Klassificering og anordning af svejseensrettere

En svejseensretter er en kilde til jævn svejsestrøm. Svejseensretteren indeholder krafttransformer, leverer halvlederventiler og svejsestrømskontrolenhed.

Klassificering af svejseensrettere fremstillet i henhold til den anden af ​​de tre hovedfunktioner af strømkilden (forbrænding, regulering, transformation). Alle svejseensrettere, i henhold til metoden til justering af svejsestrømmen, kan opdeles i transformatorstyrede, tyristor- og mættende drosler.

Transformatorregulerede ensrettere har 3-fasede transformere i modsætning til svejsetransformatorer, som er enfasede.

Trinregulering sker ved stjerne-trekant-omskiftning, som får strømmen til at ændre sig 3 gange. (højere strøm med delta-delta end stjerne-stjerne.)

I modsætning til svejsetransformatorer indeholder selv de enkleste ensrettere ballaster og beskyttelsesudstyr til at beskytte ventilerne mod overstrøm og køleforstyrrelser (blæserelæ eller vandtrykafbryder).

For at gøre dette skal strømkilden have en strømkontaktor, den styres manuelt af START- og STOP-knapperne. For ensretteren VD-306: beskyttelse mod elektromagnetisk strøm udløst, når den tilladte strøm overskrides med 1,5 gange.

Ris. 1. Svejseensretter VD-306

Følgende elementer kan skelnes i enhver svejseensretter: en nedtrappende krafttransformator og en ensretter. Transformatorerne, der bruges i svejseensrettere, er lidt anderledes end dem, der er beskrevet her — Klassificering og enhed af svejsetransformatorer.

Den største forskel er, at svejseensrettertransformatorer er trefasede. Dette sikrer ikke kun ensartet belastning af strømnettets faser, men reducerer også krusninger i den ensrettede strøm.

Et almindeligt element i svejseensretteren er en drossel... Hvis den er placeret mellem elektrodeholderen og ensretterblokken (i den del af svejsekredsløbet, hvor der løber jævnstrøm), tjener den til at begrænse stigningshastigheden af kortslutningsstrøm, dvs. for at reducere svejsesprøjt.

Hvis chokeren er placeret mellem krafttransformatoren og ensretterblokken (i den del af svejsekredsløbet, hvor vekselstrømmen løber), tjener den til at regulere svejsestrømmen eller udgangsspændingen.

Ensretterblokke samles af strømdioder. I modsætning til elektriske strømledere, som leder strømmen lige godt i begge retninger, sender dioder kun strøm i én retning. Det er umuligt at kontrollere mængden af ​​strøm ved hjælp af en diode.

Ud over dioder anvendes svejseensrettere tyristorer… Ved hjælp af en tyristor kan du styre strømmen. Kontrolmulighederne er dog begrænsede. Tyristoren kan ikke slukkes, før spændingen på hovedelektroderne falder til nul. Derfor kaldes tyristorer "ikke fuldt kontrollerbare halvledere". Fuldt kontrollerbare halvledere er transistorer (trioder), men deres anvendelse i svejsekilder er begrænset.

Halvlederelementer skal beskyttes mod overophedning. Derfor placeres dioder og tyristorer i radiatorer, der tvinges til at afkøle af luftstrømmen fra ventilatoren.

I svejsekæder takket være EMF af selvinduktion nogle gange opstår der spændingsspidser (overspændinger), der kan få halvlederen til at vende sammenbrud. For at forhindre dette, brokobler halvledere R — Med kredsløb... Når der opstår en øget spænding ved terminalerne på halvlederen, oplades kondensatoren og aflades derefter gennem halvlederen i fremadgående retning.

Ris. 2. Halvlederbeskyttelseskredsløb mod induktiv spænding

I svejseensrettere samles halvlederelementer i form af forskellige kredsløb. Den er opdelt i 1- og 3-faset korrektion.

Enkeltfasede korrektionskredsløb De bruges i styrekredsløb, hvor strømforbruget er lavt, derfor er det ved hjælp af udjævning af kapacitive filtre muligt at opnå en spænding tæt på konstant ved udgangen.

Trefasede ensretterkredsløb

Svejseensrettere bruger normalt trefasede ensretterkredsløbsom giver væsentligt lavere ensrettet strømrippel sammenlignet med enfasede kredsløb.

Tre-faset Larionov ensretter bro kredsløb

I trefasede ensrettere er diodeblokke oftest implementeret i et brokredsløb. I dette tilfælde er den ensrettede spændingsrippel 300 Hz.

Ris. 3. Larionovs trefasede broensretterkredsløb (a), fase og ensretterspænding (b)

Kredsdrift: Ventilerne med det højeste fasepotentiale er forbundet til anodegruppen og omvendt til katodegruppen. Ventilerne er til enhver tid åbne, forbundet med faserne med det største positive og største negative potentiale. Derudover arbejder hver ventil i en gruppe i en tredjedel af perioden i serie med to ventiler fra en anden gruppe.

I svejseudstyr bruges denne ordning i næsten alle ensrettere til manuel lysbuesvejsning med en mærkestrøm på op til 500A.

Ring trefaset ensretterkredsløb

Til dens implementering skal ensrettertransformatoren have to identiske sæt sekundære viklinger forbundet til en stjerne og tændt med en offset på halvdelen af ​​netfrekvensen. I dette tilfælde er den ensrettede spændingsrippel 300 Hz.

Ris. 4. Ring trefaset ensretterkredsløb

Kredsdrift: I dette kredsløb, når ventilen er tændt, kobles en af ​​de to spoler i ensretterkredsløbet også.Derudover arbejder hver spole i en gruppe i en tredjedel af perioden i serie med to spoler fra en anden gruppe.

Den største ulempe ved dette ensretterkredsløb er, at det kræver en mere kompleks og dyr transformer, som er designet under hensyntagen til afvigelsen af ​​strømmens DC-komponent.

Seksfaset ensretterkredsløb med udligningsreaktor

Til dens implementering skal ensrettertransformatoren også have to identiske grupper af sekundære viklinger forbundet i en stjerne og tændt med en offset på halvdelen af ​​netfrekvensen. Derudover, for at sikre parallel drift af to faser på samme tid på belastningen, kræves en udligningsreaktor - en symmetrisk drossel.

Seksfaset ensretterkredsløb med overspændingsreaktor

Kredsdrift: For hver stjerne tændes ventilerne med det højeste positive fasepotentiale, svarende til et trefaset neutralt kredsløb. Uden en udligningsreaktor opnås 6-faset ensretning med betjening af hver fase og en 1/6 periode ventil.

Ris. 5. Seksfaset ensretterkreds med udligningsreaktor

En sådan ordning bruges i ensrettere med høj effekt (1000 A og mere), hovedsageligt til lavspændingsstrømforsyning.

Den største ulempe ved dette ensretterkredsløb er, at det kræver en mere kompleks og dyr transformer, som er designet under hensyntagen til afvigelsen af ​​DC-komponenten af ​​strømmen samt en ekstra drossel.

Svejseensrettere med transformerregulering

Svejseensretternes faldkarakteristik opnås på forskellige måder, den enkleste er, at svejseensretteren er udstyret med en hængekarakteristisk krafttransformator.Svejseensretteren VD-306 er designet efter dette princip.

Ris. 6. Svejseensretter styret af en transformer med øget spredning: a, b — elektriske kredsløb, c, d — transformatorkonstruktion.

Den inkluderer en krafttransformator med bevægelige viklinger eller shunt, en ensretter og en startbeskyttelse. Grov strømregulering udføres ved samtidig at skifte de primære og sekundære viklinger fra «stjernen» (λ / λ) til «delta»-kredsløbet (∆ / ∆). I det første tilfælde er et trin med små strømme indstillet, og i det andet - store. Inden for hvert trin udføres en jævn justering af strømmen ved at ændre afstanden mellem de primære og sekundære viklinger.

Ensretterblokken er samlet på siliciumdioder, der tvinges afkølet af en ventilator. Ensretteren tænder og slukker. magnetisk starter.

Beskyttelsesudstyret tillader ikke ensretteren at tænde, hvis luftstrømmen ikke tilføres dioderne, samt hvis en af ​​dioderne ikke virker, eller der er en afbrydelse af netspændingen til boksen. Det beskrevne opstartssikringsudstyr er traditionelt til svejseensrettere.

Svejseensrettere af den betragtede type er nemme at fremstille og betjene. Deres ulemper er manglen på stabilisering af tilstanden, når netspændingen ændres og umuligheden af ​​fjernbetjening.

Ris. 7. Elektrisk skematisk diagram af svejseensretteren VD-306

Ris. 8. Elektrisk skematisk diagram af svejseensretteren VD-313

Svejseensrettere med tyristorstyring

Thyristorensrettere indeholder udover en transformer og ventilblok en filterdrossel i forsyningskredsløbet og sensorer og elektroniske blokke i styresystemet.

Ris. 9. Skemaer af tyristor svejseensrettere: a — med en trefaset bro, b — med en seksfaset med udligningsdrossel, c — med et ringensretterkredsløb

Svejseensrettere justerbare med mætningschoke

Mættede drosler bruges også til at opnå hængende egenskaber i svejseensrettere. En induktiv reaktansdrossel er placeret mellem krafttransformatoren og ensretterenheden. Effekttransformatoren i ensretteren har en stiv ydre karakteristik. Ensretterens faldkarakteristik er tilvejebragt af induktorens induktive modstand.

Multistation svejseensrettere

Svejseensrettere med stive ydre karakteristika bruges til multistationssvejsning - halvautomatisk og manuel. I det første tilfælde giver de mulighed for at justere udgangsspændingen, og i det andet - ikke. Således er multistation svejseensretteren den enkleste i designet.