Clasificarea si dispozitivul redresoarelor de sudura

Un redresor de sudare este o sursă de curent continuu de sudare. Redresorul de sudura contine transformator de putere, furnizează supape semiconductoare și dispozitiv de control al curentului de sudare.

Clasificarea redresoarelor de sudură fabricate conform celei de-a doua dintre cele trei funcții principale ale sursei de energie (combustie, reglare, transformare). Toate redresoarele de sudură, conform metodei de reglare a curentului de sudare, pot fi împărțite în controlate de transformator, tiristor și inducte de saturație.

Redresoarele reglate prin transformator au transformatoare trifazate, spre deosebire de transformatoarele de sudare, care sunt monofazate.

Reglarea treptei se face prin comutare stea-triunghi, ceea ce face ca curentul să se schimbe de 3 ori. (curent mai mare cu delta-delta decât stea-stea.)

Spre deosebire de transformatoarele de sudură, chiar și cele mai simple redresoare conțin balasturi și echipamente de protecție pentru a proteja supapele de supracurent și perturbări de răcire (releu ventilator sau presostat apă).

Pentru a face acest lucru, sursa de alimentare trebuie să aibă un contactor de putere, acesta este controlat manual de butoanele START și STOP. Pentru redresorul VD-306: protecție împotriva curentului electromagnetic declanșat atunci când curentul admis este depășit de 1,5 ori.

Orez. 1. Redresor de sudura VD-306

Următoarele elemente pot fi distinse în orice redresor de sudură: un transformator de putere coborât și un redresor. Transformatoarele utilizate în redresoarele de sudare sunt ușor diferite de cele descrise aici - Clasificarea si dispozitivul transformatoarelor de sudura.

Principala diferență este că transformatoarele redresorului de sudare sunt trifazate. Acest lucru nu numai că asigură încărcarea uniformă a fazelor rețelei de alimentare, dar și reduce ondulațiile curentului redresat.

Un element obișnuit al redresorului de sudură este un șoc... Dacă este situat între suportul electrodului și blocul redresor (în secțiunea circuitului de sudare în care curge curent continuu), atunci servește la limitarea ratei de creștere a curent de scurtcircuit, adică este. pentru a reduce stropii de sudură.

Dacă bobina este situată între transformatorul de putere și blocul redresor (în secțiunea circuitului de sudare în care curge curentul alternativ), aceasta servește la reglarea curentului de sudare sau a tensiunii de ieșire.

Blocurile redresoare sunt asamblate din diode de putere. Spre deosebire de conductorii de curent electric, care conduc curentul la fel de bine în ambele direcții, diodele trec curentul doar într-o singură direcție. Este imposibil să controlați cantitatea de curent folosind o diodă.

Pe lângă diode, se folosesc redresoare de sudură tiristoare… Folosind un tiristor puteți controla curentul. Cu toate acestea, opțiunile de control sunt limitate. Tiristorul nu poate fi oprit înainte ca tensiunea de pe electrozii principali să scadă la zero. Prin urmare, tiristoarele sunt numite „semiconductori necontrolabili complet”. Semiconductoarele complet controlabile sunt tranzistoarele (triode), dar utilizarea lor în sursele de sudare este limitată.

Elementele semiconductoare trebuie protejate împotriva supraîncălzirii. Prin urmare, diodele și tiristoarele sunt plasate în radiatoare care sunt forțate să se răcească de fluxul de aer de la ventilator.

În lanțuri de sudură datorită EMF de auto-inducere uneori apar vârfuri de tensiune (supratensiuni) care pot cauza defectarea inversă a semiconductorului. Pentru a preveni acest lucru, puntea semiconductoare R — Cu circuit... Când apare o tensiune crescută la bornele semiconductorului, condensatorul este încărcat și apoi descărcat prin semiconductor în direcția înainte.

Orez. 2. Circuit de protecție semiconductor împotriva tensiunii inductive

În redresoarele de sudare, elementele semiconductoare sunt asamblate sub formă de diferite circuite. Este împărțit în corecție în 1 și 3 faze.

Circuite de corecție monofazate Sunt utilizate în circuitele de control unde consumul de energie este scăzut, prin urmare, cu ajutorul filtrelor capacitive de netezire, se poate obține o tensiune aproape constantă la ieșire.

Circuite redresoare trifazate

De obicei se folosesc redresoare de sudare circuite redresoare trifazatecare asigură o ondulație de curent redresată semnificativ mai mică în comparație cu circuitele monofazate.

Circuit de punte de redresare Larionov trifazat

În redresoarele trifazate, blocurile de diode sunt cel mai adesea implementate într-un circuit de punte. În acest caz, ondulația de tensiune redresată este de 300 Hz.

Orez. 3. Circuitul redresor în punte trifazat al lui Larionov (a), fază și tensiune redresată (b)

Funcționarea circuitului: supapele cu cel mai mare potențial de fază sunt conectate la grupul anodic și invers la grupul catodic. În orice moment, supapele sunt deschise, conectate la fazele cu cel mai mare potențial pozitiv și cel mai mare negativ. În plus, fiecare supapă dintr-un grup în timpul unei treimi a perioadei funcționează în serie cu două supape dintr-un alt grup.

În echipamentele de sudare, această schemă este utilizată în aproape toate redresoarele pentru sudarea manuală cu arc cu un curent nominal de până la 500A.

Circuit redresor trifazat inel

Pentru implementarea sa, transformatorul redresor trebuie să aibă două seturi identice de înfășurări secundare conectate la o stea și pornite cu un offset de jumătate din perioada frecvenței rețelei. În acest caz, ondulația de tensiune redresată este de 300 Hz.

Orez. 4. Circuit redresor trifazat inel

Funcționarea circuitului: În acest circuit, când supapa este pornită, una dintre cele două bobine din circuitul redresor este, de asemenea, comutată.În plus, fiecare bobină dintr-un grup pentru o treime din perioadă funcționează în serie cu două bobine din alt grup.

Principalul dezavantaj al acestui circuit de redresare este că necesită un transformator mai complex și mai scump, care este proiectat ținând cont de abaterea componentei DC a curentului.

Circuit de redresare în șase faze cu reactor de egalizare

Pentru implementarea sa, transformatorul redresor trebuie să aibă și două grupuri identice de înfășurări secundare conectate într-o stea și pornite cu un offset de jumătate din perioada frecvenței rețelei. În plus, pentru a asigura funcționarea paralelă a două faze în același timp la sarcină, este necesar un reactor de egalizare - un șoc simetric.

Circuit redresor în șase faze cu reactor de supratensiune

Funcționarea circuitului: Pentru fiecare stea, supapele cu cel mai mare potențial de fază pozitivă sunt pornite, similar unui circuit neutru trifazat. Fără un reactor de egalizare, redresarea în șase faze se obține cu funcționarea fiecărei faze și a unei supape de 1/6 perioadă.

Orez. 5. Circuit de redresare în șase faze cu reactor de egalizare

O astfel de schemă este utilizată în redresoarele de mare putere (1000 A și mai mult), în principal pentru alimentarea de joasă tensiune.

Principalul dezavantaj al acestui circuit de redresare este că necesită un transformator mai complex și mai scump, care este proiectat ținând cont de abaterea componentei de curent continuu a curentului, precum și de o bobina suplimentară.

Redresoare de sudare cu reglare transformator

Caracteristica de cădere a redresoarelor de sudură se obține în diferite moduri.Cel mai simplu este că redresorul de sudură este echipat cu un transformator de putere caracteristic de cădere.Redresorul de sudura VD-306 este proiectat conform acestui principiu.

Orez. 6. Redresor de sudură comandat de un transformator cu dispersie sporită: a, b — circuite electrice, c, d — construcția transformatorului.

Include un transformator de putere cu înfășurări mobile sau șunt, un redresor și o protecție la pornire. Reglarea curentului brut se realizează prin comutarea simultană a înfășurărilor primare și secundare de la „stea” (λ / λ) la circuitul „delta” (∆ / ∆). În primul caz, este setată o etapă de curenți mici, iar în al doilea - cei mari. În cadrul fiecărei etape, se realizează o ajustare lină a curentului prin schimbarea distanței dintre înfășurările primare și secundare.

Blocul redresor este asamblat pe diode de siliciu care sunt răcite forțat de un ventilator. Redresorul pornește și se oprește. demaror magnetic.

Echipamentul de protecție nu permite pornirea redresorului în cazul în care fluxul de aer nu este furnizat diodelor, precum și dacă una dintre diode nu funcționează sau există o întrerupere a tensiunii de alimentare a cutiei. Echipamentul de protecție la pornire descris este tradițional pentru redresoarele de sudură.

Redresoarele de sudare de tipul considerat sunt ușor de fabricat și de operat. Dezavantajele lor sunt lipsa stabilizării modului la schimbarea tensiunii de la rețea și imposibilitatea telecomenzii.

Orez. 7. Schema electrică a redresorului de sudare VD-306

Orez. 8. Schema electrică a redresorului de sudură VD-313

Redresoare de sudare cu control tiristor

Redresoarele cu tiristoare, pe lângă un transformator și un bloc de supape, conțin o bobină de filtru în circuitul de alimentare și senzori și blocuri electronice în sistemul de control.

Orez. 9. Scheme ale redresoarelor de sudare cu tiristoare: a — cu o punte trifazată, b — cu o punte în șase faze cu bobine de egalizare, c — cu un circuit redresor inel

Redresoare de sudură reglabile prin bobine de saturație

Choke-urile saturate sunt, de asemenea, folosite pentru a obține caracteristici de cădere în redresoarele de sudare. Între transformatorul de putere și unitatea redresorului este plasată o bobină de reactanță inductivă. Transformatorul de putere din redresor are o caracteristică externă rigidă. Caracteristica de cădere a redresorului este asigurată de rezistența inductivă a inductorului.

Redresoare de sudare cu mai multe stații

Redresoarele de sudare cu caracteristici externe rigide sunt utilizate pentru sudarea cu mai multe stații - semiautomate și manuale. În primul caz, acestea oferă posibilitatea de a regla tensiunea de ieșire, iar în al doilea - nu. Astfel, redresorul de sudare cu mai multe stații este cel mai simplu în design.