Учебники по популярным профессиям
на asv0825.ru

Глава 6. Сварочные выпрямители

       

Устройство сварочных выпрямителей

Сварочными выпрямителями называют электрические аппараты, преобразующие переменный ток трехфазной сети в постоянный при помощи полупроводниковых приборов, Полупроводниковыми называют кристаллические вещества (например, легированные кристаллы кремния, германия и т.п.), которые используют для изготовления полупроводниковых электрических приборов — диодов, тиристоров и транзисторов. Диод (рис. 6.1, а) обладает свойством односторонней проводимости положительного тока (анода) и задержки отрицательного тока (катода). Аналогично диоду работает тиристор (рис. 6.1.б), который имеет управляющий электрод УЭ, через который подается электрический сигнал тиристору для открывания и пропуска тока. Его называют управляемым диодом. Свойство этих приборов пропускать ток в одном направлении и закрывать проход тока в другом аналогично свойству вентилей открывать и закрывать прохождение воды или газа, поэтому их называют полупроводниковыми вентилями. Третий прибор — транзистор (рис. 6.1, в) обладает свойством усиления тока, напряжения и мощности.

Рис. 6.1. Полупроводниковые приборы
а — днод; б —тиристор; в — транзистор; к — коллектор; э —эмиттер; б — база; 1 — полупроводниковый материал; /пр — направление прямого тока; /обр и Uобр — направление обратного тока и напряжения

Сварочные выпрямители имеют значительные преимущества по сравнению со сварочными преобразователями. Они повышают стабильность дуги и уменьшают разбрызгивание при сварке. КПД выпрямителей значительно выше, а потери холостого хода ниже, чем у преобразователей. Пределы регулирования сварочного тока и напряжения расширены, увеличена возможность автоматизации сварочного процесса. Выпрямители имеют меньшую массу и габариты, что упрощает их размещение на строительной площадке и в цехах. Наибольшее количество выпрямителей выпускается с питанием от трехфазной сети с применением трехфазных и шестифазных схем выпрямления.

Трехфазная мостовая схема выпрямления (рис. 6.2, а) наиболее распространена в выпрямителях с падающей и жесткой характеристиками. Схему применяют для работы в комплекте с наиболее простой конструкцией трехфазных трансформаторов. На рис. 6.2, б показаны синусоиды каждой фазы, а на рис. 6.2, в — выпрямленный ток, который приобретает форму, показанную на рисунке. Пульсация его становится шестифазной с частотой 300 Гц. Выпрямленный ток имеет жесткую внешнюю характеристику. При увеличении индуктивного сопротивления характеристика получается падающей.

Рис. 6.2. Трехфазная мостовая схема выпрямления
а —схема; б — синусоиды каждой фазы, в — выпрямленный ток, а, Ь, с — вторичные обмоткн силового трансформатора; УД1~VM6 — диоды, Ua, Uб. Uс — фазовые напряжения, Uд — выпрямленное напряжение

Двойная трехфазная (шестифазная) схема с уравнительным реактором (рис. 6.3, а) получила распространение в выпрямителях на токи до 500 А. Трансформатор при такой схеме имеет шесть вторичных обмоток, образующих две трехфазные группы а, б, с и х, у, г. Обе группы соединены уравнительным реактором Lyp, представляющим собой дроссель, который выравнивает напряжение между двумя группами обмоток. ЭДС соответствующих фаз сдвинуты на 180°, частота 300 Гц (рис. 6.3,6). В выпрямителях с жесткой характеристикой вентили каждой группы работают попарно. В выпрямителях с падающей внешней характеристикой работают одновременно по 3 вентиля в двух параллельных группах при двойном трехфазном режиме. Первичная обмотка А, В и С может быть включена «звездой» или «треугольником», что обеспечивает два диапазона сварочного тока.

Рис. 6.3. Двойная трехфазная схема с уравнительным реактором
А, b, С — первичные обмотки трансформатора; а, b, с, х, у, z —вторичные обмотки, УД1—УД6 — диоды, Уд — выпрямленное напряжение

Кольцевая схема выпрямления (рис. 6.4) наиболее распространена в однопостовых и многопостовых выпрямителях, так как, не имея уравнительного реактора, она обеспечивает эффективное использование силового трансформатора и несколько худшее использование вентилей по току. Первичная обмотка может быть соединена «звездой» или «треугольником», что обеспечивает два диапазона сварочного тока.

Рис. 6.4. Кольцевая схема выпрямления А, Б, С — первичные обмотки трансформатора; а, b, с, х, у, z — вторичные обмотки, УД1 — УД6 — диоды

Рейтинг@Mail.ru
Рейтинг@Mail.ru