Класификација и уређај исправљача за заваривање

Исправљач за заваривање је извор једносмерне струје заваривања. Исправљач за заваривање садржи трафо, доводне полупроводничке вентиле и уређај за контролу струје заваривања.

Класификација исправљача за заваривање произведених према другој од три главне функције извора енергије (сагоревање, регулација, трансформација). Сви исправљачи за заваривање, према начину подешавања струје заваривања, могу се поделити на трансформаторске, тиристорске и засићене пригушнице.

Трансформаторски регулисани исправљачи имају 3-фазне трансформаторе, за разлику од трансформатора за заваривање који су једнофазни.

Корачна регулација се врши пребацивањем звезда-трокут, што доводи до промене струје 3 пута. (већа струја са делта-делта него звезда-звезда.)

За разлику од трансформатора за заваривање, чак и најједноставнији исправљачи садрже баласте и заштитну опрему за заштиту вентила од прекомерне струје и поремећаја хлађења (релеј вентилатора или прекидач притиска воде).

Да бисте то урадили, извор напајања мора имати контактор за напајање, њиме се ручно управља помоћу тастера СТАРТ и СТОП. За исправљач ВД-306: заштита од електромагнетне струје која се активира када је дозвољена струја прекорачена 1,5 пута.

Пиринач. 1. Исправљач за заваривање ВД-306

У било ком исправљачу за заваривање могу се разликовати следећи елементи: силазни трансформатор снаге и исправљач. Трансформатори који се користе у исправљачима за заваривање се мало разликују од оних који су овде описани — Класификација и уређај трансформатора за заваривање.

Главна разлика је у томе што су трансформатори исправљача за заваривање трофазни. Ово не само да обезбеђује равномерно оптерећење фаза електричне мреже, већ и смањује таласе у исправљеној струји.

Уобичајени елемент исправљача за заваривање је пригушница... Ако се налази између држача електроде и блока исправљача (у делу кола за заваривање где тече једносмерна струја), онда служи за ограничавање брзине пораста струја кратког споја, тј. за смањење прскања заваривања.

Ако се пригушница налази између енергетског трансформатора и исправљачког блока (у делу кола за заваривање где тече наизменична струја), служи за регулацију струје заваривања или излазног напона.

Блокови исправљача се састављају од енергетске диоде. За разлику од проводника електричне струје, који подједнако добро проводе струју у оба смера, диоде пропуштају струју само у једном смеру. Немогуће је контролисати количину струје помоћу диоде.

Поред диода, користе се исправљачи за заваривање тиристори… Помоћу тиристора можете контролисати струју. Међутим, опције контроле су ограничене. Тиристор се не може искључити пре него што напон на главним електродама падне на нулу. Због тога се тиристори називају "полупроводницима који се не могу у потпуности контролисати". Потпуно управљиви полупроводници су транзистори (триоде), али је њихова употреба у изворима заваривања ограничена.

Полупроводнички елементи морају бити заштићени од прегревања. Због тога се диоде и тиристори постављају у радијаторе који су приморани да се хладе струјањем ваздуха из вентилатора.

У ланцима за заваривање захваљујући ЕМФ самоиндукције понекад се јављају скокови напона (пренапони) који могу узроковати да полупроводник преокрене квар. Да би се ово спречило, полупроводници премошћују Р — Са колом... Када се на прикључцима полупроводника појави повећан напон, кондензатор се пуни, а затим празни кроз полупроводник у правцу унапред.

Пиринач. 2. Заштитно коло полупроводника од индуктивног напона

У исправљачима за заваривање, полупроводнички елементи се склапају у облику различитих кола. Подијељен је на 1- и 3-фазну корекцију.

Монофазна кола за корекцију Користе се у управљачким колима где је потрошња енергије ниска, па је уз помоћ капацитивних филтера за изглађивање могуће добити напон близу константног на излазу.

Трофазна исправљачка кола

Обично се користе исправљачи за заваривање трофазна исправљачка колакоји обезбеђују знатно ниже таласање исправљене струје у односу на једнофазна кола.

Трофазни Ларионов исправљачки мостни круг

У трофазним исправљачима диодни блокови се најчешће имплементирају у мосном колу. У овом случају, исправљени талас напона је 300 Хз.

Пиринач. 3. Ларионовљево трофазно мостно исправљачко коло (а), фаза и исправљени напон (б)

Рад кола: Вентили са највећим фазним потенцијалом су повезани на анодну групу и обрнуто на катодну групу. У сваком тренутку вентили су отворени, повезани са фазама са највећим позитивним и највећим негативним потенцијалом. Поред тога, сваки вентил једне групе током једне трећине периода ради у серији са два вентила друге групе.

У опреми за заваривање, ова шема се користи у скоро свим исправљачима за ручно лучно заваривање са називном струјом до 500А.

Прстенасто трофазно коло исправљача

За његову имплементацију, исправљачки трансформатор мора имати два идентична сета секундарних намотаја спојених на звезду и укључених са помаком од половине периода фреквенције мреже. У овом случају, исправљени талас напона је 300 Хз.

Пиринач. 4. Прстенасто трофазно коло исправљача

Рад кола: У овом колу, када је вентил укључен, један од два намотаја у колу исправљача се такође укључује.Поред тога, сваки калем једне групе за једну трећину периода ради у серији са два намотаја друге групе.

Главни недостатак овог исправљачког кола је што захтева сложенији и скупљи трансформатор, који је пројектован узимајући у обзир одступање једносмерне компоненте струје.

Шестофазно коло исправљања са реактором за изједначавање

За његову имплементацију, исправљачки трансформатор мора имати и две идентичне групе секундарних намотаја спојених у звезду и укључених са помаком од половине периода фреквенције мреже. Поред тога, да би се обезбедио паралелни рад две фазе истовремено на оптерећењу, потребан је изједначујући реактор - симетрична пригушница.

Шестофазно исправљачко коло са пренапонским реактором

Рад кола: За сваку звезду су укључени вентили са највећим позитивним фазним потенцијалом, слично трофазном неутралном колу. Без реактора за изједначавање, шестофазна ректификација се добија радом сваке фазе и вентила 1/6 периода.

Пиринач. 5. Шестофазно коло за исправљање са реактором за изједначавање

Таква шема се користи у исправљачима велике снаге (1000 А и више), углавном за нисконапонско напајање.

Главни недостатак овог исправљачког кола је што захтева сложенији и скупљи трансформатор, који је пројектован узимајући у обзир одступање једносмерне компоненте струје, као и додатни пригушник.

Исправљачи за заваривање са регулацијом трансформатора

Опуштена карактеристика исправљача за заваривање добија се на различите начине.Најједноставнији је да је исправљач за заваривање опремљен енергетским трансформатором опуштене карактеристике.По овом принципу је дизајниран исправљач за заваривање ВД-306.

Пиринач. 6. Исправљач за заваривање управљан трансформатором са повећаном дисперзијом: а, б — електрична кола, ц, д — конструкција трансформатора.

Укључује енергетски трансформатор са покретним намотајима или шантом, исправљач и стартну заштиту. Груба регулација струје се врши истовременим пребацивањем примарног и секундарног намотаја са «звезде» (λ / λ) на коло «трокут» (∆ / ∆). У првом случају постављена је фаза малих струја, ау другом - великих. Унутар сваке фазе, врши се глатко подешавање струје променом растојања између примарног и секундарног намотаја.

Блок исправљача је састављен на силицијумским диодама које се принудно хладе вентилатором. Исправљач се укључује и искључује. магнетни стартер.

Заштитна опрема не дозвољава да се исправљач укључи ако се проток ваздуха не доводи до диода, као и ако једна од диода не ради или дође до прекида мрежног напона до кутије. Описана опрема за заштиту од покретања је традиционална за исправљаче за заваривање.

Исправљачи за заваривање разматраног типа су једноставни за производњу и руковање. Њихови недостаци су недостатак стабилизације режима када се промени напон мреже и немогућност даљинског управљања.

Пиринач. 7. Електрична шема исправљача за заваривање ВД-306

Пиринач. 8. Електрична шема исправљача за заваривање ВД-313

Исправљачи за заваривање са тиристорском контролом

Тиристорски исправљачи, поред трансформатора и блока вентила, садрже филтер пригушницу у кругу напајања и сензоре и електронске блокове у систему управљања.

Пиринач. 9. Шеме тиристорских исправљача за заваривање: а — са трофазним мостом, б — са шестофазним са изједначујућим пригушивачем, ц — са прстенастим исправљачким кругом.

Исправљачи за заваривање подесиви помоћу пригушнице за засићење

Засићене пригушнице се такође користе за добијање опуштених карактеристика у исправљачима за заваривање. Између енергетског трансформатора и исправљачке јединице постављена је индуктивна реактанса. Енергетски трансформатор у исправљачу има круту спољашњу карактеристику. Опуштена карактеристика исправљача је обезбеђена индуктивним отпором индуктора.

Вишестанички исправљачи за заваривање

За заваривање са више станица користе се исправљачи за заваривање са крутим спољним карактеристикама - полуаутоматски и ручно. У првом случају, они предвиђају могућност подешавања излазног напона, ау другом - не. Дакле, исправљач за заваривање са више станица је најједноставнији у дизајну.