1.6 Джерела різнополюсних імпульсів

Вивчимо роботу джерела з індуктивним накопичувачем енергії, призначеного для зварювання алюмінію різнополюсними імпульсами (рис.1.13). До його складу входять два автономних джерела постійного струму - регулюємі випрямлювачі 01 і 02, індуктивні накопичувачі - дроселі Ы та Ь2, розмежувальні діоди VD 1 та VD 2,тиристорний комутатор VS1 - VS2 та комутуючий конденсатор С. Випрямляч 01 з накопичувачем Ы живить дугу прямої полярності по мережі 01-L1-дуга-VD2-VS2, а випрямляч 02 з накопичувачем Ь2 живить дугу зворотної полярності по мережі 02-L2-дуга-VD1-VS1.

Розглянемо процеси в джерелі в інтервалі часу ґ1-12 (рис.1.13б,в). В момент і1 система керування відкриє тиристор VS1, цьому дросель L1 буде накопичувати електромагнітну енергію завдяки збільшенню струму ^1, путь якого поданий на схемі тонкою лінією. У цей же момент і1 вимикається тиристор VS2. Але дросель підтримує зменшуючийся струм Л.2 видаючи раніш накоплену енергію. При цьому дросель L2 живить дугу струмом зворотної полярності по мережі, вказаної пунктиром. Водночас він заряджає конденсатор С, відповідно полярності вказаної на схемі.

Розглянемо процеси в інтервалі часу і2-їЗ. У момент ї2 система керування відкриє тиристор VS2. Тому розрядом комутуючого конденсатора С по мережі С-VS2-VS1-С тиристор буде замкнений, з моменту ї2 дросель L2 почне накопичувати, а дросель L1 повертати енергію, підтримуючи струм в дузі прямої полярності та перезаряджаючи конденсатор С до моменту ґ3, коли процеси в джерелі знову повторяться .

Таким чином , струм в дузі має форму різнополюсних імпульсів (рис.1.13б,г). Тривалість імпульсів прямої та зворотної полярності задається системою керування незалежно друг від друга та регулюються в інтервалі 0,004-0,015с. Струм обох імпульсів незалежно та плавно настроюється з допомогою випрямлячів 01 і 02. Зазвичай струм і час імпульсу зворотної полярності назначають невеликими, але достатніми для ефективного очищення поверхні деталі. На початку кожного імпульсу завдяки скачку струму в накопичувачі створюється висока ЕРС самоіндукції, яка забезпечує надійне наступне запалення. Тому джерело з ГНЕ не потребує імпульсного стабілізатора дуги. Форма імпульсів струму близька до прямокутної, тому що накопителі працюють в режимі неповного розряду. В наданій схемі накопичувач з'єднаний зі своїм випрямлячем послідовно. Тут на відзнаку від паралельної схеми дуга живиться сумарною ЕРС накопичувача та випрямляча, що дозволяє зменшити їх потужність та габарити.

Завдяки високій електромагнітній інерції накопичувачів струм імпульсу при коливаннях напруги дуги практично не змінюється. Отже, круто падаюча зовнішня характеристика в джерелі з ІНЕформується параметрично. Для початкового запалення дуги джерело укомплектоване осцилятором паралельного включення 03 та фільтром високих частот. Система керування забезпечує плавне збільшення струму на початку та спад на прикінці зварювання, а також імпульсну модуляцію струму для зварювання пульсуючою дугою.

Джерела з ІНЕ спроможні генерувати і уніполярні імпульси для зварювання пульсуючою дугою любих інших матеріалів крім алюмінію.