Elektrische Eigenschaften eines Bogens (mit Diagramm)

Nachdem Sie diesen Artikel gelesen haben, lernen Sie anhand geeigneter Diagramme die elektrischen Eigenschaften eines Lichtbogens kennen.

Um die Lichtbogenstabilität zu gewährleisten, müssen die Spannung und der Strom des Bogens in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehen. Diese Beziehung ist als statische Volt-Ampere-Eigenschaft des Lichtbogens bekannt und seine typische Form ist in Abb. 3.13 dargestellt. Es zeigt sich, dass mit zunehmendem Strom bis etwa 100 A die Lichtbogenspannung abnimmt, was darauf zurückzuführen ist, dass sich der Lichtbogenstrom in diesem Bereich mit der Stromerhöhung verbreitert, während die Temperatur steigt, was dazu führt, dass die Lichtbogenspannung abnimmt.

Dies ist als Absenkung oder negative Volt-Ampere-Kennlinie bekannt. Von 100 bis 1000 Ampere ist die Bogen-VI-Charakteristik nahezu flach oder sehr leicht ansteigend. Dies liegt daran, dass in diesem Bereich die Zunahme des Lichtbogenstromquerschnitts mit der Stromzunahme nahezu proportional bleibt und daher die Stromdichte und die Lichtbogenspannung konstant bleiben.

Es wird gesagt, dass dieser Teil des Bogens eine Plateau- oder flache Volt-Ampere-Charakteristik hat. Mit dem weiteren Anstieg des Lichtbogenstromes über 1000 A hinaus gibt es kaum eine Ausdehnung des Lichtbogenstromes, und daher steigt die Stromdichte und damit auch die Lichtbogenspannung. Dieser Teil des Lichtbogens soll eine positive oder ansteigende Volt-Ampere-Charakteristik haben.

Abb. 3.14 zeigt die statische VI-Charakteristik eines mit Argon abgeschirmten Wolframlichtbogens für den normalerweise verwendeten Schweißstrombereich von bis zu etwa 300 A und für den Bogenlängenbereich von 1 bis 16 mm. Es ist deutlich zu erkennen, dass die statische Spannung, die für einen solchen Bogen zwischen dem bearbeitbaren Bereich charakteristisch ist, sehr geringfügig ansteigt. Abb. 3.15 zeigt die Beziehung zwischen der Lichtbogenlänge und der Lichtbogenspannung. Es ist offensichtlich, dass die Bogenspannung bis auf eine sehr kurze Bogenlänge von weniger als 0, 8 mm direkt proportional zur Bogenlänge ist.