Сварочные выпрямители с трансформаторными регуляторами тока

Функциональная схема сварочных выпрямителей трансформаторными регуляторами тока приведена на рис. 19.5. В выпрямителях используют силовые трехфазные трансформаторы Т с нормальным или увеличенным и регулируемым магнитным рассеянием. Тип трансформатора определяет вольт-амперную характеристику выпрямителя и позволяет настраивать его на заданный режим работы, выполняя функции регулятора тока РТ.

Рис. 19.5. Функциональная схема выпрямителя с трансформаторным регулятором тока

Выпрямительный блок V собирают по схемам, указанным на рис. 19.1, из полупроводниковых диодов. Компоновка источника затрудняет введение обратных связей па току и напряжению от датчика тока ДТ на регулятор тока РТ. Выпрямители этого типа несложны в изготовлении, надежны в работе, экономичны и отличаются невысокой стоимостью.

В выпрямителях с регулируемым магнитным рассеянием в трансформаторе крутопадающая вольт-амперная характеристика формируется за счет повышенной и регулируемой индуктивности самого трансформатора. Для этих целей применяют понижающие трехфазные трансформаторы с раздвижными катушками, подписными тунгами и управляемыми магнитными шунтами.

На рис. 19.6, а приведена обобщенная электрическая схема выпрямителей, укомплетованная трансформаторами с увеличенным и регулируемым магнитным рассеянием. Тип трансформатора определяется из условий его надежности, минимальной стоимости и др. Отсутствие подвижных элементов в трансформаторе с магнитным управляемым шунтом благоприятно сказывается на эксплуатационных показателях выпрямителя.

Рис. 19.6. Выпрямители о увеличенным и регулируемым магнитным рассеянием в трансформаторе: а — электрическая схема; б — внешние вольт-амперные характеристики; в — регулировочные зависимости

Сварочные выпрямители на заданный режим работы настраивают изменением индуктивного сопротивления Xт трансформатора (рис. 19.6, б, в). Для расширения диапазона рабочих токов (увеличения кратности регулирования) применяют различные способы включения первичной и вторичной обмоток трансформатора. При включении обмоток в звезду получают диапазон малых токов, в треугольник — диапазон больших токов.

В выпрямителях с регулированием напряжения холостого хода трансформатора пологопадающая вольт-амперная характеристика достигается путем применения трансформаторов с малым магнитным рассеянием. При механизированной сварке плавящимся электродом, особенно в среде защитных газов, дуговой промежуток периодически замыкается каплями расплавленного электродного металла. Для устойчивого горения дуги выпрямитель должен обладать вполне определенной скоростью нарастания тока короткого замыкания. Это достигается включением в сварочную цепь реактивной катушки. Наличие реактивной катушки — отличительная особенность выпрямителей для механизированной дуговой сварки плавящимся электродом в среде защитных газов.

В большинстве выпрямителей рассматриваемой группы настройку их на заданный режим работы осуществляют регулированием напряжения холостого хода. Наиболее желательно плавное регулирование напряжения в широких пределах. Кратность регулирования напряжения (U0 maх/U0 min) должна соответствовать 2—3 или выше.

Выпрямители для механизированной сварки можно подразделить на несколько типов, положив в основу способ регулирования напряжения: выпрямители с секционированными обмотками трансформатора, с вольтодобавочными трансформаторами, с делителями напряжения и др.

Сварочные выпрямители с секционированными обмотками трансформатора можно отнести к наиболее распространенному типу выпрямителей. Чаще всего секционируют только первичную W1 обмотку трансформатора (рис. 19.7). Однако встречаются выпрямители с секционированием обеих обмоток.

Рис. 19.7. Выпрямители с секционированием обмоток в трансформаторе: а — принципиальная электрическая схема; б — внешние вольт-амперные характеристики

Напряжение, а следовательно, и ток дуги регулируют ступенчато изменением числа витков е помощью переключающего устройства:

U0≈U1ω21.

При максимальном значении напряжения холостого хода U0 часть витков первичной обмотки не используется. Это один из существенных недостатков таких выпрямителей. Дополнительное секционирование вторичной обмотки в значительной мере устраняет отмеченный недостаток и повышает коэффициент использования трансформатора. Кроме того, расширяется диапазон регулируемого напряжения выпрямителя.

Главное преимущество таких выпрямителей — простота в изготовлении и эксплуатации, высокая, надежность, невысокая стоимость. Особенно целесообразно рассмотренные выпрямители использовать для механизированной дуговой сварки в среде углекислого газа.

В выпрямителях с вольтодобавочными трансформаторами ВДТ выходное напряжение регулируют одним или несколькими ВДТ (рис. 19.8), Первичная обмотка ВДТ трансформатора W1 питается от регулятора напряжения РН, вторичная W2 включена последовательно со вторичной W2 обмоткой трансформатора.При согласном включении обмоток э. д. с. их складываются, при встречном - вычитаются. Встречное или согласное включение вторичных обмоток основного Т и ВДТ позволяет ступенчато регулировать режим работы выпрямителя. Плавное регулирование осуществляют изменением э. д. с. ВДТ с помощью регулятора напряжения.

Напряжение выпрямителя при регулировании определяют из выражений:

согласное включение вторичных обмоток Т и ВДТ

U0 = U2T + U2ВДТ;

отключение вторичной обмотки ВДТ

U0 = U2T;

встречное включение вторичных обмоток СТ и ВДТ

U0 = U2T — U2ВДТ

Рис. 19.8. Выпрямители с вольтодобавочным трансформатором ВДТ: а—принципиальная электрическая схема; б — внешние вольт-амперные характеристики

Основное преимущество выпрямителей с ВДТ — возможность, более точной их настройки на заданный режим работы. При наличии электропривода у регулятора напряжения удается осуществлять дистанционное регулирование. Это позволяет поднастраивать режим в процессе сварки.

Многопостовое питание широко используют для дуговой сварки покрытыми электродами и механизированной в углекислом газе. Соответственно этому специализированы и выпрямители для многопостовой сварки. Основное отличие многопостовых выпрямителей для сварки в углекислом газе состоит в ступенчатом регулировании выходного напряжения. Благодаря этому он может быть использован и для других методов сварки: под флюсом, покрытыми электродами и др. Их можно отнести к универсальным многопостовым выпрямителям. В выпрямителях же для многопостовой сварки покрытыми электродами выходное напряжение не регулируется.

Трансформатор многопостовых выпрямителей отличается незначительным внутренним сопротивлением (7—9) 10-4 Ом. Поэтому вольт-амперная характеристика выпрямителя близка к жесткой. Для ступенчатого регулирования выходного напряжения использовано секционирование первичной обмотки.

Выпрямительный блок собран из кремниевых диодов с воздушным или водяным охлаждением обычно по шестифазной схеме выпрямления (рис. 19.9). При сборке вентилей в группах широко используют делители (уравнители) тока.

В многопостовых выпрямителях большое внимание уделено применению защитных устройств. Например, в случае перегрузки или нарушений в системе охлаждения выпрямитель автоматически отключается.

Многопостовые выпрямители комплектуют балластными реостатами для создания на каждом посту соответствующей вольт-амперной характеристики. Для сварки в среде углекислого газа используют выпрямитель ВМГ-5000 с балластными реостатами РБГ-502; для сварки покрытыми электродами выпрямители ВКСМ-1000, ВДМ-1601 с реостатами РБ-500.

Рис. 19.9. Выпрямители для многопостовой сварки: а — принципиальная электрическая схема; б — внешние вольт-амперные характеристики



 
 
Добавить предприятие
 


 
 
 
 
 
 
 
Тел.: (8552) 39-71-29
промышленные предприятия Условия использования материалов сайта Политика конфиденциальности
 
Создание сайта Вебцентр