Схема сварочного выпрямителя


Технические характеристики сварочных выпрямителей

[Сварочный выпрямитель] является преобразователем напряжения переменного сетевого тока в постоянный ток. За такое изменение несут ответственность полупроводниковые диоды.

Помимо блокового преобразовывающего устройства, в конструкцию выпрямительного устройства для сварки входят:

  • защитные и измерительные элементы;

  • трансформатор;

  • прибор управления.

Вышеуказанные компоненты сварочного выпрямителя объединяются в общем блоке, при этом используется схема сварочного выпрямителя, позволяющая своими руками правильно подключить устройство.

С этой целью используется две распространенных схемы, первая принципиальная схема предусматривает подключение однофазным выпрямительным мостом – аппарат будет эксплуатироваться на 2-х полупериодах; вторая схема – для нее используется подключение трехфазным выпрямительным мостом – аппарат будет функционировать за счет 2-х токопроводящих основ.

Особенности назначения выпрямительного устройства

Данная категория аппаратов применяется как генератор электрического напряжения между двумя точками, побуждающий возникновение сварочной электрической дуги.

Похожая схема применяется в электродуговом сваривании, с использованием плавких электродов с разным видом покрытия.

С помощью сварочных выпрямителей появляется возможность работать электродами с диаметром до 1,2 мм и обрабатывать разные виды сталей своими руками.

Используя электроды со специальным рабочим покрытием в сочетании со сварочным выпрямителем, можно сваривать цветмет и различные сплавы.

Также применение сварочного выпрямителя напряжения типа ВДУ, оборудованного автоматическим источником подачи присадочного материала, позволяет своими руками работать сваркой: аргонодуговой, угольной дугой, под флюсом.

Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод: выпрямитель используется при обработке любых металлических изделий посредством напряжения постоянного тока.

Схема функционирования выпрямительных устройств

Для функционирования выпрямительного прибора применяется следующая принципиальная схема. Сетевой или генерируемый ток подается на входную обмотку трансформатора.

При помощи трансформатора снижается стандартный показатель тока до показателя, который будет соответствовать величине холостого хода сварки.

Далее осуществляется выпрямление высокочастотного тока до стабильного показателя.

READ  Выбор лучшего сварочного аппарата инвертора

Видео:

Полупроводниковый диод преобразует переменный ток в постоянный ток.

Завершающий блок поддерживает, стабилизирует готовые технические характеристики, позволяет им оставаться неизменными.

По указанной схеме может эксплуатироваться любой выпрямительный вариант устройства из ниже рассмотренных моделей, цена на них также приемлема, как и технические характеристики.

Виды сварочных выпрямительных устройств

На данный момент производство выпускает выпрямительные устройства в следующих вариантах:

Выпрямитель типа ВДМ – состоит из диодного моста, который выравнивает характеристики сглаживающего конденсатора, переменного тока и понижающего трансформатора.

Сварочный выпрямитель ВДМ применяют в бытовой и коммунальной электро-хозяйственной сфере. Основным достоинством ВДМ выпрямителей является невысокая цена.

Недостаток сварочного ВДМ выпрямителя заключается в минимальном периоде включения.

Выпрямитель универсальный многопостового типа. Многопостовые сварочные выпрямители питаются от 3-х фазной электрической сети.

При этом каждый многопостовой вывод имеет индивидуальный блок управления, конструкция которого состоит из реостата управления и ограничителя регулятора (дросселя).

За счет этого многопостовые сварочные выпрямители демонстрируют высокие вольтамперные технические характеристики.

Такой аппарат может применяться при максимально длительном режиме включения.

Видео:

Благодаря этому многопостовые сварочные выпрямители используются в ходе длительных и масштабных сварочных работ.

Многопостовые сварочные выпрямители нашли свое применение на заводах по изготовлению металлических конструкций, в цехах серийного производства и на стройплощадках.

Выпрямительное устройство инверторного типа – аппарат особой категории, отличающийся оригинальностью конструкции, которая обусловлена сборкой основных узлов.

Инверторный прибор состоит из электрического фильтра, сглаживающего на порядок активное напряжение переменного тока.

За фильтром место понижающего трансформатора, который оперирует высокочастотными токами, за ним находится мост. Благодаря подобной сборке, инверторный прибор помещается в компактном корпусе.

Подобные выпрямители удобны в транспортировке, поэтому им отдают предпочтение домашние умельцы и хозяева аварийных бригад, которым приходится всегда возить с собой подобное оборудование, цена на него не слишком высока.

Как видно из вышесказанного, современное производство предлагает потребителям разные виды выпрямительных устройств для сварочных аппаратов, при этом их цена может составлять от 10 тыс. до 100 тыс. рублей.

READ  Советы по выбору электродов для сварки нержавейки

Распространенные варианты выпрямительных устройств

Среди представленных на рынке моделей выпрямительных приборов для сварки можно выделить устройство ВДМ 1202С – отличается высоким вольтамперным свойством. 1202С используется при дуговой сварке в строительной и энергетической сфере.

В процессе сварки с помощью устройства 1202 могут использоваться любые типы электродов, как изделия постоянного тока, так и универсальные или специальные.

Устройство ВДМ 1202 по мнению специалистов считается надежным, качественным и долговечным.

Выпрямительному устройству модели 1202 все чаще отдают предпочтение профессионалы, так как возможно его применением с удвоением мощности напряжения.

Особенностью выпрямителей с удвоением мощности напряжения является возможность конденсаторов скапливать и сохранять электроэнергию.

На данный момент цена выпрямительного прибора для сварки 1202 составляет около 1000$.

Выпрямительные устройства ВДУ 506С предназначаются для сборки агрегатов дуговой сварки и полуавтоматических аппаратов, для дуговой сварки, осуществляемой своими руками с применением покрытых электродов.

ВДУ 506С в сборке с полуавтоматическим устройством используется в ходе полуавтоматической сварки с применением плавящейся проволоки в среде защитного газа. ВДУ 506С – аналог приборов типа ВДУ 506, их производство осуществлялось в Литве и на территории России.

В отличие от модели 506, вариант 506С имеет небольшой вес в 250г и меньшие габариты – 740х600х920.

В свою очередь, выпрямитель ВДУ 506 способен обеспечить сваривание простыми электродами, работу в среде защитного газа, сваривание порошковым материалом.

А также возможность осуществлять своими руками резку расплавленного металла.

Сварочный выпрямитель ВД 301 УЗ используется для поддержания электродуги при дуговой сварке, осуществляемой своими руками, для резки и наплавления металлических изделий.

Российское производство обеспечило модели ВД 301 УЗ эффективные свойства эксплуатации, ВД 301 УЗ можно использовать в различных климатических условиях.

Прибор ВД 306 М1 используют при сварке электродами с покрытием. Устройство ВД 306 М1 позволяет обрабатывать стальные детали.

Вариант выпрямительного прибора для сварки ВД 306 С1 предназначен для сварки в ручном режиме с применением постоянного тока для сваривания различного типа сталей, в том числе и коррозийно-устойчивых.

READ  Выбор и конструирование фена для пайки микросхем

Материал, используемый для обмотки трансформатора – медь. Эксплуатируется ВД 306 С1 от 380В, на данный момент цена на выпрямительное устройство 306 достигает 300$.

ВД 313 УЗ применяется для сварки стальных изделий в ручном режиме с применением покрытых электродов. Выпрямитель ВД 313 имеет простую, но надежную конструкцию. По мобильности 313 модель конкурирует с ВД 306.

Выпрямитель сварочный ВД 313 УЗ оснащен устройством шунтового регулирования, за счет которого уменьшается период изменения сварочного режима.

Классический выпрямительный прибор ВД 401 незаменим при подаче постоянного тока сварочной электрической дуги, при наплавлении и разрезании металлов, а также применяется при сварке в ручном режиме.

Видео:

Модель выпрямительного устройства для сварки ВД 401 питается от 3-х фазной сети. Конструкция состоит из трансформатора силового типа, выравнивающего блока, магнитного шунта, системы охлаждения, авто выключателя и корпуса.

Выпрямительное устройство для сварки 401 предназначено к использованию в закрытых, но вентилируемых естественным образом пространствах. Исключается использование ВД 401 во взрывоопасных помещениях.

Выпрямительный аппарат ВД-16-Ч применяется для ручной электрической дуговой сварки на постоянном токе. ВД-16-Ч имеет защитный датчик от перегрузки, а также ВД-16 может использоваться при температуре от -10 до +40ºС.

Исключается эксплуатация ВД-16 под воздействием длительных вибраций, дождя и снега, в химической среде ВД-16 тоже работать запрещено.

rezhemmetall.ru

Сварочные выпрямители

Это устройства, преобразующие с помощью полупроводниковых элементов — вентилей — переменный ток В постоянный и предназначенные для питания сварочной дуги. Их действие основано на том, что полупроводниковые элементы проводят ток только в одном направлении; в обратном направлении они (полупроводники) практически электрический ток не пропускают.

Наибольшее применение в сварочных выпрямителях получили селеновые и кремниевые полупроводники. Селеновые полупроводники получили большое распространение потому, что они дешевые и обладают большой перегрузочной способностью (их к. п. д. около 75 %).

Сварочные выпрямители обладают некоторыми преимуществами перед преобразователями с  вращающимися роторами (табл.), так как они имеют лучшие энергетические и  весовые показатели, более высокий к. п. д. и просты в обслуживании. Кроме того, они имеют меньшие потери при холостом ходе и лучшие сварочные качества (как результат более широких пределов регулирования), отсутствует шум при работе. Дефицитные медные обмотки заменены в них  на  алюминиевые.

Принцип работы сварочного выпрямителя

Сварочные выпрямители собирают по двум наиболее распространенным схемам: однофазной мостовой двухполупериодного выпрямления и трехфазной мостовой.

Рис. 1. Принципиальные типовые схемы выпрямителей: а — однофазная мостовая, б — трехфазная мостовая

Наиболее распространена трехфазная мостовая схема выпрямления, которая обеспечивает большую устойчивость горения сварочной дуги при меньшем количестве вентилей при одинаково заданных значениях выпрямленного напряжения и тока, более равномерную загрузку всех трех фаз силовой сети и лучшее использованне трансформатора сварочного выпрямителя.

При работе выпрямителя по этой схеме в каждый данный момент времени ток проводят только два элемента, соединенные последовательно с нагрузкой. Таким образом, в течение одного периода получается шесть пульсаций тока.

Сварочные выпрямители, в зависимости от внешних характеристик, можно разделить на три типа: с крутопадающими характеристиками с жесткими (или пологопадающими) характеристиками универсальные, обеспечивающие получение падающих, жестких и пологопадающих характеристики

ПОНЯТИЕ ОБ УСТРОЙСТВЕ СВАРОЧНОГО ТРАНСФОРМАТОРА И РЕГУЛЯТОРА (ДРОССЕЛЯ)

Сварочные трансформаторы применяют при сварке переменным током для понижения напряжения заводской сети с 220—380 в до 60—65 в, необходимого для возбуждения сварочной дуги.

Величину сварочного тока изменяют регулятором (дросселем). Трансформатор и регулятор могут быть выполнены в виде отдельных аппаратов или объединены в одном корпусе и иметь обмотки на общем сердечнике.

Современные типы сварочных трансформаторов (СТН, ТС и др.) выпускаются в однокорпусном исполнении. Трансформаторы выпуска прошлых лет (типа СТЭ), которые еще иногда используются в промышленности, имели двухкорпусное исполнение (с отдельным дросселем).

Электрическая схема и магнитная система трансформатора типа СТН в однокорпусном исполнении показаны на рис. 20. Основой трансформатора является замкнутый магнитопровод 1 (сердечник), набранный из большого количества одинаковых пластин, отштампованных из тонкой (0,5 мм) листовой трансформаторной (электротехнической) стали и стянутых шпильками. На сердечнике находятся обмотки 2 и 3 с различным числом витков. Если по обмотке 2 с большим числом витков пропускать переменный ток, то он будет намагничивать сердечник 1, создавая в нем переменный магнитный поток. Этот магнитный поток воздействует на витки второй обмотки 3, вследствие чего в ней появляется индуктированный переменный ток, но другого напряжения, величина которого зависит от числа витков в обмотке 3. Чем больше витков имеет обмотка 3, тем выше напряжение индуктируемого в ней тока, и наоборот. Так как обмотка 3 сварочного трансформатора имеет меньше витков, чем обмотка 2, то возникающий в обмотке 3 ток будет меньшего напряжения, но большей величины.

Обмотка 2, в которую поступает ток из сети, называется первичной, а обмотка 3, от которой ток отводится в сварочную цепь,— вторичной. На рис. 4, а путь магнитного потока в сердечнике показан штриховыми линиями. Для получения более компактной конструкции трансформатора катушки его первичной и вторичной обмоток обычно помещают на обоих стержнях сердечника.

(Рис.4) Электрическая Схема (а) и магнитная система (б) трансформатора СТН в однокорпусном

1-магнитопровод Тр

2-Первичная обмотка

3-Вторичная обмотка

4-Магнитопровод регулятора

5-Обмотка регулятора

6-Передвижной пакет магнитопровода

7-Электрод

8-Свариваемый метал

9-Рукоятно регулятора

Верхняя половина магнитопровода 1 используется как сердечник регулятора тока (дросселя). Магнитный поток сердечника трансформатора и сердечника дросселя замыкается по средней

перемычке общего для них магнитопровода. Катушки первичной 2 и вторичной 3 обмоток трансформатора и реактивной обмотки 5 дросселя расположены на общем магнитопроводе 1. Вторичная 3 и реактивная 5 обмотки включены навстречу друг другу (встречное включение). Благодаря этому магнитные потоки, возникающие в сердечнике при прохождении тока по вторичной и реактивной обмоткам, направлены навстречу друг другу. В той части сердечника, где расположена реактивная обмотка, имеется подвижной пакет 6, образующий с неподвижной частью сердечника воздушный зазор а, величина которого изменяется при вращении рукоятки 9 регулятора.

При вращении рукоятки 9 по часовой стрелке воздушный зазор а увеличивается. Вследствие этого возрастает сопротивление прохождению магнитного потока в верхней части сердечника, и магнитный поток в ней уменьшается; это приводит к уменьшению

индуктивного сопротивления обмотки регулятора, отчего сварочный ток возрастает.

При вращении рукоятки 9 против часовой стрелки воздушный зазор а уменьшается, что вызывает повышение индуктивного сопротивления обмотки регулятора, и сварочный ток уменьшается. Когда сварочная цепь разомкнута и дуга между электродом 7 и свариваемым металлом 8 не горит, то ток не проходит через реактивную обмотку 5 и она работает как часть вторичной обмотки 3 трансформатора.

ВКЛЮЧЕНИЕ, РЕГУЛИРОВАНИЕ И ВЫКЛЮЧЕНИЕ СВАРОЧНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

Подключение сварочных преобразователей к сети должен выполнять только электромонтер. Электросварщику разрешается подключать к преобразователю сварочные провода.

Для пуска в ход сварочного преобразователя необходимо включить электродвигатель, приводящий во вращение якорь генератора. Перед включением электродвигателя сварщик должен:

Проверить надежность всех контактов в местах соединения проводов сварочной цепи и механических креплений;

проверить, хорошо ли заземлен корпус преобразователя;

Осмотреть щетки и коллектор генератора, убедиться в их чистоте и исправности; если нужно — очистить преобразователь от пыли и грязи, при необходимости протереть и продуть коллектор и щетки сжатым воздухом или азотом;

Поставить на доске зажимов 9 (см. рис. 18) перемычку в положение, соответствующее пределам применяемого сварочного тока (влево —до 300 а, вправо до 500 а);

Повернуть до отказа против часовой стрелки маховичок 8 (см. рис. 18) реостата для регулирования сварочного тока;

Надежно присоединить один сварочный провод к свариваемой детали или сварочному столу, а второй — к электрододержателю, в соответствии с требуемой полярностью тока при сварке данного металла или маркой применяемого электрода;

Убедиться в том, что сварочная цепь разомкнута, т. е. присоединенный к проводу электрододержатель не касается сварочного стола или свариваемой детали.

После выполнения перечисленных выше операций можно включить рубильник электродвигателя сварочного преобразователя. Некоторые электродвигатели имеют специальную рукоятку для переключения их обмоток со звезды на треугольник. При пуске этих электродвигателей необходимо перед включением рубильника пусковую ручку поставить в положение против знака Y (звезда);

когда якорь двигателя получит нормальное число оборотов, ручку ставят против знака А (треугольник).

Во время первого пуска следует проверить правильность направления вращения коллектора, который должен вращаться против часовой стрелки (если смотреть со стороны коллектора). При неправильном направлении вращения нужно поменять местами провода двух любых фаз в месте подключения электродвигателя к питающей сети.

Сварочный ток регулируется поворотом маховичка, около которого на корпусе реостата помещена шкала с делениями, соответствующими току в амперах. Если на щитке сварочного преобразователя имеется амперметр, ток регулируется по показаниям этого прибора.

Преобразователь выключается рубильником. Перед выключением преобразователя сварку следует прекратить, а сварочную цепь (электрод — свариваемый металл) разомкнуть.

Правила безопасности при эксплуатации сварочных преобра­зователей.

При эксплуатации сварочных преобразователей необходимо помнить:

напряжение на клеммах двигателя, равное 380/220 В, является опасным. Поэтому они должны быть закрыты. Все подсоединения со стороны высокого напряжения (380/220 В) должен осуществлять только электрик, имеющий право на производство электромонтажных работ; корпус преобразователя должен быть надежно заземлен; напряжение на клеммах генератора, равное при нагрузке 40 В, при холостом ходе генератора ГСО-500 может повышаться до 85 В. При работе в помещениях и на открытом воздухе при наличии повышенной влажности, пыли, высокой окружающей температуры воздуха (выше 30oС), токопроводящего пола или при работе на металлических конструкциях напряжение выше 12 В считается опасным для жизни.

При всех неблагоприятных условиях (сырое помещение, токопроводящий пол и др.) необходимо пользоваться резиновыми ковриками, а также резиновой обувью и перчатками.

Опасность поражения глаз, рук и лица лучами электрической дуги, брызгами расплавленного металла и меры защиты от них те же, что и при работе от сварочных трансформаторов.

Мероприятия по технике безопасности противопожарной технике во время эксплуатации трансформаторов

Маслонаполненные трансформаторы являются пожароопасным оборудованием. Трансформаторное масло, про масляная изоляция трансформатора является легковоспламеняющимся горючим материалом и могут легко воспламеняться при небрежном выполнении огневых работ (сварка, прогрев, сушка, применение открытого огня вблизи трансформатора), что может привести к повреждению трансформатора, а также и другого оборудования. Все ремонтные работы на трансформаторе должны проводиться при соблюдении мер пожарной безопасности. Сварочные работы на трансформаторе можно выполнять при сле- дующих условиях : -место сварки должно находиться ниже уровня масла маслонаполненного трансформатора на 200-250мм, во избежание воспламенения паров масла, на месте производства работ должен быть оборудован противопожарный пост.Работающий трансформатор должен быть оборудован противопожарным инвентарем (ящик с сухим песком, лопата, пенные или углекислотные огнетушители).

При ремонтах и эксплуатации трансформаторов следует руководствоваться действую- щими «Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок». Запрещается приближение людей и механизмов к токоведущим частям 110кВ транс- форматора ближе 1м для людей и 1,5м для механизмов ; со стороны токоведущих частей 10кВ 0,6м для людей и 1,0м для механизмов.

Необходимо соблюдать правила техники безопасности при обслуживании трансформатора.

Заключение

В настоящее время еще не существует единого мнения относительно наилучших способов получения жестких и возрастающих характеристик и их вида, однако потребности практики заставляют уже сейчас изменять внешние характеристики существующих преобразователей с помощью специальных «приставок» (в виде, например, автоматической системы регулирования напряжения в цепи обмотки возбуждения сварочного генератора), либо создавать специальные генераторы с жесткими или возрастающими характеристиками. Наиболее простой принцип создания специального сварочного генератора с жесткой характеристикой - использование схемы генератора с двумя обмотками возбуждения, независимой и последовательной, включенными согласно.  При таком включении последовательная обмотка возбуждения создает подмагничивающий поток возбуждения, что и будет обеспечивать жесткую или возрастающую внешнюю характеристику генератора. В настоящее время промышленностью выпускается только один тип специального сварочного преобразователя с жесткими и возрастающими характеристиками - ПСГ-350 для питания сварочной цепи автоматов и полуавтоматов, предназначенных для сварки в защитных газах (СО2; Аr) тонкой электродной проволокой диаметром 0,8-2,0 мм.  Преобразователь ПСГ-350 одно-корпусный (габариты 1085 X 555 X 980 мм; вес 400 кг). Генератор имеет четыре главных и четыре дополнительных полюса.  На главных полюсах расположены две обмотки: обмотка независимого возбуждения и последовательная - подмагничивающая, секционированная на две ступени. При включении двух витков последовательной обмотки получается слегка возрастающая внешняя характеристика, а при включении одного витка последовательной обмотки - жесткая характеристика. Напряжение генератора регулируется путем изменения тока в цепи обмотки независимого возбуждения с помощью реостата. Генератор с такими характеристиками может быть использован только при сварке тонкой электродной проволокой, которая в моменты короткого замыкания играет в сварочной цепи роль плавкой вставки, не допускающей чрезмерного возрастания Iк.з.

Сварочные генераторы этого типа имеют два недостатка: 1) относительно низкое напряжение холостого хода, что в известной мере затрудняет зажигание дуги; 2) невозможность использования для питания сварочных цепей при ручной сварке либо при сварке под флюсом, когда требуется падающая внешняя характеристика. По указанной причине в настоящее время наблюдается тенденция к созданию схем универсальных генераторов, которые позволяли бы простым образом переходить, от падающих характеристик к жестким и возрастающим и наоборот. Очевидно, в дальнейшем, наряду с обычными типами, промышленность будет выпускать и генераторы универсального типа, пригодные для всех видов дуговой сварки.

Литература:

В.Г. Лапачев: Ручная дуговая сварка

В.Я.Володин: Сварочные аппараты

В.С.Милюин,М.П.Шалимов,С.М.Шаняуров:Источника питания для сварки

Александров А.Г. - Эксплуатация сварочного оборудования

Каракозов Э.С. - Справочник молодого электросварщика

Фоминых В.П. – Электросварка

Александров А.Г. - Эксплуатация сварочного оборудования

studfiles.net

Особенность сборки диодного моста для сварочного аппарата

Диод – это полупроводниковый прибор, который обладает различной проводимостью в зависимости от прикладываемого напряжения. Имеет всего два вывода: анод и катод. При подаче прямого напряжения (на анод подается положительный потенциал по сравнению с катодом) он открыт. При подаче отрицательного напряжения он закрывается.

Эта особенность прибора широко используется в электротехнике, в частности диодный мост применяют для сварочного аппарата, чтобы выпрямлять переменный ток, улучшая качество сварки.

Основные характеристики

Главными параметрами, на которые обращают внимание при выборе выпрямителей для сварочных аппаратов, являются:

  • максимально допустимое постоянное обратное напряжение;
  • максимальный средний прямой ток за период;
  • рабочая частота переключения;
  • постоянное прямое напряжение при максимальном прямом токе;
  • максимально допустимая температура корпуса.

Амплитуда бытовой сети составляет около 310 В, поэтому нужно использовать диоды с обратным напряжением 400 В и выше. Прямой ток жестко связан с мощностью прибора, и на него также обращают внимание. Рабочая частота показывает, в каком выпрямителе можно использовать полупроводник, применять его в сетевом или выходном блоке инвертора.

Прямое напряжение полупроводника характеризует мощность рассеяния на самом приборе. Это позволяет рассчитать размеры радиатора или системы охлаждения. Предельная температура корпуса сварочного аппарата дает возможность предусмотреть схему защиты от перегрева.

Применение в сварке

В любом трансформаторном сварочном аппарате постоянного тока или инверторе присутствуют силовые диоды. Они предназначены для выпрямления переменного тока. Для повышения коэффициента полезного действия диоды подключают по мостовой схеме, в этом случае оба полупериода приходятся на нагрузку.

В трансформаторном сварочном аппарате выпрямительные диоды устанавливают на выходе вторичной обмотки. Сварочное оборудование имеет понижающий трансформатор, соответственно, напряжение холостого хода значительно ниже входного, поэтому здесь требуются приборы большой мощности и низкой частоты. Для этого подойдут выпрямительные диоды В200 (максимальный ток 200А).

Для сварочного инвертора требуется два выпрямителя. Один располагается на входе источника питания. Он преобразует переменный ток 220 вольт 50 Гц в постоянный, который преобразуется в дальнейшем в переменный ток высокой частоты (40-80 кГц).

При мощности аппарата 5 кВт выпрямительные диоды должны иметь обратное напряжение 600-1000 В и средний прямой ток 25-35 А при частоте 50 Гц.

Второй выпрямитель располагается после высокочастотного трансформатора. Здесь требования другие. Максимальный прямой ток должен быть не менее 200 А на частоте 80 кГц, а обратное напряжение превышать напряжение холостого хода (60-70 В).

В любом случае используются диоды из категории мощных, с площадкой для монтажа радиатора, поскольку без отведения тепла устройство быстро сгорит.

Особенность выпрямителей

Выпрямитель для сварочного аппарата выполняется по мостовой схеме. При изготовлении сварочного аппарата своими руками и применении диодов В200 нужно учитывать, что их корпус находится под напряжением.

Поэтому когда выпрямитель устанавливают на радиатор, он должен быть изолирован от остальных элементов схемы, от корпуса прибора и от соседних диодов тоже. А это создает определенные неудобства для сварщика.

Приходится использовать более крупный корпус. Для уменьшения габаритов аппарата применяют выпрямительный прибор ВЛ200, который имеет другую полярность. Это позволяет объединить полупроводники на два парных радиатора.

В последние годы стали выпускать довольно мощные диодные мосты в одном корпусе. По размерам такая конструкция из диодов примерно соответствует спичечному коробку, имеет площадку для посадки радиатора, максимальный прямой ток 30-50 А. Диодная сборка имеет значительно меньшую стоимость по сравнению с диодами В200.

Если по работе устройства требуется более мощный мост, то эту проблему можно легко решить, используя параллельное подключение мостовых сборок. Однако их надежность в таком случае будет ниже, чем у одиночных мощных диодов.

Установка

При использовании параллельной схемы соединения диодных мостов необходимо учитывать, что все они имеют некоторый разброс по параметрам.

Поэтому при подборе элементов необходимо делать это с некоторым запасом прочности. При соблюдении этого требования для сварочного аппарата можно получить диодный мост более компактный, чем при использовании одиночных диодов.

Диодные сборки позволяют размещать их на одном радиаторе, так как корпусы не находятся под напряжением. Это позволяет монтировать их в любом месте, и даже снаружи.

В зависимости от требуемого сварочного тока для выпрямителя могут потребоваться от 3 до 5 диодных сборок. Для лучшей теплоотдачи диодные мосты устанавливаются на радиатор через теплопроводящую пасту.

К контактам проводники рекомендуется подсоединяться пайкой, в противном случае могут быть потери мощности в месте контакта и его сильный нагрев.

Применение на практике

Для примера, рассмотрим инверторный аппарат TELWIN Force 165. Во входном выпрямителе используются диодные сборки GBPC3508. Выпрямительный мост GBPC3508 может работать с током 35 А, обратное напряжение – 800 В.

С ним вместе идет обязательно сглаживающий фильтр из конденсаторов большой емкости. Кроме этого имеется фильтр электромагнитной совместимости, который не пропускает помехи от инвертора в бытовую сеть.

На выходе инвертора используются мощные сдвоенные диоды с общим катодом. Они имеют высокое быстродействие в отличие от диодов расположенных на входе устройства.

Благодаря малому времени восстановления, менее 50 наносекунд, приборы успевают переключать высокочастотный ток на выходе вторичной обмотки.

В данном приборе используются сдвоенные диоды марок STTH6003CW, FFh40US30DN или VS-60CPH03, рассчитаны на прямой ток 30 ампер на один прибор (60 ампер на оба) и обратное напряжение 300 вольт.

Устанавливаются на радиатор. Для защиты полупроводников от перегрузки используется RC фильтр. Схема управления требует стабильный источник питания без бросков напряжения.

Для этого в приборе предусмотрены стабилитроны или уже готовый интегральный стабилизатор, которые обеспечивают стабильное питание на микросхемах управления. В результате получается компактное устройство, позволяющее качественно варить металл.

svaring.com

Цель и процесс изготовления своими руками выпрямителя для сварочного аппарата, конструктивное описание

Выпрямитель сварочного аппарата своими руками можно  собрать по схеме.

Для этого понадобится подготовить электродетали с инструментами.

Своим названием прибор говорит о предназначении операции.

Смену переменного тока в постоянный проводят, чтобы получить непрерывную дугу. Её используют для скрепления друг с другом материалов.

Виды аппаратов, их особенности

Сварочный выпрямитель своими руками

Самодельный сварочный выпрямитель нужен для эффективного питания бытовой конструкции или производственной с небольшими объёмами работ и рабочих циклов.

В промышленности применяют более мощную аппаратуру,  действия с ней, не образуют пауз во время сварки.

В этот период  происходит остывание раскалённых деталей, снижается скорость выполнения процедуры, что не  мешает для домашних приспособлений. 

Эти изделия состоят из элементов:

  • трансформатора
  • конденсаторного блока
  • выпрямителя

Приступая к созданию сварочного прибора мастеру нужно определиться с направлением работ, их размерами.

От объема производства, количества соединений зависят:

  • подбор нужных электродов
  • системные параметры
  • материальная характеристика

Сборщик, подобрав нужную схему и материалы, выполнив поэтапно сборку аппарата, добьётся необходимых показателей в системе.

Что хорошего в приборе и что мешает

Как переделать сварочный аппарат переменного тока в постоянный — на этот вопрос мастеру ответит нужная полупроводниковая схема с устройством выпрямителя:

  • Лучшими показателями обладает трёхфазная система, она позволяет использовать мощность сети до 380 В. 
  • На подобном оборудовании работают там, где нужен большой непрерывный процесс, чтобы в этот временной промежуток, не прерываясь, сваривать крупные стальные детали. С помощью этих мощных аппаратов можно производить ворота, контейнеры, любые хозяйственные металлические сооружения.
  • Такой инструмент пригодится в основном не на частном хоздворе, а для малого бизнеса и реализации изготовленных изделий. Все потому, что это громоздкие и тяжелые конструкции, в отличие от приспособлений с меньшим количеством фаз, нуждаются в дополнительных установках для перемещения аппарата.

В подобной системе трансформатор способен снизить массу, но его сердечник нужно уметь самостоятельно намотать или купить готовый с необходимыми параметрами.

Требования для конструктивной сборки

Схема для простого выпрямителя не представляет особой сложности, понадобятся проводники, пропускающие электрический поток и направленные в нужную сторону.

Схема сварочного выпрямителя

Электродетали следует подготовить из следующей комплектации:

  • диодов — они позволяют работать схеме без управляющих блоков
  • тиристоров, подающих сигналы на элементы для хорошего прохождения электрических
  • потоков, при их уменьшении закрываются вентили
  • транзисторов, управляющих всеми процессами с напряжением
  • резисторов, позволяющих регулировать ток

Чтобы электрические элементы дольше служили в эксплуатации, их подбирают с высокими параметрами, при этом следят, чтобы фактический ток был в цепи меньше заданного по номиналу.

Сборка сварочного выпрямителя происходит с помощью следующих предметов:

  • трансформатора
  • диода
  • радиатора
  • дросселя
  • электрода
  • конденсатора
  • керамического сердечника
  • никелиновой проволоки

Собранную полупроводниковую схему в виде диодного выпрямителя устанавливают с радиатором, обеспечивающим теплообмен и охлаждение. Дросселем снабжают падающую характеристику электротока, увеличенным сопротивлением или реостатом регулируют нужные параметры. Полюсы, положительный и отрицательный, подключают на электрод и объект.

Функция электролитического конденсатора в схеме служит осуществлению, сглаживающей фильтрации и снижению пульсации.

Многие специалисты самостоятельно справляются с намоткой реостатов на керамические сердечники. Используют проволоку нихромную или никелиновую. Их диаметральный подбор зависит от величины сварочных токовых потоков.

Реостатное сопротивление рассчитывают, основываясь на параметры проволоки:

  • удельное сопротивление
  • сечение
  • длину

Регулировка сварочного тока зависит от количества витков.

Принцип работы однофазной мостовой схемы

Процесс протекания переменного тока можно представить в виде волны, колеблющейся с определенной частотой. Это процедура очень быстрая, которую представить можно, как в один определенный момент, проходит ток сначала в одну сторону затем в другую.

Однофазная мостовая схема выпрямления

В сварке специалисты добиваются, чтобы эти перемещения осуществлялись в одностороннем порядке:

  • Во вторичную обмотку трансформатора впаивают полупроводник, он осуществляет электрический пропуск в нужном направлении, что и является постоянным током. Так как переменный ток с наличием частот, своими волнами создаст паузы, которые недопустимы в рабочем процессе.
  • В схеме, припаивают электродетали в обратном направлении по отношению друг к другу, тогда, и электронный поток потечет в обратную сторону.
  • Если создать схему с парами элементов, направленных один к другому, получат поток из волн с колебанием от нулевого значения до максимального. Этот предел рассчитывают на возможность  вторичной трансформаторной обмотки.
  • Таким же способом получают колебания, снижающиеся до минимума, с момента которого начинается новый подъём. При этом вырабатывается плюс полюсного напряжения, а его минус располагается в обмотке трансформатора.
  • Эту схему применяют с наличием в устройстве вывода, чтобы не разбирать обмотку, его можно создать самостоятельной намоткой. Эта конструкция славится своей экономичностью по отношению к количеству полупроводниковых элементов.
  • Разделение обмотки на несколько участков позволяет пользоваться только её частью.
  • Наиболее удобной  и применимой у электротехников является мостовое выпрямительное сооружение. Подобный план состоит из квадрата с полупроводниками по сторонам. Одни углы у него выдают постоянный ток, другие показывают выход напряжения от трансформатора.

Этот пример имеет преимущество, он не требует создавать вывод от второй обмотки, но понадобится много полупроводниковых вентилей. Сварка будет с небольшой мощностью, для них подбирают специальных размеров электроды, и сваривают детали ограниченные в параметрах. Следует учесть, уменьшает колебания волн, при работе сварочного аппарата, параллельное включение конденсаторного приспособления.

Отличительные черты трёхфазной аппаратуры

Принцип работы прибора, собранного по электросхеме для выпрямителя, питающегося тремя сетевыми фазами, основан на наличии небольшой пульсации выходного напряжения. Волны в процессе перекрывают одна другую, не давая напряжению снизиться до нулевого значения.

Сварочную установку сооружают, включая в фазы полупроводники за трансформаторными обмотками. Выводы соединяют, получая в итоге единственный выход. Через подобный мост пропускаются разделенные надвое волны, образующие учащенную пульсацию, но с меньшей силой. В подобной конструкции понадобится вывод нуля, а трансформатор соединяют с питанием по специальной схеме.

Мастера на практике знают, что наиболее качественная работа получается с применением аппаратов, работающих на постоянном токе, обеспечивающих дугу стабильным горением с прочным швом. Чтобы получить необходимые параметры, несмотря на рост технологических открытий, появлению новшеств в приборостроении, мастера  своими руками производят и по-прежнему используют, простейшие выпрямители.

Переделка сварочного аппарата на постоянный ток — на видео:

Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить нам.

foxremont.com

Как сделать выпрямитель сварочный своими руками

Выпрямитель сварочный предназначен для питания электротоком поста сварки при ручной и электродуговой сварке. Он используется для того, чтобы преобразовывать ток переменной частоты в непрерывный разряд электричества, который нужен для осуществления плавления заготовки. Сварочный выпрямитель своими руками изготавливается чаще всего для использования конструкции в бытовых условиях и мелко-подрядном бизнесе.

Сварочный выпрямитель необходим, чтобы питать пост сварки, преобразовывая переменный ток в непрерывный разряд.

Бытовые аппараты для сварки – это конструкции небольшой мощности, которые имеют относительно невысокий номинальный ток сварки. Устройства имеют паузу для остывания между этапами работы большой длительности, потому конструкции неэффективны в процессе выполнения объемных работ в промышленных условиях.

Стандартная компоновка конструкции для сварки состоит из таких элементов:

  • трансформатор для понижения;
  • выпрямитель (мост из составляющих полупроводника);
  • блок конденсатора (отвечает за подавление пульсаций на выходе преобразовательного элемента).

Перед тем как изготовить аппарат для сварки, понадобится определить, для выполнения каких работ будет использоваться конструкция. От этого будут зависеть различные показатели конструкции, размер электрода и характеристики материала соединяемых заготовок.

Электрическая схема самодельного сварочного аппарата на постоянном токе.

Лучшими показателями по качеству тока на выходе обладают трехфазные приспособления, которые подключаются к электрической сети 380 В. Их можно использовать длительный период, при этом не понадобится делать перерывы для остывания. С помощью подобных конструкций можно обрабатывать более крупные конструкции из стали. Устройства отлично подходят для соединения контейнеров, ворот от гаражей и т.д. Приспособление подходит для малого бизнеса.

Значительным недостатком конструкции является затрудненный доступ к сети питания. Не все села и гаражные кооперативы имеют доступ к подобным коммуникациям. Следует понимать, что аппарат для сварки, который обладает трехфазным трансформаторным приспособлением, будет весить в 1,5-2 раза больше однофазного устройства. Общий вес конструкции в большинстве случаев превышает 100 кг.

Одному человеку подобный вес не под силу, потому понадобится установить колеса для перемещения. Можно также использовать специальное трансформаторное приспособление, которое снижает общий вес на 20-40%. Однако следует учитывать, что наматывать его нужно будет самостоятельно.

Однофазный сварочный выпрямитель, который установлен на однофазной трансформаторной конструкции для электросети 220 В, имеет меньший вес. Его масса в большей степени зависит от веса трансформатора для понижения и составляет приблизительно 40-70 кг. Подобный сварочный аппарат способен обеспечить шов отличного качества при соединении простых конструкций. Легкость и доступность электросети делают однофазные приспособления мобильными. Их можно использовать не только на верхних этажах высоких домов, но и в местах, где отсутствует электричество. В последнем случае можно использовать бензиновый генератор.

Самостоятельное строительство дома из бруса. Подробнее>>

Как сделать сварочный выпрямитель для однофазной электросети

Однофазная мостовая схема выпрямления (а). Графики напряжений и тока в трансформаторе (б), напряжения и тока в нагрузке (в).

Переменный ток представляет собой волну, которая образует колебания с частотой 50 Гц. Следовательно, 1 секунду электричество 25 раз будет течь в одном направлении и 25 раз в другом. Для сварочного процесса будет нужно протекание электричества лишь в одном направлении.

Если цепочка вторичной обмотки трансформаторной конструкции будет дополнена полупроводником, то она сможет пропустить электричество исключительно в одну сторону, следовательно, будет получен постоянный ток. Однако в данном случае ток будет переменным и иметь частоту 25 Гц. После каждой волны будет пауза без тока, что недопустимо.

Понадобится поставить полупроводник наоборот, чтобы он пропустил электроны в обратную сторону. Установив несколько полупроводников по направлению друг к другу, получают ток, который представляет собой волны, увеличивающиеся от нуля до максимально возможного значения направления, на которое рассчитывается вторичная обмотка трансформаторной конструкции. Также будут получены волны, спадающие до нуля, после достижения которого начинается другая волна.

Трехфазная мостовая схема выпрямления (а). Графики напряжений и токов (б).

Таким образом можно получить положительный полюс тока, отрицательный полюс будет размещаться в центральной части вторичной обмотки трансформаторной конструкции. По этой причине данная схема может использоваться исключительно в случае, если у трансформаторной конструкции есть необходимый вывод. Если трансформаторную конструкцию намотать самому, то можно сделать и вывод.

Если его не сделать, то понадобится разбирать обмотку, что делать не рекомендуется. Преимуществом подобной схемы является небольшое количество применяемых полупроводников. В данном случае вторичная обмотка конструкции разделяется на несколько частей. Это означает, что некоторое время будет использоваться одна часть обмотки.

Чаще всего используется мостовая схема выпрямления. Она являет собой квадрат, во всех сторонах которого находятся полупроводники. С двух других углов фигуры будет сниматься постоянное напряжение, а на остальных углах напряжение будет исходить со вторичной обмотки трансформаторной конструкции. Преимуществом подобного выпрямителя является то, что в данном случае отсутствует необходимость выводить отдельный провод со вторичной обмотки. Недостаток – применение большого количества вентилей полупроводника. Среднее напряжение во всех вышеописанных схемах меньше, чем напряжение, которое выходит со вторичной обмотки.

Ток сварки будет небольшой, потому диаметр установленного электрода и толщина соединяемой заготовки тоже будут небольшими. Для того чтобы уменьшить колебания напряжения, на выходе сварочный аппарат, который изготавливается, должен иметь параллельно включенное нагрузке конденсаторное приспособление.

Как изготовить выпрямительную конструкцию для трехфазной электросети

Выпрямители, сконструированные для питания трехфазной электросети, имеют небольшую пульсацию напряжения на выходе.

В данном случае фазы электросети будут перекрывать друг друга, при этом напряжение не сможет снизиться до нуля. Один из способов изготовления сварочного аппарата для трехфазной электросети – включение в каждую из фаз полупроводника за обмоткой трансформаторной конструкции. Подобные выходы от полупроводников нужно будет обязательно коммутировать в единый вывод.

Полупроводниковый мост способен пропускать лишь половину волны от каждой фазы. Пульсации у подобной схемы в несколько раз чаще, чем у схем с одним полупроводником, однако сила колебаний гораздо меньше. Преимущество подобного приспособления – использование трех полупроводников. Недостатком является нулевой вывод с обмотки трансформаторной конструкции. Это означает, что соединять обмотки трансформаторной конструкции для питания можно исключительно по схеме “звезда”.

Конструкция сварочного аппарата для выпрямления

Выпрямитель для устройства сварки строится вокруг полупроводников, которые используются для того, чтобы пропускать потоки электричества в едином направлении. В схемах выпрямления можно использовать следующие приспособления:

Чертеж сварочного аппарата, изготовленного своими руками.

  1. Диод. Рекомендуется использовать данное приспособление, так как в случае его применения в схему конструкции для выпрямления не понадобится включать блоки управления.
  2. Тиристор. Чтобы протекал ток, элемент должен получить сигнал от системы управления. Вентиль запрется, когда проходящий ток опустится до нуля или напряжение на элементе уменьшится.
  3. Транзистор. Вентиль, которым можно управлять. Чтобы его открыть или закрыть, понадобится подать сигнал на электрод управления. Данное приспособление является наиболее дорогостоящим.

Следует заметить, что в процессе использования диодов электрическая цепочка потребует добавления резистора, чтобы была возможность производить регулировку силы тока.

Любой из вышеописанных компонентов следует подбирать с запасом, иначе они выйдут из строя. Протекающий по цепочке ток должен быть в несколько раз меньше, чем номинальный.

Процесс изготовления выпрямителя для сварки

Элементы, которые будут необходимы для изготовления сварочного аппарата для выпрямления:

Сварочный выпрямитель должен состоять из таких элементов, как: трансформатор, радиатор, диод, электрод, дроссель, конденсатор, сердечник, проволока никелиновая.

  1. Трансформатор.
  2. Диод.
  3. Радиатор.
  4. Дроссель.
  5. Электрод.
  6. Конденсатор.
  7. Керамический сердечник.
  8. Никелиновая проволока.
  9. Схема подобной конструкции.

Первым делом надо будет попытаться подобрать готовую трансформаторную конструкцию для понижения с необходимыми параметрами.

В большинстве случаев данное приспособление подобрать не получается, потому понадобится намотать его самостоятельно.

Полупроводник, который собран по мостиковой схеме, понадобится установить на радиатор для обмена тепла и охлаждения. Диоды с большой мощностью будут выделять большое количество тепла в процессе работы. Чтобы была возможность обеспечить падающую характеристику тока, в цепочку нужно последовательно включить дроссель. Активное переменное сопротивление в последовательной цепочке позволит выполнить плавную регулировку тока сварки. Один полюс нужно будет подключить к электроду для сварки, второй полюс подключается к соединяемой заготовке. Электролитическое конденсаторное устройство будет использоваться в качестве фильтра для сглаживания и снижения пульсаций.

Реостат можно намотать самостоятельно. В данном случае рекомендуется использовать керамический сердечник и никелиновую проволоку. Диаметр проволоки будет зависеть от величины регулируемого сварочного тока. Расчет сопротивления реостата можно произвести на основании удельного сопротивления проволоки, ее сечения и длины. От диаметра витков зависит шаг регулировки сварочного тока.

Сделать сварочный аппарат подобного типа несложно, если иметь в наличии все необходимые инструменты и материалы. Понадобится также обязательно знать технологию изготовления конструкции.

moyasvarka.ru

Сварочные выпрямители

Сварочный выпрямитель – это аппарат, преобразующий переменный ток сети в постоянный ток для сварки.

Рисунок. Устройство сварочного выпрямителя (с трансформатором с подвижными обмотками)

Сварочный выпрямитель для дуговой сварки, как правило, состоит из силового трансформатора, выпрямительного блока, пускорегулирующей, измерительной и защитной аппаратуры.

Рисунок. Типовая функциональная блок-схема выпрямителя для сварки плавящимся электродом

Силовой трансформатор преобразует энергию силовой сети в энергию, необходимую для сварки, а также согласует значения напряжений сети с выходным напряжением. В однопостовых  выпрямителях используют преимущественно трехфазные трансформаторы, поскольку однофазные одно- и двухполупериодные схемы выпрямления приводят к существенным пульсациям выходного напряжения, которые ухудшают качество сварных соединений.

Регуляторы тока (или регуляторы напряжения) используются для формирования жесткой или падающей внешней характеристики. Они позволяют установить режим сварки и соответствующее значение сварочного тока.

Выпрямительный блок в основном собирают по трехфазной мостовой схеме, реже – по однофазной мостовой двухполупериодного выпрямления. При трехфазной мостовой схеме обеспечивается более равномерная загрузка трехфазной силовой сети и достигаются высокие технико-экономические показатели. В качестве полупроводников применяются селеновые или кремниевые вентили.

Виды сварочных выпрямителей

В зависимости от конструкции силовой части сварочные выпрямители подразделяют на следующие виды:

  • регулируемые трансформатором;
  • с дросселем насыщения;
  • тиристорные;
  • с транзисторным регулятором;
  • инверторные.

Сварочные выпрямители также классифицируют по типу формируемых вольт-амперных характеристик.

При механизированной сварке под флюсом или в защитном газе в сварочных аппаратах с саморегулированием дуги используют однопостовые выпрямители с жесткими внешними характеристиками. Обычно в таких выпрямителях применяется трансформатор с нормальным магнитным рассеянием. Возможные способы регулирования сварочного напряжения:

  • витковое регулирование – в сварочном выпрямителе с трансформатором с секционированными обмотками;
  • магнитное регулирование – в выпрямителе с трансформатором с магнитной коммутацией или дросселем насыщения;
  • фазовое регулирование – в тиристорном выпрямителе;
  • импульсное регулирование – широтное, частотное и амплитудное регулирование в выпрямителе с транзисторным регулятором и инверторном выпрямителе.

Наиболее известные выпрямители с жесткими (естественно пологопадающими) внешними характеристиками для механизированной дуговой сварки:

  • серий ВС (ВС-200, ВС-300, ВС-400, ВС-500, ВС-600, ВС-632), ВДГ (ВДГ-301, ВДГ-302, ВДГ-303, ВДГ-603) и ВСЖ (ВСЖ-303);
  • а также сварочные выпрямители ВС-1000 и ВС-1000-2 для механизированной сварки в аргоне, гелии, углекислом газе, под флюсом.

При ручной дуговой сварке применяют выпрямители с падающими внешними характеристиками. В конструкциях российских аппаратов используют следующие способы формирования характеристик:

  • повышение сопротивления трансформатора – в сварочном выпрямителе с трансформатором с подвижными обмотками, с магнитным шунтом либо с разнесенными обмотками;
  • применение обратной связи по току – в тиристорном, транзисторном или инверторном выпрямителях.

Наиболее распространенные выпрямители для ручной дуговой сварки: серии ВД (ВД-101, ВД-102, ВД-201, ВД-301, ВД-302, ВД-303, ВД-306, ВД-401), типов ВСС-120-4, ВСС-300-3, а также аппараты ВД-502 и ВКС-500, предназначенные для автоматической сварки под флюсом.

Весьма популярны и универсальные сварочные выпрямители, формирующие как падающие, так и жесткие характеристики. Наиболее известные типы:

  • серии ВСК (ВСК-150, ВСК-300, ВСК-500) для ручной дуговой сварки покрытыми электродами, полуавтоматической и автоматической сварки в защитных газах;
  • серий ВСУ (ВСУ-300, ВСУ-500) и ВДУ (ВДУ-504, ВДУ-305, ВДУ-1201, ВДУ-1601) для ручной сварки покрытыми электродами, механизированной сварки плавящейся электродной проволокой под флюсом, в защитных газах, порошковой проволокой.

Сварочные выпрямители с крутопадающими характеристиками и регулируемые трансформатором

Силовая часть выпрямителя состоит из трансформатора и выпрямительного блока с силовыми диодами.

Рисунок. Функциональная блок-схема сварочного выпрямителя с крутопадающими характеристиками, регулируемого трансформатором

В таких выпрямителях обычно используются трехфазные трансформаторы с увеличенным магнитным рассеянием – с подвижными обмотками или магнитными шунтами.

Рисунок. Трехфазные трансформаторы с подвижными обмотками и магнитными шунтами

Режимы сварки регулируются комбинированно: ступенчато за счет переключения обмоток трансформатора со «звезды» на «треугольник» и плавно, например, в результате изменения зазора между обмотками трансформатора.

Рисунок. Упрощенные схемы соединения обмоток трансформатора в сварочном выпрямителе – в «звезду» и в «треугольник»

Рисунок. Вольт-амперные характеристики сварочных выпрямителей типа ВД

Сварочные выпрямители с жесткими характеристиками и регулируемые трансформатором

Силовая часть выпрямителя состоит из трансформатора, выпрямительного блока и сглаживающего дросселя.

Рисунок. Функциональная блок-схема сварочного выпрямителя типа ВС

За счет дросселя снижается скорость увеличения сварочного тока и его пиковое значение при возбуждении дуги, а также уменьшается разбрызгивание расплавленного металла при сварке плавящимся электродом (проволокой).

В сварочных выпрямителях типа ВС используется ступенчатое регулирование напряжения – переключением числа витков обмоток.

В выпрямителях типа ВСЖ (ВСЖ-303) применяется плавно-ступенчатое регулирование. Плавное регулирование режима сварки осуществляется с помощью трансформатора с магнитной коммутацией (см. рисунок ниже).

Рисунок. Функциональная блок-схема сварочного выпрямителя с трансформатором с магнитной коммутацией и схема конструкции трансформатора в выпрямителе типа ВСЖ-303

Сварочные выпрямители с дросселем насыщения

Дроссель насыщения применяется в конструкциях выпрямителей, формирующих как падающие, так и жесткие характеристики.

Типичным представителем выпрямителей с дросселем насыщения и крутопадающими внешними характеристиками является сварочный выпрямитель ВД-502.

Рисунок. Функциональная блок-схема сварочного выпрямителя ВД-502

В нем используются силовой трехфазный трансформатор с нормальным магнитным рассеянием, несимметричный дроссель насыщения, выполненный на трех отдельных сердечниках с одной обмоткой управления, и выпрямительный блок с трехфазной мостовой схемой. Режим работы выпрямителя настраивается за счет изменения индуктивности дросселя насыщения.

Типичный представитель выпрямителей с дросселем насыщения и жесткими внешними характеристиками – сварочный выпрямитель ВДГ-302.

Рисунок. Функциональная блок-схема сварочного выпрямителя ВДГ-302

В нем используется плавно-ступенчатое регулирование вольт-амперных характеристик. Ступенчатое регулирование осуществляется за счет изменения коэффициента трансформации силового трехфазного трансформатора с нормальным магнитным рассеянием. С помощью пакетно-кулачкового переключателя первичные обмотки трансформатора устанавливаются на три рабочих положения.

Рисунок. Регулирование вольт-амперных характеристик в сварочном выпрямителе ВДГ-302

Плавное регулирование в пределах каждой ступени выполняется трехфазным симметричным дросселем насыщения, выполненным на шести попарно объединенных ленточных сердечниках. Первая ступень регулирования напряжения соответствует соединению фаз первичной обмотки «треугольником» с применением отводов, вторая ступень регулирования – соединению фаз обмоток «треугольником» без отводов, третья ступень регулирования – соединению фаз обмоток с применением отводов «звездой».

Выпрямительный блок имеет трехфазную мостовую схему с неуправляемыми вентилями.

Обмотка управления дросселя насыщения питается через стабилизатор и выпрямительный блок 1. Обмотка смещения дросселя насыщения питается от вторичных обмоток трансформатора через выпрямительный блок 2.

www.osvarke.com

выпрямители

На главную

Сварочные выпрямители — это устройства, преобразующие с помощью полупроводниковых элементов — вентилей — переменный ток в постоянный и предназначенные для питания сварочной дуги. Их действие основано на том, что полупроводниковые элементы проводят ток только в одном направлении; в обратном направлении они (полупроводники) практически электрический ток не пропускают. Наибольшее применение в сварочных выпрямителях получили селеновые и кремниевые полупроводники. Селеновые полупроводники получили большое распространение потому, что они дешевые и обладают большой перегрузочной способностью (их к. п. д. около 75%). Сварочные выпрямители обладают некоторыми преимуществами перед преобразователями с вращающимися роторами (табл. 35), так как они имеют лучшие энергетические и весовые показатели, более высокий к. п. д. и просты в обслуживании. Кроме того, они имеют меньшие потери при холостом ходе и лучшие сварочные качества (как результат более широких пределов регулирования), отсутствует шум при работе. Дефицитные медные обмотки заменены в них на алюминиевые.

Таблица 35

Сравнение технических данных сварочных преобразователей и выпрямителей

Принцип работы сварочного выпрямителя. Сварочные выпрямители собирают по двум наиболее распространенным схемам: однофазной мостовой двухполупериодного выпрямления и трехфазной мостовой (рис. 82).

Наиболее распространена трехфазная мостовая схема выпрямления, которая обеспечивает большую устойчивость горения сварочной дуги при меньшем количестве вентилей при одинаково заданных значениях выпрямленного напряжения и тока, более равномерную загрузку всех трех фаз силовой сети и лучшее использование трансформатора сварочного выпрямителя. При работе выпрямителя по этой схеме в каждый данный момент времени ток проводят только два элемента, соединенные последовательно с нагрузкой. Таким образом, в течение одного периода получается шесть пульсаций тока. Сварочные выпрямители, в зависимости от внешних характеристик, можно разделить на три типа: с крутопадающими, с жесткими (или пологопадающими) характеристиками и универсальные, обеспечивающие получение падающих, жестких и пологопадающих характеристик. Выпрямители с крутопадающими внешними характеристиками. Выпрямители применяют для ручной дуговой сварки и для сварки неплавящимся электродом в защитных газах. Сварочный выпрямитель в этом случае состоит из понижающего трансформатора и выпрямительного блока. К этой группе относятся выпрямители ВСС-300-3, ВСС-120-4, ВКС-500 и др, (табл. 36).

Таблица 36

Технические характеристики выпрямителей с крутопадающими внешними характеристиками

Выпрямитель ВСС-300 (рис. 83) представляет собой однопостовую сварочную установку, состоящую из понижающего трансформатора, блока селеновых шайб, пускорегулирующей аппаратуры, смонтированной в общем кожухе, и вентилятора для охлаждения трансформатора.

Трехфазный понижающий трансформатор выполнен с увеличенным магнитным рассеянием, что обеспечивает создание семейства падающих внешних характеристик. Сварочный ток регулируют изменением расстояния между первичной и вторичной обмотками понижающего трехфазного трансформатора. Чтобы уменьшить ход подвижных обмоток, требуемые пределы регулирования величины сварочного тока стараются получить одновременным переключением первичной и вторичной обмоток с «треугольника» на «звезду» (рис. 84). Выпрямительный блок выполнен по трехфазной мостовой схеме и состоит из трех соединенных параллельно селеновых столбов с пластинами размером 100 Х Х400 мм.

Электрическая схема обеспечивает выключение выпрямителя от чрезмерного перегрева. Выпрямитель снабжен фильтрами для подавления радиопомех. Сварочные выпрямители с жесткими внешними характеристиками применяются для сварки плавящимся электродом в углекислом газе и других защитных газах, а также могут применяться для сварки под флюсом при постоянной скорости подачи электродной проволоки. Их также можно использовать для сварки порошковой проволокой ЭПС-15/2 (табл. 37).

Таблица 37

Технические характеристики сварочных выпрямителей с жесткими внешними характеристиками

Универсальные сварочные выпрямители (табл. 38).

Таблица 38

Технические характеристики универсальных сварочных выпрямителей

Выпрямители типа ВСУ обеспечивают возможность получения как жестких, так и падающих внешних характеристик, поэтому их можно применять для ручной дуговой сварки, автоматической сварки плавящимся и неплавящимся электродами в защитных газах и для сварки под флюсом. Универсальный выпрямитель состоит из понижающего трансформатора, дросселя насыщения с обмотками обратной связи выпрямительного блока. Выпрямители типа ВСУ обеспечивают получение жестких внешних характеристик с повышенным напряжением холостого хода до 68 в, что значительно облегчает зажигание сварочной дуги и обеспечивает стабильное ее горение.

предыдущая страница оглавление следующая страница

tehinfor.ru


Смотрите также