Процесс питания

Технические характеристики ИП

Технические характеристики приводятся в паспорте оборудования, справочных изданиях, рекламных проспектах. Полный перечень технических характеристик необходимых для эксплуатации приводятся (чаще всего) только в паспорте оборудования.

Например, данные из паспорта выпрямителя ВД-306:

№	Наименование параметра	Норма
1.	Номинальное напряжение питающей сети трехфазного тока, В
2.	Номинальная частота питающей сети. Гц
3.	Первичный ток, А
4.	Вторичное напряжение холостого хода, не более В
5.	Номинальное рабочее напряжение, В
6.	Минимальное рабочее напряжение, В не более
7.	Максимальный сварочный ток, А
8.	Пределы регулирования сварочного тока, А диапазон малых токов диапазон больших токов	30-125 125-350
9.	Номинальный сварочный ток. А
10.	Продолжительности цикла сварки, мин
11.	Отношение продолжительности рабочего периода к продолжительности цикла (ПВ*). %
12.	Потребляемая мощность, не более кВА
13.	КПД не менее, %
14.	Температурная защита от нагрева обмоток трансформатора, °С, не более; Блока диодов°С не более;
15.	Уровень звука на опорном радиусе З м, не более, дБа
16.	Габаритные размеры, мм Длина Ширина Высота
17.	Масса, кг не более

Для сварочных ИП в перечне параметров должны быть указаны:

Номинальный сварочный ток – Jн

(выбирается из определенного ГОСТом ряда значений).

Наиболее широко используются номинальные значения:

100,125,140,160,200,250,315,400,500,630,800,1000,1250 A.

Номинальная продолжительность нагружения ПН(отношение времени работы под нагрузкой ко времени работы с учетом перерывов)

ПН% = ;

Для ручной сварки средний статистический ПН= 60%. Для механизированных процессов ПН=100%. Для монтажных работ минимальный ПН=20%.

Циклический нагрев и охлаждение при ПН=50%.

При работе на режиме с превышением Jнили ПНнеобходимо проверить не вызовет ли он перегрев ИП, при котором оборудование может выйти из строя.

Нагрев ИП определяется

Q=J_H²*R*t_H= J_P²*R*t_РАБОЧ.

Поскольку изменения сопротивления проводов малы, то

J_H²*ПН_H= J_Р²*ПН_Р,

или

.

Номинальное напряжение на нагрузке

При ручной дуговой сварке покрытыми электродами оно задано в диапазоне до 500 А линейной зависимостью

U = 20+0,04 I

Напряжение холостого хода

При ручной дуговой сварке оно по требованиям электробезопасности не должно превышать:

80В для ИП переменного тока

100В для ИП постоянного тока

Диапазон регулирования сварочного тока: Jmin…Jmax. Максимальный ток выше номинального на несколько процентов. На одной ступени диапазон регулирования тока 1:3, 1:5.

Диапазон регулирования напряжения: Umin…Umax

Указывается для оборудования с полого падающими и жесткими внешними статическими характеристиками.

Номинальное напряжение сети переменного тока – U.

(В России 380, 220, 127 В)

Максимальный первичный ток – J.

Мощность потребляемая из сети – Р.

Коэффициент полезного действия – КПД

КПД = Р/ Р= UJ/ Р.

Коэффициент мощности cos:

cos= Р/ S.

Габариты: L*B*H [мм]

Масса, m [кг].

Кроме этих параметров указываются также специфические параметры:

- диапазон изменения длительности импульса тока и паузы;

- диапазон регулирования дежурной или базовой дуги, изменения амплитуды импульса;

- время нарастания и спада тока;

- время задержки включения и выключения сварки от времени подачи защитного газа.

В описании сварочного ИП должна указывается внешняя статическая характеристика (ВСХ) ИП- зависимость напряжения в сварочной цепи от силы тока

1 – жесткая ВСХ;

2 – пологопадающая ВСХ;

3 – крупопадающая ВСХ;

4 – штыковая (вертикально падающая) ВСХ.

Применяются также комбинированные внешние статические характеристики, особенно у инверторных ИП..

Обозначение ИП по ГОСТу:

Например ТДФЖ-1002-У3,

где позиции слева направо обозначают

1 – вид оборудования (трансформатор – Тр, выпрямитель – В, преобразователь – Пр, агрегат – А, установка – У);

2 – способ сварки, наплавки, резки (дуговая – Д,, электрошлаковая - Ш);

3 и 4 –дополнительные признаки:

у трансформаторов для ручной сварки способ регулирования (механическое – М, электрическое – Э);

у трансформаторов для механизированной сварки разновидность сварки - под флюсом – Ф, а далее вид вольтамперной характеристики – Ж (жесткая).

У выпрямителей на 3 позиции встречаются буквы Г,У,М: ВДГ – выпрямитель для дуговой сварки в среде защитных газов; ВДУ - выпрямитель для дуговой сварки универсальный. Выпрямитель для дуговой сварки многопостовой - ВДМ или выпрямитель для дуговой наплавки универсальный многопостовой – ВДУМ.

Для агрегатов в третьей позиции указывается вид двигателя: АДД – агрегат для дуговой сварки с дизельным двигателем; АДБ – агрегат для дуговой сварки с бензиновым двигателем.

В обозначении специальных установок для сварки буква Г означает сварку в защитном газе, а буква У- универсальность: УДГУ – установка для дуговой наплавки в среде защитных газов универсальная;

В установках для плазменных процессов в этих позициях используются буквы С- сварка, Р- резка, Н – наплавка. Например: УПР – установка для плазменной резки.

5 и 6 – определяются номинальным током ИП (Jн/100);

7 и 8 – номер конструкции ИП;

9 – климатическое исполнение;

У – для умеренного климата, Т- для тропического.

10 – категория размещения

(1 – вне помещения, 2 – в не отапливаемых помещениях, 3 – отапливаемых помещениях).

К сожалению многие отечественные производители сварочного оборудования в настоящее не придерживаются такого обозначения, что создает путаницу при выборе ИП..

Эксплуатация источников питания

Эксплуатация источников питания должна начинаться с изучения паспорта источника питания. К эксплуатации ИП допускаются после инструктажа по ТБ.

1. Подключение оборудования осуществляется к силовым сетям через рубильники с плавкими предохранителями или стационарные автоматы защиты электромагнитного и теплового типа. Корпус ИП обязательно должен заземляться. На корпусе ИП снаружи имеется клемма с гайкой с обозначение заземления. Сечение неизолированного стального проводя заземления для ручной дуговой сварки не менее 12 мм. Рабочее место сварщика также должно быть заземлено отдельным проводом.

Сечение проводов подключения к силовой сети и сварочных проводов выбирается по допустимой плотности тока Jи J.В качестве вторичных проводов используют многожильные медные провода сечением от 35 до 120 мм². Изоляция самая разная резиновая наименьшая температура нагрева 110°.(изоляция из стеклоткани с пропиткой, температура равна 180°). На 500 А сечение медного провода 120 мм².

При эксплуатации провода меньшего сечения его надо проверять на предмет перегрева по заданной ПН.

В оборудовании с переключениями ступеней режима работы переключения производятся при отключении оборудования от сети или на холостом ходу во вторичной цепи, если это допустимо.

Тоже самое касается работы с балластными реостатами, переключение надо производить максимально быстро, чтоб контакты не обгорели.

Все виды сварочного оборудования подлежат профессиональным периодическим работам и ремонту. При профессиональных работах (в нормальных условиях) воздухом продувается внутренняя часть, для удаления металлической пыли, проверяются контакты, зачищаются и подтягиваются, подвижные части смазываются.

На ИП установлены нормативные сроки осмотра текущего и капитального ремонта.

Трансформаторы, выпрямители, преобразователи – осмотр 1р. в месяц, текущий ремонт 1р. в месяц, капитальный ремонт 1р. в 6 лет. Срок службы порядка 10-12 лет расчетный.

Для специальных ИП и установок осмотр 1раз в неделю, текущий ремонт раз в 3 месяца, капитальный ремонт 1раз в 3 года.

Более детально сроки регламентных работ в книгах Милютина В.С. или О.Н. Братковой.

Измерение электрических характеристик

источников питания

1. Измерение тока в сварочной цепи.

Если ток переменный, то трансформатор тока использовать нельзя. Для измерения используют шунты.

Шунты стандартные, падение напряжения на них чаще всего 75 mВ при номинальном токе шунта. Для того, чтобы сопротивление шунта не менялось при нагреве их изготавливают из константана (медный сплав с очень малым ТКС).

2. Схемы для измерение ВСХ ИП

На переменном токе

На постоянном токе

Балластный реостат

3. Порядок проверки диапазона регулирования тока ИП для ручной дуговой сварки покрытыми электродами

Процесс питания – это сложный физиологический процесс, в результате которого каждая клетка организма получает необходимые для жизнедеятельности питательные вещества.

Процесс питания начинается с возникновения чувства голода, которое является пищевой мотивацией. Различают голод истинный и мнимый.

Истинное голодание возникает тогда, когда снижается уровень питательных веществ в каждой клетке организма, затем снижение их в крови. Именно из крови клетки получают все необходимое для жизнедеятельности.

Мнимое голодание наблюдается тогда, когда в желудке отсутствует пищевая масса. При этом в стенке желудка возникают сильные непроизвольные сокращения.

При нарушении констант гомеостаза, которые отражают уровень питательных веществ в организме, формируется специальная функциональная система, полезным результатом которой является повышение в крови уровня питательных веществ. Системообразующим фактором этой системы является пониженный уровень питательных веществ в крови. Этот уровень является раздражителем для специфических рецепторов, Например: онкорецепторов, глюкорецепторов.

В результате возникают импульсы, в которых закодирована информация об уровне питательных веществ в крови. От рецепторов по чувствительным волокнам эти импульсы передаются в ЦНС, в гипоталамус, где расположен пищевой центр. Этот центр представляет собой две группы нейронов:

• образует центр “голода”
• образует центр ”насыщения”

Центр принимает информацию и составляет программу для достижения полезного приспособительного результата для организма. Программа выполняется двумя путями:

Первый путь:

Это осознанная реакция организма на снижение уровня питательных веществ в крови. Эта реакция заключается в возникновении пищедобывательного поведения, которое формируется при участии центров коры, т.к. именно в ней возникает ощущение чувства голода. Поведение заканчивается приемом пищи, и с этого момента начинается процесс пищеварения, который является центральным звеном процесса питания.

Этот процесс происходит в пищеварительной системе, и начинается с ротовой полости. Когда пища заполняет желудок, происходит растяжение его стенки, при растяжении возбуждаются механорецепторы. Импульсы от этих рецепторов поступают в центр питания, где формируется чувство насыщения. Это мнимое насыщение, т.к. питательные вещества еще не успели поступить в клетки и вызвать истинное насыщение.

Когда пища поступает в тонкий кишечник, то в нем в основном и расщепляются сложные вещества на простые, которые всасываются в кровь, раздражают специфические рецепторы, импульсы от которых так же поступают в центр питания, возбуждая нейроны центра насыщения- это происходит истинное насыщение, т.к. далее вещества из крови быстро выходят в клетки.

Второй путь:

Если прием пищи не возможен, то временно насыщение клеток происходит через саморегуляцию, когда начинаются расходоваться запасы питательных веществ: в первую очередь расходуются углеводы, они поступают из депо (печени и мышц). Во вторую - жиры. Распад гликогена - сложного углевода происходит под влиянием сложных гормонов, например, глюкагона- гормона поджелудочной железы.

Все изменения, которые происходят в организме (и процесс пищеварения, и расход запасов питательных веществ) направлены на достижение полезного результата, т.е. на повышение уровня питательных веществ в организме.

Данная ФУС раскрывает механизм удовлетворения потребности в приеме пищи. А потребность возникает при снижении уровня питательных веществ в клетках и в крови, что выражается чувством голода - это пищевая мотивация.