-процентный аргон/25-процентный CO 2 . Для этого способа переноса также доступны многочисленные трехкомпонентные смеси защитных газов для углеродистой и нержавеющей стали.

Шаровидный перенос

Шаровидный перенос означает, что металл сварного шва переносится через дугу большими каплями, обычно превышающими диаметр используемого электрода. Этот способ переноса обычно используется только для углеродистой стали и использует 100-процентный защитный газ CO 2 .Этот метод обычно используется для сварки в плоском и горизонтальном положениях, потому что размер капли большой и его труднее сварить. контроль при использовании в вертикальном и потолочном положениях по сравнению с переносом дуги короткого замыкания. В этом режиме образуется наибольшее количество брызг; однако при использовании более высоких токов с экраном CO 2 и скрытой дугой разбрызгивание может быть значительно уменьшено. Вы должны соблюдать осторожность с заглубленной дугой, потому что это может привести к чрезмерному армированию, если скорость движения не контролируется.

Электроды GMAW из нержавеющей стали

обычно не используются в этом режиме переноса, поскольку содержание в них никеля и хрома (от 9 до 14 процентов никеля и от 19 до 23 процентов хрома) создает более высокое электрическое сопротивление, чем электроды из углеродистой стали. В дополнение к различиям в электрическом сопротивлении, использование 100-процентного CO 2 в качестве защитного газа может отрицательно сказаться на коррозии. сопротивление электродов из нержавеющей стали. Электроды из углеродистой стали ER70S-3 и ER70S-6 обычно являются предпочтительными.

Режим переноса распыления

Распылительный перенос назван в честь распыления крошечных капель расплава по дуге, подобно брызгам, выходящим из садового шланга, когда отверстие ограничено. Распылительный перенос обычно меньше диаметра проволоки и использует относительно высокое напряжение и скорость подачи проволоки или силу тока. В отличие от передачи при коротком замыкании, если дуга установлена, она горит постоянно. Этот метод дает очень мало разбрызгивается и чаще всего используется на толстых металлах в плоском и горизонтальном положениях.

Токи перехода защитного газа

Диаметр провода

Защитный газ

Ток распылительной дуги (амперы)

0,023
0,030
0,035
0,045
0,062

98% Ar/2% O 2

135
150
165
220
275

0.035
0,045
0,062

95% Ar/5% O 2

155
200
265

0,035
0,045
0,062


92% Ar/8% O 2

175
225
290

0.035
0,045
0,062

85% Ar/15% CO 2

180
240
295

0,035
0,045
0.062

80% Ar/20% CO 2

195
255
345

Распылительный перенос достигается при высоком процентном содержании аргона в защитном газе, обычно не менее 80 процентов. В этом режиме, также называемом осевым распылением, используется уровень тока, превышающий то, что описывается как переходный ток.Ток перехода будет варьироваться в зависимости от диаметра электрода, процентного содержания защитного газа и расстояния между контактным наконечником и рабочей поверхностью. Когда текущий уровень выше чем ток перехода, электрод переходит в работу очень мелкими каплями, которые могут образовываться и отрываться со скоростью несколько сотен в секунду. Достаточное напряжение дуги требуется для того, чтобы эти маленькие капли никогда не касались изделия, обеспечивая сварку без брызг. Распылительный перенос также дает профиль проникновения в виде пальцев.

Этот режим переноса используется в основном в плоском и горизонтальном положениях, поскольку при этом образуется большая сварочная ванна. По сравнению с другими режимами переноса могут быть достигнуты высокие скорости осаждения. Из-за используемой длины дуги на нее также легче воздействуют магнитные поля. Если это не контролировать, это может отрицательно повлиять на профиль проникновения, внешний вид валика и уровень разбрызгивания.

Основным фактором при выборе электрода из углеродистой стали иногда является количество силикатных островков, которые остаются на поверхности сварного шва.Это особенно важно, если вам нужно минимизировать время очистки после сварки или если готовое изделие будет окрашено. По этой причине вы можете выбрать электрод ER70S-3, ER70S-4 или ER70S-7. С электродами из нержавеющей стали разница незначительна. появление шариков в типах Si из-за более высокой энергии, используемой в этом режиме переноса. Преимущество смачивающего действия Si типов не обязательно, и если они используются, это обычно является вопросом предпочтения. Влияние химического состава на переходный ток минимально, но для одного сплава может потребоваться более высокое напряжение по сравнению с другим для достижения истинного распыления.

Pulse-Spray Transfer

В режиме переноса импульсного распыления источник питания переключается между высоким током переноса распыления и низким фоновым током. Это позволяет переохлаждать сварочную ванну во время фонового цикла, что немного отличается от настоящего переноса распылением. В идеале в каждом цикле одна капля переходит с электрода в сварочную ванну. Из-за низкого фонового тока этот режим перенос может использоваться для сварки не в нужном положении на толстых участках с более высокой энергией, чем перенос короткого замыкания, что обеспечивает более высокий средний ток и улучшенное плавление боковых стенок.Кроме того, его можно использовать для снижения тепловложения и уменьшения искажений, когда высокие скорости движения не нужны или не могут быть достигнуты из-за ограничений оборудования или пропускной способности.

Как правило, те же защитные газы, что и для переноса распылением, также используются в режиме импульсного распыления.

В число электродов, которые вы можете использовать, входят все стандартные типы углеродистой и нержавеющей стали, а также некоторые специальные сплавы, такие как INCONEL® (625), дуплекс (2209) и супердуплекс (2509). Благодаря программируемому импульсному источнику питания большинство сплавов со сплошной проволокой можно использовать с индивидуальной формой импульса.

При всех режимах передачи тип провода оказывает некоторое влияние на настройки аппарата. Кроме того, на передачу влияет поверхность проволоки. Производители используют различные типы стабилизаторов дуги на поверхности проволоки для улучшения плавного переноса. Вот почему при сварке одним и тем же типом электродов разных производителей необходимо вносить небольшие коррективы.

Типы переноса сварочного аппарата

MIG — короткозамкнутый, круговой и распылительный перенос

MIG Welding Spray Transfer

Сварка MIG имеет четыре способа переноса проволоки в соединение.

  • Короткое замыкание
  • Шаровидное
  • Распыление
  • Импульсное распыление
Короткое замыкание Перенос

Перенос короткого замыкания — это перенос, используемый при более низком напряжении для сварки MIG. Передача короткого замыкания происходит, когда провод контактирует с металлом, создавая короткие замыкания. Во время этого короткого замыкания провод, контактирующий с металлом, нагревается и вплавляется в соединение, создавая лужу от контакта. Затем начинается другой контакт, и процесс продолжает повторяться много раз в секунду.Самый простой способ определить, произошло ли короткое замыкание при передаче, — по звуку. Звук очень напоминает удар яйца о очень горячую сковороду или высокий треск. Это очень четкий и быстрый треск.

Как настроить перенос типа короткого замыкания – настройки и газы

Обычно перенос короткого замыкания используется на тонких или листовых металлах. Для передачи короткого замыкания обычно используется либо защитный газ CO2, либо большинство смесей, содержащих менее 75 % аргона. При передаче короткого замыкания газ CO2 обладает свойством глубокого проникновения, которое хорошо работает на более тонких металлах.Вот почему большинство автомастерских используют короткое замыкание с помощью газа CO2. Слишком большое количество аргона в газовой смеси будет распыляться и иметь нежелательные характеристики жидкости. Чтобы настроить перенос короткого замыкания, вы должны использовать материалы с высоким содержанием CO2, и это должны быть более тонкие материалы, такие как 1/8 или тоньше. Если вы слышите быстрый потрескивающий звук высокой частоты, значит, вы выполняете сварку с переносом короткого замыкания. Если потрескивание медленное, увеличьте скорость подачи проволоки, пока звук не станет правильным.Перенос короткого замыкания очень прост в сварке и отлично работает во всех положениях. Это меняется на более толстых материалах, и это описано ниже в разделе переноса распылением.

Сварка MIG с коротким замыканием
Шаровидный перенос

Шаровидный перенос подобен переносу с коротким замыканием. Шаровидная передача происходит, когда проволока изгибается и создает шар, который свисает с проволоки. Затем шарик падает на металл, заполняющий стык, и процесс начинается снова. Шаровидная передача имеет медленный хлопающий звук.Он имеет несколько хлопков в секунду, и много раз вы действительно можете видеть, как шар формируется и отбрасывается.

Как настроить перенос шарикового типа – настройки и газы

Перенос шарикового типа обычно выполняется с использованием защитного газа C25 (25% CO2 и 75% аргона) или или с большим процентным содержанием аргона.
Газообразный аргон может содержать процент углекислого газа, гелия и/или кислорода. Во многих случаях один и тот же газ можно использовать для распыления. Одним из недостатков шаровидного распылителя является разбрызгивание на сопле.Ниже показан сварной шов из нержавеющей стали, который я сделал с помощью шарового переноса газа C2 (2% CO2 и 98% аргона).

Сварка MIG из нержавеющей стали с использованием процесса шаровидного переноса с газом C2.

Чтобы настроить шаровидный перенос, вы хотите, чтобы сварка началась с потрескивающим звуком. Как только вы настроите машину и проплавление сварного шва будет хорошим, уменьшите скорость подачи проволоки до тех пор, пока сварной шов не начнет издавать медленный хлопающий звук. Будьте осторожны, не замедляйте скорость подачи проволоки слишком сильно, потому что вы можете повредить контактный наконечник.

Спрей-перенос

Спрей-перенос — это перенос, при котором применяется более высокое напряжение, а электрод не контактирует с металлом. Передача именно так, как это звучит. Проволока распыляется или имеет очень мелкий туман, переносящийся на металл. Вы также можете увидеть чистую дугу до металла и не будет брызг. Перенос распылением также может быть определен инженерами-сварщиками по минимальной силе тока для более толстых металлов. Существует два типа переноса распылением.

True Spray Transfer Тип

True Spray Transfer издает шипящий звук, не разбрызгивается и образует очень плавную дугу, похожую на пламя свечи.Он немного удивляется и представляет собой тихую синюю дугу длиной около 1/4. Этот тип передачи используется только в плоском и горизонтальном положениях. Распылительный перенос отлично работает на стали, нержавеющей стали и алюминии, где необходимы чистые сварные швы.

Распылительный перенос для сварки толстых материалов

Второй тип распылительного переноса издает потрескивающий звук и определяется настройкой минимального напряжения и силы тока. Электрод никогда не соприкасается с металлом, и между металлом и электродом возникает дуга.Потрескивающий звук создается тем, что скорость подачи проволоки настолько высока, что лужа имеет бурные реакции из-за высокой скорости отложения. Ниже приведено изображение сварного шва, выполненного с помощью струйного переноса, который сопровождался глубоким быстрым потрескивающим звуком. Основной материал представляет собой 12-дюймовый канал, приваренный к пластине толщиной 1/2 дюйма за один проход. Я использовал напряжение от 36 до 38 вольт (большой промышленный источник питания) и скорость подачи проволоки около 350 дюймов в минуту с электродом 0,035 E70S-6. Жара была такой жаркой, что мои кожаные перчатки свернулись, и если бы я остановился хоть на секунду, то проделал бы дыру в этом материале.

Полудюймовая пластина для сварки MIG методом струйного переноса каналов.
Как настроить перенос распылением – настройки и газы

Для истинного переноса распылением в качестве защитного газа должен использоваться либо чистый аргон, либо смесь аргона, двуокиси углерода, гелия и/или кислорода.

  • В углеродистой стали используется любая смесь с 75% или более аргоном.
  • Нержавеющей стали требуется газ C2 или 98% аргона и 2% CO2 или три смеси, такие как 90% аргона, от 2% до 10% углекислого газа и до 5% кислорода.
  • Алюминий сваривается как обычно со 100% аргоном или гелием или любой их смесью для более тяжелых материалов.

Настройка сварочного аппарата для истинного струйного переноса выполняется путем настройки аппарата для правильного проплавления, а затем либо увеличения напряжения для получения плавной дуги, либо снижения скорости подачи проволоки до получения дуги желаемой длины.

Распылительный перенос на более толстые материалы определяется минимальным напряжением и настройками подачи проволоки. В большинстве случаев видно либо наличие дуги и отсутствие прямого контакта электрода с соединением, либо инженер-сварщик задал настройки.

РЕЖИМОВ ПЕРЕДАЧИ МЕТАЛЛА | КОРОТКОЕ ЗАМЫКАНИЕ VS РАСПЫЛЕНИЕ VS GLOBULAR

by Jason Becker

Каждый сварщик должен хорошо разбираться в режимах переноса металла (MOMT). В этом видео мы обсуждаем три различных способа переноса металла и их назначение. В GMAW режимы переноса металла в значительной степени зависят от состава защитного газа и параметров сварки. Напряжение и скорость подачи проволоки сильно различаются от одного режима к другому.

Глобулярный

Глобулярный способ переноса металла часто используется со 100% CO2, так как это гораздо более дешевый газ, чем бинарный (смесь двух газов) или тройной (смесь трех газов).Глобулярный МОМТ звучит так, как будто в процессе сварки на конце проволоки образуются большие шарики металла неправильной формы, которые попадают в сварочную ванну. при таком способе переноса очень распространено разбрызгивание из-за того, что крупные капли металла попадают в сварочную ванну. В прошлом шаровидная сварка широко использовалась для высокопроизводительной сварки листового металла из-за более высоких скоростей перемещения. Некоторыми из недостатков этого метода переноса являются более высокий уровень разбрызгивания, холодный нахлест, неполное сплавление и появление валиков.Шаровидное положение также ограничено плоскими скруглениями, канавками и горизонтальными скруглениями. Шаровидное возникает между уровнями тока короткого замыкания и осевым распылением.

Короткое замыкание

Короткое замыкание — это именно то, на что это похоже. Проволока создает короткое замыкание 20-200 раз в секунду во время сварки, вступая в физический контакт со сварочной ванной. Короткое замыкание в основном выполняется с использованием смеси 75/25 аргона (инертного газа) и СО2 (активного газа), 75% аргона с СО2 в качестве остального.Короткое замыкание в основном используется для более тонких материалов размером 5/16 дюйма и меньше и не рекомендуется для материалов толщиной 1/4 дюйма или более из-за того, что оно склонно к несплавлению. Преимущество короткого замыкания заключается в высокой скорости перемещения и отсутствии ограничений по положению. Короткое замыкание также часто используется в корневых швах труб из-за его быстрого затвердевания. МОМТ короткого замыкания происходит при меньших значениях тока по сравнению с шаровидным и осевым распылением.

Осевое распыление

Осевое распыление MOMT в основном используется для более толстых материалов, но ограничено плоскими галтелями и канавками, а также горизонтальными галтелями.Из-за более высокого тока, необходимого для осевого распыления, проволока образует мелкие капли, которые «распыляются» в сварной шов. Скорость передвижения — еще одно дополнительное преимущество этого MOMT. Осевое напыление является отличным выбором, когда важным фактором является внешний вид сварного шва, так как он обеспечивает высокое качество эстетичных сварных швов.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.