МЕЖДУНАРОДНЫЙ ИНЖЕНЕР-СВАРЩИК

Источники питания для электродуговой сварки

Основные понятия и законы теории электрических цепей.

Электрическая цепь-это совокупность устройств, предназначенных для прохождения электрического тока. В общем случае цепь состоит из генераторов (источников) и устройств для передачи электрической энергии.

Электрическая цепь характеризуется параметрами: напряжением U, током I, мощно­стью Р.

Эпектрическое напряжение "U” - это скалярная физическая величина, численно равная работе по перемещению единичного ”+" заряда из одной точки поля в другую по произволь­ному пути (те. линейному интегралу напряженности электрического поля вдоль рассматри­ваемого пути)

А В А—> —> В —► —v

•----- >• Uba = і Е dL= - I Е dL=-LW

+ В А

Поля, для которых выполняется уравнение lEdL=0 называются потенциальными

Электрический потенциал - скалярная физическая величина равная работе по пере­мещению единичного "+" заряда из рассматриваемой точки в фиксированную. Напряжение между двумя точками UAe равна разности потенциалов между этими точками.

Сторонними - называют силы стремящиеся разделить разноименные заряды противо­действуя силам Кулона.

ЭДС - это физическая скалярная величина численно равная работе по перемещению единичного заряда от отрицательного полюса к по­ложительному внутри источника т. е. против Кулоновских сил.

ЭДС численно равна - разности потенциапов (напряжений) между зажимами источника энергии при разомкнутой цепи.

Электрический ток. Электрический ток представляет собой явление движения заряженных частиц и явление изменения электрического ПОЛЯ во времени сопровождаемое магнитным полем.

Основными видами электрического тока являются:

1) Ток проводимости (кондукции)

2) Ток переноса (конвекции)

3) Ток электрического смещения (ток дислокации)

1. Током проводимости называют упорядоченное движение заряженных частиц внутри проводника под действием электрического поля.

Характерной особенностью тока проводимости является пропорциональность плотно­сти этого тока напряженности электрического поля при неизменной температуре простран­ства.

2. Током переноса называют явление переноса электрических зарядов движущимися в свободном пространстве заряженными частицами или телами.

3. Током смещения называют явление изменения электрического поля во времени, со­провождаемое магнитным полем и электрическим током поляризации. Ток электрического смещения состоит из 2-х составляющих: тока электрического смещения в пустоте (вакууме) и электрического тока поляризации.

Принцип непрерывности электрического тока:

1) линии электрического тока не имеют ни начала ни конца, они замкнуты сами на себя

2) полный ток сквозь взятую в какой либо среде замкнутую поверхность = 0.

Магнитный поток - это поток вектора магнитной индукции через некоторую поверх­ность. Магнитный поток, образуемый электрическим током контура, ограничивающего по­верхность интегрирования, называется магнитным потоком самоиндукции.

Идеализированные элементы электрических цепей.

Различают активные и пассивные идеализированные элементы электрических цепей. Активные вызывают напряжение и токи в схемах, а пассивные создают пути для электрических токов.

1. Идеализированные пассивные элементы.

а) Сопротивление - это идеализированный элемент цепи, характе­ризующий необратимое преобразование электромагнитной энергии - г * U/I - в какой либо другой вид энергии.

б) Емкость - это идеализированный элемент цепи, количественно характеризующий, энергию запасаемую в электрическом поле.

C=2Wc/U2, C=q/Uc.

Емкостью между двумя проводящими телами, разделенными ди­электриком называют величину, численно равную отношению заряда од­ного из тел к разности потенциалов между этими телами.

в) Индуктивность - это идеализированный элемент цепи, количест­венно характеризующий запасаемую в цепи энергию. Индуктив­ностью называют отношение потокосцепления самоиндукции к току в данном элементе: L=ca2-frs/L.

Активный идеализированный элемент.

А) Идеализированный источник напряжения (генератор ЭДС) - это идеализированный элемент электрической цепи, на­пряжение между полюсами которого задано некоторой функцией от времени и не зависит от тока.

Б) Идеализированный источник тока (генератор тока) - это идеализированный двухполюсный элемент цепи, ток через кото­рый задан некоторой функцией времени, и не зависит от напря­жения между полюсами.

Внешняя (ВАХ) характеристика источника - это зависи­мость напряжения на зажимах источника от тока им отдаваемого,

Основные законы электрической цепи.

Фундаментальные законы электрических цепей - это закон Ома. коны Кирхгофа и закон Джоуля-Ленца

1.Закон Ома

а) для цепи постоянного тока: I = U/R

б) для цепи с источником ЭДС: I = U,6 + E/R

в) замкнутый контур: I = E/R

г) для цепи переменного тока:

U = - Е + г} + L • (diL/dt) + ZM1L + (1/С) • Jidt

Закон Джоуля-Лениа: Р = dA/dE = U • і

I - й Закон Кирхгофа:

Алгебраическая сумма мгновенного значения токов в сечении равна нулю.

II - й Закон Кирхгофа:

Алгебраическая сумма падений напряжения на всех элемен­тах контура равна нулю. ZU* = 0; £UP = Хек

Электрические однофазные цепи синусоидального тока

Основные величины, характеризующие синусоидальное на­пряжение и токи:

U(t)=Um sin(cot + фи); Uft^UmCosM+vu),

где: Um - амплитудное значение напряжения; U(t) - мгновенное значение напряжения;

о - угловая частота.

Cosx = sin(x + л/2); со = 2*f; f = 1/Т [Гц]; i(t) = Imsin(cot + фі)

Сдвигом фаз называют разность начальных фаз гармонически изменяющихся функций

ф = фіі - фІ

Действующее значение переменного тока численно равно такому значению постоянно­го тока, при прохождении которого в одном и том же резисторе с сопротивлением R за вре­мя одного периода времени выдепяется одинаковое количество теппа. Действующее значе­ние переменного тока является его среднеквадратичным за период.

Е = ЕтЛ/2;

I = WV2* 0,7071„;

U = 1Ы2; ю = 314рад/сек;

F = 50 Гц;

Т = 0,02 сек.

Источники питания для электродуговой сварки

Источники питания сварочной дуги - электрические машины и аппараты - обеспечи­вают питание дуги током, поддержание устойчивого дугового разряда.