Invertor sursă de curent de sudură. Experiența de reparații și calculul elementelor electromagnetice. Schemă, descriere

normal mașini de sudură  au dimensiuni semnificative și greutate mare, determinată de mărimea și greutatea transformatorului care funcționează la frecvență mică (50 Hz). Se știe că secțiunea transversală a circuitului magnetic al transformatorului depinde de frecvență. Cu cât este mai mare frecvența, cu atât mai mică este necesară secțiunea circuitului magnetic pentru a transmite o anumită putere. Prin urmare, datorită dezvoltării tehnologiilor semiconductoare, acum este posibilă reducerea semnificativă a secțiunii transversale a circuitului magnetic al transformatorului prin creșterea frecvenței de alimentare (inversarea frecvenței rețelei).

Principiul de funcționare a unui astfel de convertizor (invertor) este după cum urmează. Tensiunea de alimentare de 220 sau 380 volți cu o frecvență de 50 Hz este rectificată de o punte diodă 1. Această tensiune este alimentată de un generator de frecvență înaltă, bazat pe tranzistoarele T 1, T 2 și condensatoarele C 1, C 2, care funcționează la o frecvență de 30-50 KHz. Condensatoarele sunt infectate cu tensiunea îndepărtată de la redresorul 1 și descărcate alternativ prin tranzistoarele T 1 și T 2 la înfășurarea primară a transformatorului Tr. Comutarea tranzistorilor este efectuată de către unitatea de comandă 3. Din bobina secundară a transformatorului, un curent de înaltă frecvență de 60 volți este alimentat într-un redresor puternic 3, o tensiune constantă este îndepărtată de acesta, care este alimentată la stația de sudare. Circuitul convertorului invertorului este prezentat în figura 19.

Terminale de sudură

Sudarea termică se realizează cu ajutorul căldurii obținute prin arderea amestecurilor de termite pulverizate (termite). Amestecul constă din pulberi de metale cu afinitate ridicată pentru oxigen și praf de oxid de fier. Amestecul termit se aprinde când se introduce o siguranță specială. În interiorul amestecului există reacții care emit o cantitate mare de căldură și dezvoltă o temperatură foarte ridicată la care se topeste chiar și metalul de bază.

În practică, termenii de aluminiu și magneziu sunt larg răspândiți. Compoziția termitei de aluminiu: 20 - 23% aluminiu și 77 - 80% oxid de fier. Temperatura dezvoltată în timpul arderii termitei de aluminiu ajunge la 2600 - 3 000 0 C. În practică se folosesc trei metode de sudare prin termit, prin presare, topire și combinare. În sudarea sub presiune, produsele de reacție termite sunt folosite ca o baterie de energie termică. Amestecul termit încălzit dă capetele sudate ale plasticității produsului, ceea ce vă permite să le conectați prin comprimare.

Sudarea prin fuziune se realizează în matrițe refractare speciale, în care sunt instalate marginile produselor care trebuie sudate. Topitura supraîncălzită care se formează în timpul arderii termitei se aseamănă cu marginile produselor, creând în apropierea lor o baie de metal lichid acoperită cu un strat de zgură. Zgura protejează metalul împotriva oxidării și răcirii rapide, ceea ce asigură o calitate bună a îmbinării sudate.

Metoda combinată este utilizată, de regulă, atunci când se îmbină barele de șină. Cantitatea de termit este aleasă astfel încât partea inferioară a formei să fie umplută cu metal topit, iar partea superioară - cu zgură topită. După turnarea matriței, șinele sunt comprimate. Ca urmare, partea inferioară este sudată prin fuziune, iar partea superioară - prin presiune.

Cazurile de întreruperi de energie neprevăzute aduc în mod tradițional o mulțime de probleme consumatorilor săi. Acest lucru este valabil pentru toți, fără excepție: locuitorii apartamentelor, proprietarii de case particulare și lucrătorii organizațiilor industriale și de altă natură.

Desigur, generatoarele de rezervă sunt instalate în multe întreprinderi moderne, în cazul unei astfel de întreruperi, dar ce trebuie făcut atunci când este necesară furnizarea continuă de energie electrică și este pur și simplu inacceptabil să-l opriți brusc? Cum să furnizați energie echipamentelor importante fără a trebui să le reporniți și să o reconfigurați? La urma urmei, lucrează calculatorul de acasă  - și un proces care nu permite astfel de probleme, și chiar mai mult dacă un astfel de computer este un server.

Ei au meritat merituos poziția lor în rezolvarea o dată pentru totdeauna a problemelor de acest fel. Dispozitivul de alimentare al invertorului se bazează pe conversia tensiunii DC a bateriei (12 volți sau 24 volți) în curent alternativ al tensiunii de rețea (110 volți sau 220 volți) cu o frecvență de 50 sau 60 Hz, în funcție de standarde și obiective specifice.

Cu toate acestea, fiind o parte integrantă a unui astfel de dispozitiv, bateria este utilizată numai atunci când nu există alimentare normală. Dacă nu există nici o deconectare, bateria sursă este menținută într-o stare încărcată până în momentul în care apare o întrerupere bruscă a alimentării.

Cum funcționează UPS-ul și funcționează

Principiul sursei invertorului alimentare neîntreruptibilă  este următoarea: atunci când alimentarea este alimentată de la rețea, bateria din interiorul aparatului este menținută în stare încărcată, în modul tampon, deoarece este conectată la circuitul de alimentare al invertorului de ieșire.

Tensiunea de intrare de la rețea, de exemplu 220 volți, este convertită la o tensiune joasă de curent continuu, de exemplu 24 volți, apoi este conectată o baterie, care este ținută într-o stare încărcată.

Uneori este furnizat un mod de "bypass", în care starea de ieșire a invertorului este alimentată de tensiune de rețea rectificată și filtrată, în timp ce bateria nu este utilizată deloc, dar dacă este necesar, trecerea la alimentare se face instantaneu, grație unui sistem de comutare interactiv.

Două tipuri de UPS

Este apelat modul în care bateria este conectată întotdeauna la circuitul de putere al invertorului și nu este necesară comutarea prin regim conversia dublă . Acest mod este în prezent cea mai fiabilă opțiune.

Este necesar să se distingă acest mod de alimentare neîntreruptibilă de la Modul UPS de rezervăatunci când în prezența tensiunii de alimentare, energia vine direct de la ea, deoarece acest mod nu este foarte fiabil datorită vitezei reduse de comutare la puterea bateriei, iar modul de conversie dublă și opțiunea bypass fac trecerea la rezervă mai fiabilă, aproape instantanee.

Cu toate acestea, UPS-urile cu costuri reduse pe scară largă pentru computere sunt aproape întotdeauna implementate într-un mod de așteptare, iar modul de conversie dublă este utilizat în dispozitive mai scumpe și mai puternice.

Un rol important în proiectarea invertorului sursă neîntreruptă  Puterea este jucată de punerea în aplicare a stabilizării și a protecției împotriva interferențelor atunci când dispozitivul funcționează dintr-o rețea de uz casnic. Aici, desigur, există o relație directă între preț și calitate. UPS-urile cu cele mai bune stabilizatoare încorporate sunt mult mai scumpe decât soluțiile simple.

Avantajele și dezavantajele UPS-ului cu dublă conversie cu modul de așteptare

Avantajele UPS-urilor cu dublă conversie includ transferul de mare viteză la energia acumulatorului (aproape continuu inclus în circuit), un semnal sinusoidal de ieșire și, de regulă, capacitatea de a regla parametrii de ieșire datorită stabilizatorului încorporat de înaltă calitate.

Există două neajunsuri: o mică eficiență scăzută - 80-95% și un zgomot constant al ventilatorului în timpul funcționării. Cu toate acestea, numai UPS-urile cu dublă conversie sunt capabile să furnizeze în mod extrem de eficient și fiabil orice sarcină, inclusiv motoare asincrone și alte sisteme, unde forma excepțională de curent este importantă, deoarece, de regulă, circuitele cu dublă conversie produc sine pură.

Avantajele unui UPS cu mod de operare redundant includ costuri reduse și disponibilitate largă, precum și o eficiență ridicată datorată alimentării constante a rețelei atunci când există o tensiune standard.

Dezavantaje - viteza redusă de comutare la puterea bateriei și ieșirea non-sinusoidală. UPS-urile acestui mod sunt folosite pretutindeni pentru a face copii de siguranță pentru calculatoarele de acasă și aparatele de uz casnic, unde intrarea este un convertor de puls încorporat, care rectifică mai întâi tensiunea de intrare și apoi îl transformă în dispozitivul dorit.

Perspectivele dezvoltării surselor de alimentare neîntreruptibile ale invertorului

Cea mai promițătoare direcție în dezvoltarea acestei zone este dezvoltarea și îmbunătățirea surselor de alimentare neîntreruptibile foarte stabilizate cu eficiență ridicată, utilizând atât circuitele de corecție a factorului de putere, cât și tehnologia by-pass. Inovațiile asociate cu introducerea bateriilor litiu-ion oferă de asemenea speranță pentru îmbunătățirea sistemelor de alimentare cu energie invertor.

Este de remarcat importanța utilizării unor astfel de dispozitive atunci când mai multe surse, cum ar fi un generator eolian, un panou solar și altele, sunt conectate la un singur circuit și necesită utilizarea cea mai atentă și sigură pentru a furniza consumatorului forma corectă de electricitate de înaltă calitate.

5 februarie 2015

Ați decis să organizați alimentarea neîntreruptă a locuinței dvs. cu ajutorul unei soluții moderne, optime și convenabile - UPS.

În procesul de studiere a subiectului veți avea cu siguranță o întrebare: ce soluție - pe baza invertorului * sau a UPS-ului on-line să alegeți? Vom încerca să clarificăm această problemă și să simplificăm alegerea dvs. Deci, mai jos este o analiză comparativă.

Runda I. Calitatea producției

Un UPS on-line de tip datorită conversiei duble la orice semnal de intrare oferă ieșirii un val sinusoidal ideal, care este menținut indiferent de gradul de încărcare al UPS-ului. Forma de undă este sarcină inductivă sensibilă și electronică complexă (pompe și alte motoare electrice, echipament hi-end etc.).

Un invertor, dacă aveți tensiune, îl va transmite consumatorilor fără a corecta semnalul de intrare. În modul baterie, invertorul permite o gamă semnificativ mai mare de abateri (SOI) sub forma unui sinusoid.

Scor 1: 0 în favoarea on-line.

Runda a II-a. Stabilizarea tensiunii

UPS-ul este cel mai bun stabilizator pe care îl puteți imagina. Pentru a împiedica apariția intrării - ieșirea este întotdeauna de 220V, spre deosebire de stabilizatoarele electronice sau de releu, care reglează tensiunea în trepte. Gama de stabilizare este de asemenea impresionantă - de obicei, de la 110V la 290V.

Invertorul funcției de stabilizare este, în general, complet lipsit. Cu toate acestea, există producători care construiesc în invertor un stabilizator, de exemplu, Cyberpower, făcând sursa tipului de linie interactivă de la invertor, dar lăsându-i numele de "invertor". Stabilizatorul încorporat nu este caracterizat prin performanțe ridicate: precizia și viteza de stabilizare sunt mediocre.

Scor 2: 0 în favoarea on-line.

Runda III. Gestionarea bateriilor

1) Numărul de bateriiConectat la UPS este determinat de puterea sa:

• până la 800 W: 2-3 buc.
• 1800 W: 4 buc
• 2700 W: 6-8 buc
• de la 5400 W la: 12-16 buc.

Pentru modelele cu o intrare trifazată și ieșire pot fi conectate de la 32 de baterii și mai mult.

Și invertoarele?

• Cu o putere de 1-3 kW: 2 sau 4 bucăți.
• De la 3 kW, vă recomandăm un minim de 4 baterii.

Astfel, în această privință, invertoarele au avantaje, deoarece autonomia necesară poate fi realizată cu baterii de înaltă capacitate, adică, de exemplu, o capacitate totală de 800 Ah poate fi formată cu. Mai mult, o practică obișnuită este conectarea paralelă-serial a unei baterii pentru a crește timpul de autonomie, adică Cu această schemă puteți conecta 4, 8, 12, 16 baterii.

2) Curentul de încărcare
  Puterea curentă a încărcătorului determină cât de repede se pot încărca bateriile atunci când alimentarea este restabilită. De regulă, timpul clasic pentru încărcarea bateriilor AGM și GEL este de 10 ore. Invertoarele au curenți mari, ceea ce permite încărcarea corectă și rapidă chiar și a băncilor mari de baterii. Puterea încărcătorului UPS este de obicei mai mică, iar timpul pentru încărcarea bateriilor de capacitate mare poate dura mai mult de 10 ore.

Scor 2: 1

16 baterii pe suporturi pentru UPS on-line

Runda IV. Durata de viață a bateriei

După cum arată practica, bateriile durează mai mult când sunt utilizate cu UPS de tip On-line, care au un mod inteligent de încărcare în mai multe trepte.

Scor 3: 1

Runda V. Timpul de comutare la baterie

Modul on-line UPS comută instantaneu la baterie, adică 0 sec. Nici consumatorii, nici voi observați că puterea centrală a dispărut. Numai scânteatul UPS-ului vă va spune despre problemele sursei de alimentare. Această proprietate face UPS indispensabil pentru echipamentele care sunt foarte importante pentru calitatea și stabilitatea puterii.

Timpul de comutare al invertorului de la rețea la baterie este de 10-20 ms, becurile de iluminare clipește, dar PC-urile moderne nu vor avea timp să repornească. Unele modele de cazane de gaz, cum ar fi o întrerupere a alimentării cu energie electrică, pot fi percepute ca o eroare de rețea. Compatibilitatea trebuie verificată de specialiștii noștri.

Scor 4: 1

Runda VI. Lucrați cu generatoare și panouri solare

UPS-urile sunt foarte pretențioase în ceea ce privește calitatea puterii, cu abateri ale frecvenței de intrare de la 50 Hz la 2-4%, ele pot fi percepute ca o situație de urgență și pot intra în modul de alimentare a bateriei. În acest sens, UPS-urile funcționează corect numai cu generatoare de înaltă calitate echipate cu control electronic al frecvenței. Invertorii sunt semnificativ mai puțin exigenți și sunt prietenoși chiar și cu cei mai mulți generatori de bugete.

Automatizarea generatoarelor în combinație cu convertizoarele are o practică largă: atunci când bateria este descărcată aproape de critică, invertorul poate trimite un semnal pentru a porni generatorul și opri-l când bateriile sunt încărcate la nivelul setat. Această schemă este convenabilă pentru o funcționare autonomă sau pentru întreruperi de putere foarte lungi. Automatizarea UPS-urilor și generatoarelor este posibilă, dar mult mai complicată și mai costisitoare.

UPS-urile nu știu cum să lucreze cu panouri solare, dar invertoarele pot și au multe posibilități pentru acest lucru.

Scor 4: 2, plus invertoare de punct.

Generator de automatizare

Runda VII. Funcționarea și nivelul de zgomot

Datorită dublei constante conversie UPS  are nevoie de răcire, prin urmare, există un zgomot constant de la ventilatoare, în consecință, sursa ar trebui instalată într-o zonă nerezidențială. Invertoarele includ ventilatoarele la sarcini apropiate de cele maxime, precum și la încărcarea bateriilor la curent maxim. De asemenea, invertoarele sunt mai puțin exigente pentru temperatura și gradul de contaminare a camerei. Există modele pentru utilizare în condiții de agitare și umiditate ridicată.

Scor 4: 3

Runda VIII. Capacitate de suprasarcină

Sistemele UPS sunt foarte sensibile la supraîncărcări și acest fapt trebuie luat în considerare la calcularea sarcinii. Adâncimea maximă de suprasarcină este de aproximativ 125%, apoi UPS-ul va intra în modul by-pass, adică va începe să alimenteze încărcarea ocolind circuitul său. Cu supraîncărcări repetate, UPS-ul poate deveni inutilizabil.

Invertorii, de regulă, au capacitatea dublă de a supraîncărca în decurs de 5-10 secunde de puterea lor nominală și de a transfera calm curenții de pornire ai sarcinii inductive.

Scor 4: 4

Runda IX. încredere

Experiența noastră arată că nivelul de fiabilitate al UPS-ului și invertorului este aproximativ același atunci când se compară modelele unui segment de preț. Există o remiză.

Cont încă: 4: 4

Runda X. Cost

Costul soluțiilor bazate pe invertoare și UPS poate varia foarte mult în funcție de puterea și timpul autonomiei: poate fi mai profitabil decât un UPS și poate un invertor.

Scorul final: 4: 4

Ce concluzie se poate face?  Decizia privind alegerea dintre UPS și invertor trebuie să se facă pe baza importanței anumitor caracteristici în situația dvs. particulară. De asemenea, nu va fi inutil să comparăm costurile și timpul autonomiei sistemelor. Să sperăm că v-am ajutat să alegeți.

introducere

Cea mai progresivă viziune a noului echipamente de sudarecare rulează în prezent invertor. În majoritatea cazurilor, echipamentul este legat în mod inextricabil de un tip specific de alimentator de sârmă. În versiunea sa cea mai simplă, este o sursă care permite sudarea mecanizată cu electrod consumabil gaze de protecție  oțeluri rezistent la coroziune și aluminiu. Se folosește, de asemenea, la sudarea cu sârmă de pulbere și auto-ecranare. Invertoarele de înaltă frecvență prezintă o stabilitate ridicată și o calitate a sudării. diverse materiale  într-o gamă largă de grosimi cu pulverizare minimă de metal. Un astfel de echipament oferă, în unele cazuri, electrozi de înaltă calitate și electrozi acoperiți cu toate tipurile de acoperiri. Sudarea electrozilor non-consumabile este de obicei funcție suplimentară. În timpul sudării cu impulsuri cu un electrod consumabil într-un amestec de gaze, devine posibil să se obțină impulsuri de curent de diferite frecvențe și forme. Cu o dezvoltare tehnologică suficientă, această proprietate poate îmbunătăți calitatea. îmbinări sudate. De exemplu, introducerea funcției de impuls dublu a îmbunătățit curățarea metalului în timpul sudării aluminiului, ca urmare a acestui fapt sudură  formate din același tip ca la sudarea cu un electrod de wolfram.

Toate sursele de alimentare sunt echipate cu afișaje digitale, în unele utilizându-se sistemul Minilog, care permite comutarea între două moduri de sudură pe o pistă de sudură. Acest lucru este important atunci când diferite forme de tăiere sau schimbarea poziției spațiale a cusăturii. În prezent, cea mai comună metodă de convecție a electrozilor consumabile prin sudură, cu reglarea separată a vitezei de alimentare a sârmei și tensiune de sudare. În același timp, sfera de aplicare a metodei sinergice de control cu ​​un singur buton este extinsă în mod semnificativ. Acest mod rezolvă problema stabilirii raportului corect al alimentării și tensiunii sârmei pentru fiecare tip de sudură, în funcție de un număr de parametri inițiali (diametrul conductorului electrodului, materialul de sudat, tipul de gaze protectoare, funcția de sudare a craterului, parametrii de sudură pulsatori etc.). Controlul de sudare și toate tipurile de reglare sunt efectuate de la panoul de comandă sau panourile speciale. De exemplu, firma de instalare "AnstoMig Universal" ESAB are 200 de programe pentru sudura convențională cu impulsuri. Dispozitivul semiautomatic al companiei KEMPPI efectuează 20 de programe. Există posibilitatea de a crea propriile programe solicitate de client.

Invertoarele pentru sudarea electrozilor consumabile sunt produse de un număr de companii (multe dintre ele au implementat soluții bazate pe principiile sinergiei): ESAB - "Anston Mig" pentru curentul de curent 320-500 A, Fronius - "Trans Puls Synergic" pentru curentul 210-450 A, KEMPPI - PRO "pentru curentul 300, 420 și 520 A, etc.

Invertoarele tranzistor universale au început să producă compania "FEB" - "Magma-315" și "Magma-500" și LLC "PTK" - "Invert-400" manuale de sudura, sudare mecanizată  consumabile electrod, sudare electrod non-consumabile - 400 A, PN - 80%).

Un invertor este un dispozitiv, un circuit sau un sistem care creează o tensiune alternativă atunci când este conectată o sursă de tensiune DC. Există un alt mod de a determina: inversiunea este inversa funcției de rectificare. Redresoarele convertesc tensiunea de curent alternativ la DC, iar invers, invertoarele convertesc tensiunea DC la AC.

Invertoarele nu sunt dispozitive rare. Sub alte nume, ele apar în numeroase aplicații. Invertoarele, desigur, pot fi numite traductoare de vibrații, generatoare cu feedback și generatoare de relaxare. Nu transformă o tensiune constantă într-una alternativă? De fapt, utilizarea numelor "invertor" și "generator" este oarecum arbitrară. Invertorul poate fi un generator, iar generatorul poate fi folosit ca invertor. De obicei, a fost preferat să se utilizeze termenul "invertor" atunci când frecvența de funcționare a fost mai mică de 100 kHz, iar operația efectuată a furnizat un alt circuit sau echipament cu tensiune alternativă. Invertoarele moderne nu au limite de frecvență.

Deoarece nu există o limită clar definită între invertoare și generatoare, se poate spune că multe invertoare sunt generatoare de tip special. Alți invertoare pot fi, în esență, amplificatoare sau comutatoare controlate. Alegerea termenului este determinată de modul în care sunt plasate accentele. Schema care creează oscilații de frecvență radio cu stabilitate relativ înaltă a frecvenței a fost denumită în mod tradițional un generator. Circuitul generatorului, care se concentrează pe parametri precum eficiența, reglajul și capacitatea de a rezista supraîncărcării și care funcționează în domeniul frecvențelor sonore sau infrasonice, poate fi numit invertor.

În practică, atunci când luăm în considerare destinația finală a unui circuit, diferențele dintre invertoare și generatoare devin suficient de evidente. Scopul circuitului ne spune imediat cum să îl numim mai corect: un generator sau un invertor. De obicei, un invertor este folosit ca sursă de alimentare.

Invertorul este alimentat de o sursă de tensiune constantă și oferă tensiune alternativă, iar redresorul este conectat la o sursă alternativă de tensiune și are o ieșire constantă de tensiune. Există oa treia opțiune - un circuit sau un sistem consumă energie dintr-o sursă de tensiune constantă și oferă de asemenea o tensiune constantă la sarcină. Dispozitivul care efectuează această operațiune se numește un traductor. Dar nici un circuit care are o tensiune constantă de intrare și o tensiune de ieșire constantă poate fi considerat un convertor. De exemplu, potențiometrele, separatoarele de tensiune și atenuatoarele "convertesc" un nivel de tensiune constantă în alta. În general, ele nu pot fi numite convertoare. Aici, în procesul de conversie, nu există un astfel de element ca un invertor, un traductor de vibrații sau un generator. Cu alte cuvinte, succesiunea proceselor într-un convertor real este după cum urmează: Tensiune DC - tensiune AC - tensiune DC. Următoarea definiție a unui convertor este convenabilă: un circuit sau sistem care consumă și furnizează energie sub forma unei tensiuni constante, în care se utilizează o generare de tensiune alternantă ca proces intermediar în transmisia de energie (uneori se utilizează convertorul dc-dc).

Semnificația practică a definiției unui convertor este că convertorul funcționează în esență ca un transformator de tensiune DC. Această proprietate vă permite să manipulați nivelurile de tensiune și curent constant, precum și atunci când utilizați transformatoare în sisteme cu tensiune variabilă. În plus, un astfel de convertor transformator oferă izolare între circuitele de intrare și ieșire. Acest lucru contribuie la siguranța electrică și simplifică foarte mult o serie de probleme la proiectarea sistemelor.

Luați în considerare un convertor cu o operație suplimentară. Să presupunem că secvența completă de operații este după cum urmează: tensiune AC, tensiune DC, tensiune AC, tensiune DC. Aceasta înseamnă că dispozitivul primește energie de la rețeaua de tensiune AC, rectifică această tensiune, inversează tensiunea AC și rectifică din nou. Acesta este principiul de bază al construirii mai multor surse de energie. Nu este acest lucru inutil redundant? Nu, deoarece pentru efectuarea inversării, tensiunea alternativă generată are o frecvență mult mai mare decât frecvența rețelei, ceea ce face posibilă scăderea unui transformator masiv și scump proiectat pentru frecvența rețelei. Un transformator invertor (care funcționează la frecvențe de la 20 kHz la mai multe MHz) este foarte mic și asigură o izolare completă.

1 Invertor. (Principiu de funcționare, varietate, domeniu de aplicare)

1.1 Invertor serial

Circuitul electric, fazele de funcționare și formele de undă de ieșire ale convertizorului serios sunt prezentate în Fig. 1. Un astfel de circuit este numit invertor serie, deoarece în acesta rezistența de sarcină este conectată în serie cu capacitatea. R - rezistență la sarcină, L și C - elemente de comutare. Acest tip de invertor conține două tiristoare. Să analizăm mai detaliat fazele de funcționare a unui astfel de sistem.

Faza I. Tiristorul T1 este pornit la punctul de timp până la. Începe încărcarea condensatorului de la sursa de alimentare. Un circuit serie de R, L și C formează un curent sinusoidal prin rezistența la sarcină și efectuează funcția unui circuit de amortizare. Când curentul din circuit scade la zero, tiristorul T1 este blocat. Tensiunea la rezistența de sarcină este în fază cu curentul tiristorului. Formele de tensiuni VL și Vc pot fi obținute utilizând teorema lui Kirchhoff: (VL + Vc = E), valorile VL și Vc trebuie să satisfacă condițiile acestei ecuații.

Etapa II. Tiristorul T2 nu trebuie să pornească imediat după ce curentul prin tiristorul G scade la zero. Pentru o mai bună blocare a tiristorului T1, trebuie aplicată o tensiune inversă mică. Dacă tiristorul T2 este pornit fără întârziere sau nu există o zonă moartă, tensiunea de alimentare este închisă prin tiristoarele deschise T1 și Tr.În cazul în care ambele tiristoare sunt în stare închisă, atunci VR = 0, VL = 0, deci L di / dt = 0 și condensatorul C rămâne neîncărcat.

Etapa III. La momentul t2, tiristorul T2 este pornit și inițiază o jumătate de perioadă negativă. Condensatorul se descarcă prin L, R și T2. Trebuie remarcat faptul că curentul electric prin rezistența de sarcină R curge în direcția opusă. În momentul în care acest curent scade la zero, tiristorul T2 se oprește. Formele de tensiuni VL și Vc pot fi obținute folosind teorema lui Kirchhoff: (VL + Vc = 0), valorile VL și Vc trebuie să satisfacă condițiile acestei ecuații.

a) Circuit electric;

b) fazele schemei;

c) Forme de tensiuni și curenți în circuite de serie

invertor

Dacă tiristorul T1 este pornit cu o întârziere a timpului mort, procedeele de mai sus se vor repeta.

avantaje:

1. Design simplu.

2. Tensiunea de ieșire este aproape de sinusoidal.

dezavantaje:

1. Inductanța L și condensatorul C sunt mari.

2. Alimentarea cu energie electrică este utilizată numai pentru o jumătate de perioadă pozitivă.

3. În tensiunea de ieșire există armonici mai mari datorită prezenței unei zone moarte.

Invertorul serios este cel mai potrivit pentru dispozitivele de înaltă frecvență, deoarece pentru valorile cerute de 1 și C dimensiunile lor sunt reduse. Perioada de timp pentru un ciclu este:

T0 = ​​T + 2td. unde r = l / ft și t6 este timpul mort.

Frecvența de ieșire a invertorului de serie este întotdeauna mai mică decât frecvența rezonantă din cauza prezenței unei zone moarte. Valoarea frecvenței de ieșire poate varia prin modificarea timpului mort.

Ris.1g. - Forma tensiunii de ieșire a invertorului serial

1.2 Invertor paralel

Circuitul de bază al invertorului paralel este prezentat în Fig.2a. Atunci când cheia 1 este închisă, știfturile etichetate A, D și C au un potențial pozitiv. Tensiunea de ieșire este pozitivă. În a doua jumătate a perioadei, se deschide cheia 1 și se închide cheia 2. Terminalele marcate cu punct, înfășurările A, D și C au un potențial negativ, iar tensiunea de ieșire este negativă.

Circuitul electric, fazele de lucru și formele de undă de ieșire ale invertorului paralel sunt prezentate în Fig.2. Invertoarele paralele sunt utilizate în dispozitive cu frecvență joasă. Ei folosesc un transformator cu un robinet din centrul înfășurării primare, două tiristoare și un condensator de comutare. Alimentarea cu energie este pornită între terminalul central și punctul comun al catodurilor tiristorice. Rezistența echivalentă a sarcinii recalculate în circuitul primar este conectată în paralel cu condensatorul de comutare. Prin urmare, acest tip de invertor este paralel.

La momentul t = tx, tiristorul T1 este pornit. Tensiunea sursei de energie E este aplicată la înfășurarea transformatorului A. Conform legii autoinducției, aceeași tensiune E este indusă la înfășurarea transformatorului B, dar cu polaritate opusă. Deoarece înfășurările A și B sunt conectate în serie, acestea vor avea o tensiune totală de 2E. Cu această tensiune, condensatorul este preîncărcat la + 2E.

La momentul t = t2, tiristorul T2 este pornit. Polaritatea tensiunilor pe înfășurările A și B este inversată la condensator și, astfel, la tiristorul T1, se aplică tensiunea inversă, datorită căreia tiristorul T1 este oprit. Polaritatea tensiunii pe condensator se schimbă și se reîncarcă la o tensiune de - 2E. De asemenea, inversează curentul în bobina secundară, adică un curent alternativ dreptunghiular curge prin rezistența la sarcină. Forma tensiunii de ieșire este similară cu forma tensiunii pe condensator.

Fig.2 - a) Schema de bază a unui invertor paralel;

b) fazele schemei;

c) Forme de tensiuni și curenți în circuitele de invertor paralel

deficiențe

Tensiunea nominală a condensatorului trebuie să fie 2E.

Curentul de alimentare nu este pur DC.

Fluctuațiile curentului de alimentare generează generarea suplimentară de căldură în circuitul primar al invertorului paralel.

1.3 Invertoare de pod

Invertor monofazat cu jumătate de fază

Invertorul monofazat cu jumătate de punte este format din două surse de alimentare și două întrerupătoare. Sarcina este conectată între ieșirea comună a surselor de alimentare și punctul comun al întrerupătoarelor.

Circuitul electric, fazele de funcționare și forma de undă de ieșire a invertorului cu jumătate de punte monofazat cu sarcină rezistivă sunt prezentate în Fig. Tiristorul T1 este într-o stare conductivă în timpul perioadei T0 / 2 (G0 = 1 / o). Tiristorul T2 este pornit la momentul T0 / 2 și inițiază semicercul negativ al curentului de sarcină, datorită căruia tiristorul T1 este oprit. În momentul în care tiristorul T1 se aprinde din nou și tiristorul T2 se oprește. Acest proces se repetă, asigurându-se astfel o tensiune rectangulară continuă peste sarcină. Acest lucru este posibil, deoarece tiristoarele T1 și T2 nu pornesc simultan.

Fig.3 - a) Diagrama unui invertor cu jumătate de punte cu sarcină rezistivă;

b) fazele schemei,

c) Forma de undă de tensiune și curent a invertorului cu jumătate de punte

Principiul schemei poate fi explicat prin examinarea celor patru faze ale activității sale. Diodele Dx și D2 se numesc diode de retur. Invertorul nu poate controla sarcina inductivă fără diode de retur. Fără diodele în circuit există tensiuni mari de tensiune la comutarea tiristoarelor, deoarece sarcina este inductivă. Aceste supratensiuni pot distruge tiristoarele. Circuitul electric, fazele de lucru și forma de undă de ieșire a invertorului monofazat cu sarcină inductivă sunt prezentate în Fig.

Fig.4 - a) Diagrama unui invertor cu jumătate de punte cu sarcină inductivă;

b) fazele schemei,

c) Forma de tensiune a invertorului cu jumătate de punte

Etapa II. Curentul de pe partea de încărcare schimbă dioda D2 în direcția înainte și intră într-o stare de conducere. Puterea din partea de sarcină este transmisă sursei de alimentare V2. Când curentul scade la zero, dioda D2 este blocată.

Etapa III. În timp ce dioda D2 efectuează curent, tiristorul T2 nu poate fi în stare de conducție, deoarece este deplasat în direcția opusă. De îndată ce dioda D2 este blocată, puteți porni tiristorul T2. În intervalul de timp t2 - t3, tensiunea și curentul sunt negative și puterea este pozitivă, adică puterea este transferată de la sursa de alimentare la sarcină. La timpul t = t4, tiristorul T2 este pornit cu forța.

Faza IV La sarcina inductivă, polaritatea tensiunii se schimbă, dar direcția curentului prin ea este menținută. Prin schimbarea polarității de tensiune a diodei D1, este deplasată în direcția înainte. Curentul curge acum către sursa de energie Vv, există o recirculare a puterii. Acest proces continuă până când dioda D1 se transformă într-o stare închisă în momentul t5. Dacă tiristorul T1 este repornit, procesele de mai sus se vor repeta.

Când invertorul funcționează pe o sarcină RL, curentul din circuit se modifică exponențial. Zonele perioadelor pozitive și negative nu sunt egale, deoarece puterile diferite sunt disipate în perioadele antifază pe componenta rezistivă a încărcăturii.

1.3.3 Invertor cu jumătate de punte cu sarcină RLC

Fig.5 - a) Diagrama invertorului cu jumătate de punte cu sarcină RLC, b) Forma de undă de tensiune și curent a invertorului cu jumătate de punte

Circuitul electric și forma de undă de ieșire a invertorului monofazat cu sarcină RLC sunt prezentate în Fig. Dacă invertorul alimentează sarcina RLS, nu este necesar un circuit separat de comutare. Acest lucru poate fi explicat cu ajutorul imaginii simbolice din Fig.5b. Frecvența de funcționare a invertorului trebuie aleasă astfel încât Xc\u003e XL. În aceste condiții, în acest circuit, curentul este înaintea tensiunii în fază. Curentul de sarcină se modifică sinusoidal. În intervalul de timp de la t0 la tl, tiristorul T1 este într-o stare conductivă. La momentul t1 = t2 tiristorul T1 este oprit, deoarece curentul din circuit scade la zero. În intervalul de timp de la t1 la t2, dioda D1 se află într-o stare conductoare, iar puterea este transferată de la sarcină la sursa de alimentare. Dioda D1 se află într-o stare conductoare atât timp cât există o tensiune pe condensator. Când dioda D1 este în starea de conducere, tiristorul T1 este deplasat în direcția opusă. Astfel, în acest caz nu este necesar un circuit special de comutare forțată. În această schemă, sarcina RLC oferă tiristoare de comutare. În timpul jumătății negative, tiristorul T2 se află în starea conducătoare, după ce dioda D2 începe să conducă, ca rezultat, tiristorul T2 este deplasat în direcția opusă și blocat.

1.4 Convertizor invertor McMurray

Principiul de funcționare al invertorului McMurray se bazează pe curentul de comutare. Invertorul cu jumătate de punte funcționează pe o sarcină inductivă, după cum se arată în figura 6. Tiristoarele TA1 și TA2 din această schemă sunt auxiliare. Acestea sunt utilizate pentru comutarea tiristoarelor principale T1 și T2. Inductivitatea L și capacitatea C sunt elemente de comutare. Condensatorul este preîncărcat în stânga, negativ și în partea dreaptă, pozitiv. Fazele de lucru ale acestei diagrame a dispozitivului sunt următoarele.

Etapa I. Tiristorul T1 este declanșat, inițiind astfel o jumătate de ciclu pozitiv de conversie. Curent direct  sarcina debitează prin tiristorul T1.

Faza I. La momentul t1, tiristorul auxiliar TA1 este pornit. Un circuit închis L, C, T (și TA1 începe să curgă curentul, în timp ce curentul prin condensator crește sinusoidal, așa cum se arată în figura 6c. În intervalul de timp de la t1 la t2, valoarea lui ic

Etapa III. După ce tiristorul T1 este oprit, curentul continuă să curgă prin D1. Dioda este în stare de conducere până la punctul de timp t3 până când ic - I0 este pozitivă. La timpul t = t3, dioda D1 încetează să mai efectueze, deoarece curentul prin acesta scade la zero.

Faza IV După ce dioda D1 este blocată, curentul de încărcare constantă trece prin condensator și îl încarcă negativ în stânga și în dreapta pozitiv. Tensiunea pe condensator variază liniar, deoarece curentul direct trece prin condensator.

Faza V. Curentul prin dioda crește, în timp ce curentul prin condensator scade. Când curentul prin tiristorul Ta scade la zero, tiristorul se oprește.

Faza VI. La sarcina inductivă, polaritatea tensiunii se schimbă, iar dioda D1 se schimbă în direcția înainte. Procesul de reciclare începe. Energia stocată în sarcină este transferată înapoi la sursa de alimentare Vr. După oprirea diodei D1, se pornește tiristorul T2. Pentru a opri tiristorul T2, trebuie să porniți tiristorul TA2. În plus, astfel de procese se repetă ca mai sus.

Fig.6 - a) Schema invertorului McMurray;

b) fazele schemei;

c) Forme de tensiune și curenți ale invertorului McMurray

La proiectarea unui invertor, parametrii săi sunt selectați pe baza celor mai grave condiții, cum ar fi tensiunea minimă de intrare și curentul maxim de ieșire.

1.5 Invertorul MacMurray - Bedford

Invertorul McMurray conține două tiristoare auxiliare. Invertorul Mac Murray-Bedford nu necesită tiristoare auxiliare. Un tiristor principal în acest circuit comută un alt tiristor principal. Circuitul electric, fazele de funcționare și forma de undă de ieșire a invertorului McMurray-Bedford sunt prezentate în Fig.7. Fazele de lucru ale acestei diagrame a dispozitivului sunt următoarele.

Fig.7 - a) Diagrama invertorului McMurray; b) faza de funcționare a sistemului

Etapa II. După pornirea tiristorului T2, tensiunea de la condensatorul C2 se aplică la inductanța L2. Această tensiune este egală cu dublul tensiunii de alimentare. Datorită inducției reciproce a inductanței L1, apare o tensiune egală cu tensiunea pe inductanța L2. Tensiunea la catodul tiristor T1 este egală cu de patru ori tensiunea de alimentare, iar la anod, de două ori tensiunea de alimentare. Astfel, după pornirea tiristorului T2, tiristorul T1 este oprit. Oprirea rapidă a tiristorului L1 este posibilă datorită faptului că energia stocată în inductanța L1 este transferată la inductanța L2, deoarece fluxul magnetic total trebuie să rămână constant. Din figura 7c este clar că curentul din circuit este redistribuit de la tiristorul T1 la tiristorul T2 la începutul fazei II. Circuitul L2 și C2 începe să curgă curent. Dioda D2 este deplasată în direcția opusă de tensiunea pe condensatorul C2.

Etapa III. De îndată ce polaritatea tensiunii pe condensator este inversată, dioda D2 devine conductivă și, prin urmare, îndepărtează condensatorul C2. Energia stocată în inductanța L2 menține direcția constantă a curentului prin tiristorul T2 și dioda D2. Treptat stocate în inductanța L2, energia este disipată la rezistența activă a sarcinii, iar tiristorul T2 este oprit.

Faza IV Dioda D2 este încă părtinitoare în direcția înainte datorită curentului care trece prin inductanța de sarcină. Aici este procesul de reciclare a energiei stocate în inductanța de sarcină. Dioda D2 este într-o stare conductivă atâta timp cât energia stocată este transferată la sursa de alimentare V2.

Tiristorul T2 este pornit din nou, inițiind astfel un semicerc negativ similar invertorului. La sfârșitul semicercului negativ, tiristorul T1 rămâne în stare conductivă și se repetă procesul descris mai sus.

Fig.7c - Forme ale curenților invertorului MacMurray - Bedford

1.6 Trei invertoare de fază

Convertizoarele trifazate pot fi utilizate în două moduri:

1) modul de operare de 120 de grade;

2) Moduri de operare de 180 de grade.

1.6.1 Operare de 120 de grade

Tiristoarele sunt numerotate prin analogie cu redresoarele trifazate cu undă de undă completă. Diferența dintre numărul tiristorului în fiecare fază este de trei. Un rezistor trifazic este conectat la un invertor trifazat, așa cum se arată în figura 8. La o funcționare de 120 de grade, fiecare tiristor este în stare de conducere de la 0 la 120 ° pentru perioada respectivă. În orice moment, două tiristoare în acest circuit sunt într-o stare conductivă, iar două dintre cele trei rezistoare de sarcină sunt consumatori de energie. Când tiristorul din grupul ciudat este în stare conductivă, tensiunea de fază corespunzătoare acestuia este pozitivă. Dacă un tiristor dintr-un grup parțial este în stare conductivă, tensiunea de fază corespunzătoare acestuia este negativă. Tensiunile de fază aici sunt secvențe de puls pseudo-rectangulare de 120 de grade. Tensiunile liniei de ieșire au forma unor secvențe de impulsuri în șase pași deplasate cu 120 ° una față de cealaltă. Formele de tensiune fazică și liniară sunt prezentate în Fig.8b.

Tiristoarele sunt declanșate în acest circuit în secvența 61-12-23-34-45-56. Frecvența de ieșire este determinată de frecvența tiristoarelor.

Fig.8a - modul de funcționare a invertorului de 120 de grade Schema unui invertor cu punte trifazată

Fig.8b - Mod de operare de 120 de grade al invertorului Forme de fază și

tensiune de linie

1.6.2 - funcționare de 180 de grade

În modul de 180 de grade, fiecare tiristor este în starea de conducere timp de jumătate din perioadă. În acest mod de funcționare al invertorului există două moduri de a comuta tiristoarele - două tiristoare dintr-un grup ciudat și un tiristor dintr-un grup sau doi de la un grup par și dintr-un grup ciudat sunt într-o stare conductivă.

Tensiunea de fază a invertorului va fi pozitivă dacă tiristoarele din grupul ciudat sunt în stare conductivă și negativ dacă tiristoarele grupului uniform sunt în stare conductivă. În orice moment, două rezistoare de sarcină sunt conectate la sursa de alimentare în paralel, iar a treia este conectată în serie cu ele. La două rezistoare conectate paralel, tensiunea de ieșire va fi V / 3, iar pe a treia - 2 K / 3.

Fig. Modul de funcționare al invertorului de 9 până la 180 de grade

a) Circuit invertor cu punte trifazat

b) Forme de tensiuni de fază și de linie

Tensiunile liniare aici sunt secvențe de puls pseudo-rectangulare de 120 de grade. Tensiunile de fază de ieșire ale invertorului sunt configurate ca secvențe de impulsuri în șase trepte deplasate cu 120 ° una față de cealaltă. Formele de tensiune fazică și liniară sunt prezentate în Fig.9b. Tiristoarele din acest circuit sunt lansate în secvența 561-612-123-234-345-456. Frecvența de ieșire este determinată de frecvența tiristoarelor.

1.7 Invertor de curent trifazat

Fig.10a - Circuit invertor de curent trifazat

Pentru a dezactiva șase tiristoare, sunt necesare șase condensatoare. Diodele D1 - D6 împiedică descărcarea condensatorilor prin sarcină. Aceste diode se numesc izolate. Tiristoarele din acest circuit sunt lansate în secvența 12-23-34-45-56-61. Dacă circuitul trece de la starea 12 la starea 23, tiristorul T2 continuă să rămână într-o stare conductivă, prin urmare, tiristorul T2 se blochează și curentul continuă să curgă prin tiristorul pornit T2.

Etapa I. Capacitorul C, încărcat de la stânga la tensiunea + ve, și din partea dreaptă până la -ve tensiune. Tiristoarele T1 și T2 sunt lansate în conformitate cu diagrama de operare de 120 de grade. Circuitul rămâne în această stare de la 0 la 60 °.

Faza P. În următorul interval de 60 de grade, tiristoarele T1 și T2 trebuie să fie într-o stare conductivă. Tiristorul T1 începe la un interval de 60 de grade. Tiristorul T1, oprit prin tensiunea de comutare. Curentul trece prin faza D1 și faza C. Tensiunea pe condensatorul C își schimbă polaritatea.

Fig.10b - Fazele schemei

Faza IV Dioda D1 se află într-o stare conductivă până când energia stocată în inductanța sarcinii în faza A scade la zero. Apoi, curentul trece prin tiristoarele T2 și T3 în conformitate cu diagrama de comandă cu un mod de operare de 120 de grade al invertorului.

Formele curenților de fază ai invertorului de curent trifazat sunt echivalente cu formele de tensiuni de fază ale unui invertor trifazat de tensiune la o operație de 120 de grade.

1.8 Controlul tensiunii de ieșire a invertorului

Tensiunea de ieșire a invertorului trebuie controlată în dispozitive precum un regulator de turație, surse de alimentare neîntreruptibile și

Puteți controla tensiunea de ieșire în trei moduri:

1) reglarea tensiunii de intrare a invertorului;

2) reglarea tensiunii de ieșire a invertorului;

3) reglarea tensiunii de ieșire de către invertor.

Tensiunea de intrare poate fi reglată utilizând un convertor sau un comutator controlat în fază, inclus la intrarea invertorului. Dezavantajul convertorului controlat în fază este un factor de putere redus pe partea de intrare a invertorului. Dezavantajul unui comutator DC este pierderea mare a comutării.

Tensiunea de ieșire AC a invertorului poate fi reglată utilizând un transformator cu cabluri comutate din bobina secundară. Dezavantajul robinetelor de comutare este necesitatea de a menține întrerupătoarele.

Reglarea tensiunii de ieșire de către invertor în sine se numește modulație a lățimii pulsului. Există două tipuri de module de impulsuri:

1) unic;

2) multiple.

1.8.1 Modulatorul lățimii impulsului unic

Circuitul electric al invertorului și forma de undă a unui singur modulator de lățime a impulsului sunt prezentate în Fig.11. Un singur modulator de lățime a impulsului produce un impuls de control pe jumătate ciclu al unui ciclu de conversie. Tensiunea de ieșire a invertorului este reglată prin modificarea duratei impulsului de control în fiecare jumătate a ciclului de conversie. Graficele impulsurilor de control ale unui singur modulator de lățime a pulsului sunt prezentate în Fig.11b. La ieșirea invertorului există tensiune numai dacă tranzistoarele T1 și T2 (sau) T3 și T4 sunt în stare conductivă în același timp.

Fig.11 - a) Schema invertorului de punte;

b) Forme de undă ale unui modulator de lățime a impulsului

1.8.2 Modulatorul cu număr mare de impulsuri

Un modulator de lățime a impulsului multiplu produce o serie de impulsuri de control pe o jumătate de ciclu de ciclu de conversie. Există două tipuri de modulatoare multiple cu lățimea impulsului: a) un modulator cu lățimea impulsului cu durate egale de impulsuri de control și b) un modulator de lățime a impulsului sinusoidal.

Modulatorul de lățime a impulsului cu durate de impulsuri de control egale

Formele de undă ale unui modulator simetric cu lățimea impulsului sau un modulator cu lățimea impulsului cu durate egale de impulsuri de control sunt prezentate în figura 12a. Să presupunem că V1 este o tensiune triunghiulară, Vc este tensiunea de control și Vo este tensiunea de ieșire a comparatorului

În circuitul de comandă, tensiunea de înaltă frecvență de referință VT (formă triunghiulară) este comparată cu tensiunea de comandă Vc. Tensiunea de ieșire a comparatorului Vo este mare când este mai mare decât Vc și scăzută dacă Kt este mai mică decât Vc. Astfel, tensiunea de ieșire a comparatorului este o secvență de impulsuri. Impulsurile generate în acest mod pot fi folosite pentru a controla tranzistoare puternice. Dacă sunt utilizate tiristoare în invertor (invertorul MacMurray), tiristorul principal este declanșat de marginea anterioară a impulsului, iar tiristorul auxiliar este declanșat de cel din spate. Astfel, un modulator de lățime a impulsului multiplu produce o serie de impulsuri de control pe o jumătate de ciclu de ciclu de conversie. Componentele armonice din tensiunea de ieșire a unui astfel de invertor vor fi mult mai mici decât la un invertor cu un singur modulator de lățime a impulsului.

Modulatorul lățimii pulsului sinusoidal

Formele de undă ale unui modulator de lățime a pulsului sinusoidal sunt prezentate în figura 12b. În acest circuit, tensiunea triunghiulară este comparată cu o tensiune de control sinusoidal. Tensiunea de intrare a comparatorului Vc și VT. Tensiunea de ieșire a comparatorului este ridicată atunci când tensiunea de control sinusoidal este mai mare decât valoarea triunghiulară de tensiune. Raportul dintre mărimea tensiunii de control și mărimea tensiunii unei forme triunghiulare este definit ca factor de modulație. Trebuie notat faptul că tensiunea de ieșire a comparatorului este o secvență de impulsuri de durată inegală. În timpul ciclului semicerc al ciclului de conversie, durata impulsului central este maximă, iar durata impulsurilor extreme scade. Durata impulsurilor de control variază sinusoidal. Acest tip de modulator puls-lățime este numit asimetric, deoarece duratele impulsurilor sale de control sunt inegale. Componentele armonice din tensiunea de ieșire a unui astfel de invertor vor fi mai mici decât într-un invertor cu un modulator simetric de lățime a impulsului.

1.9 Controlul componentelor armonice (controlul tensiunii în formă)

Formele tensiunilor de ieșire ale invertoarelor pot fi dreptunghiulare, cvasi-rectangulare, triunghiulare sau sub formă de secvențe de impulsuri cu șase pasi. Tensiunea de ieșire conține principala armonică și componentele superioare ale acesteia. Dacă invertorul este utilizat ca sursă de alimentare pentru un motor electric asincron, armonicile mai mari ale tensiunii de alimentare introduc pierderi sub formă de generare suplimentară de căldură. De exemplu, a cincea armonică a tensiunii care alimentează motorul produce un cuplu în direcția opusă față de cuplul principal. Prin urmare, este de preferat să minimalizați coeficientul armonic în tensiunea de ieșire. Metodele de reducere a armonicilor sunt după cum urmează:

întreruperea robinetelor intermediare în transformator;

conectarea la sarcină printr-un transformator;

utilizarea filtrelor;

utilizarea modulației lățimii pulsului.

1.9.1 Comutarea robinetelor intermediare într-un transformator

Circuitul electric al invertorului cu comutarea întrerupătoarelor intermediare din transformator este prezentat în figura 13a. Circuitul acestui invertor este similar circuitului invertorului paralel. Când unul dintre tiristoarele din stânga este în stare de conducere, tensiunea de ieșire a invertorului este pozitivă, dacă unul dintre tiristoarele din dreapta este în stare de conducție, tensiunea de ieșire este negativă. Când tiristorul 1 pornește, tensiunea de alimentare este aplicată la jumătate din înfășurarea primară a transformatorului. Tensiunea de ieșire a convertizorului în acest caz este minimă, deoarece raportul "volt / turn" este minim.

Fig.13a - Circuitul electric al unui invertor cu robinete intermediare de comutare într-un transformator

Data viitoare când tiristorul 2 pornește și tiristorul 1 se oprește. Raportul volt / turație crește, iar tensiunea de ieșire a invertorului crește de asemenea. După pornirea tiristorului 3, tiristorul 2 se oprește, tensiunea de ieșire a invertorului devine maximă. Pentru a obține o tensiune de ieșire cu douăsprezece trepte, tiristoarele trebuie pornite într-o secvență de 1-2-3-2-1-1A-2A-ZA-2A-1A. Dezavantajul acestei scheme este complexitatea pornirii și comutării tiristoarelor.

1.9.2 Racord prin transformator

Circuitul de compensare a componentelor armonice folosind două transformatoare este prezentat în figura 13b. Tensiunea de ieșire din acest circuit este suma vectorială a tensiunii de ieșire a celor două invertoare. Această metodă este utilizată pentru a compensa componenta armonică specifică în tensiunea de ieșire (eliminarea armonică selectivă). Înfășurările secundare ale acestor două transformatoare sunt conectate în serie astfel încât V1 + V2 = Vo. Începerea tiristorului celui de al doilea invertor este întârziată de unghiul θ în raport cu pornirea tiristoarelor primului invertor. Forma tensiunii de ieșire V0 poate fi obținută prin însumarea tensiunilor V1 și V2. Forma tensiunii de ieșire este o impulsuri cvasi-dreptunghiulare de 120 de grade. Figura 13c prezintă diagramele vectoriale ale armonicilor principale și treia ale tensiunilor de ieșire ale invertoarelor la un unghi de întârziere de 0 = 60 °.

Fig.13g - Utilizarea filtrelor

Unele dintre armonici continuă să treacă printr-un singur filtru LC la sarcină. Filtrarea armonică poate fi îmbunătățită semnificativ prin utilizarea filtrelor LC multiple. Mărimea inductanței filtrului poate fi redusă prin conectarea acestuia la înfășurarea secundară a unui transformator pas cu pas.

Dacă invertorul funcționează la o frecvență fixă, puteți utiliza un filtru LC rezonant. Valorile și C sunt alese astfel încât frecvența lor rezonantă proprie a filtrului să fie egală cu frecvența de ieșire a invertorului. Filtrul și rezistența la sarcină funcționează ca un circuit rezonant Q rezistent. Curentul electric într-un astfel de circuit este în fază cu tensiunea de ieșire, astfel încât tensiunea impedanței de sarcină este sinusoidală. Utilizarea filtrelor reactive este preferabilă pentru dispozitivele de înaltă frecvență.

2 Surse de alimentare cu arc electric de sudare cu arc

2.1 Începerea dezvoltării și introducerea în producția de surse de energie invertoare

În noul secol, sursele de energie invertoare au devenit liderul indiscutabil în fabricarea echipamentelor de sudare. Atunci când sunt utilizate, pierderea de energie electrică este redusă de până la 10 ori, consumul de materiale al echipamentului - de până la 10-12 ori, iar sursa OL crește la 80-100%. Dimensiuni și greutate reduse ale mașinilor de sudură. Principalul avantaj al tehnologiei invertorului este mobilitatea acestuia, care permite utilizarea unor astfel de unități în timpul lucrărilor de instalare în condiții staționare și în câmp.

În 1905, un profesor austriac Rosenberg a dezvoltat un generator special de sudură în câmp, în care tensiunea arcului sa schimbat odată cu creșterea curentului de sudură. Acesta a fost probabil unul dintre primii pași în dezvoltarea surselor de energie reglementate.

În 1907, a fost fabricat un generator de tensiune variabilă la centrala Lincoln Electric. După 20 de ani, omul de știință rus V.P. Nikitin a primit un brevet pentru primul transmițător-regulator combinat mono-corp pentru sudarea cu arc.

La începutul anilor '50. au apărut diode seleniu semiconductoare. Acest lucru a permis dezvoltatorilor să creeze redresoare de sudură constând dintr-un transformator și o unitate de diodă redresoare.

Mai târziu, în anii '70. Odată cu apariția tiristoarelor de putere de siliciu, a fost posibilă modificarea fără probleme a curentului de sudură și a tensiunii de ieșire a mașinilor de sudură, nu în detrimentul unui transformator, ci pe baza feedback-ului și a reglării fazei unghiului de comutare tiristor.

În 1977, sursa de energie Hiiark-250 a companiei finlandeze Kemppi a apărut pe piața echipamentelor de sudare, asamblate pe baza tiristoarelor de mare viteză, care au asigurat conversia curentului direct în alternanță cu o frecvență de 2-3 kHz. Acesta a fost începutul dezvoltării surselor de energie invertor în echipamentele de sudare.

În redresoarele convenționale, transformatorul funcționează la o frecvență de rețea de 50 Hz. Creșterea frecvenței până la 2 kHz și mai mult a redus semnificativ greutatea și dimensiunile generale ale invertorului de sudură. Dacă redresoarele convenționale de sudură au un raport al curentului de sudare cu o masă unitară de aproximativ 1-1,5 A / kg, atunci pentru invertoarele cu tiristoare de mare viteză acest indicator este de 4-5 A / kg.

Semnificația inversiunii este o conversie treptată a energiei. Tensiunea rețelei de alimentare este rectificată pe puntea diodă, apoi convertită la frecvența alternantă de înaltă frecvență în unitatea invertor și coborâtă în transformator la o sudură de lucru. Iar redresorul de ieșire convertește tensiunea de curent alternativ la DC. Întregul proces este reglat de feedback-ul de la unitatea de comandă, care asigură caracteristicile necesare ale curentului de sudură.

Invertorii se deosebesc, de asemenea, de un nivel redus al reglării curentului rectificat, reglaj de mare viteză, posibilitatea de a obține o varietate de VAC și o eficiență ridicată (până la 90%).

Caracteristicile comparative ale mașinilor de sudură invertoare sunt prezentate în tabelul nr. 1.

Un exemplu clasic de invertor tiristor este sursa de putere universală de sudură LUA-400 de la ESAB. Șase CVC-uri diferite îi permit să fie utilizat pentru sudarea în dioxid de carbon, arc manual, sudură cu arc cu argon și arc de pulsare din sârmă de aluminiu.

Odată cu apariția unor tranzistoare modulare bipolare cu o poartă izolată (IGBT), transformatoarele de sudură au început să funcționeze la o frecvență de până la 20 kHz. Raportul dintre curentul de sudură și masa unității sursei de alimentare sa dublat. Pe baza tranzistorilor IGBT au început să producă mici surse de energie de uz casnic pentru sudarea manuală în arc, precum și sudarea cu arc puls și mecanizat, cu tăiere cu plasmă.

Următoarea etapă de dezvoltare a invertoarelor de sudură este asociată cu aspectul din anii '90. MOSFET din seria MOSFET. Frecvența datorată tranzistorilor cu efect de câmp electric a crescut la câteva zeci de kilohertzi. În baza acestora, compania ESAB a început să producă unități de sudare manuală cu arc lnvert-315 cu o frecvență de 24 kHz și surse compacte Caddi-130, 140 și 200. Dezvoltarea ulterioară a tehnologiei invertoare a urmat calea îmbunătățirii tranzistorilor MOSFET. Sursa Caddi-250 cu masa de 11 kg eliberată de aceeași companie funcționează la o frecvență de 49 kHz.

În 2001, la Essen, Kemppi a demonstrat convertizoarele portabile portabile Minarc-110 și 140 cu o greutate de 4,2 kg și o frecvență de operare de 80 kHz. Cu o lungime de cablu electric de până la 50 m, portabilul Minarc este un dispozitiv ideal pentru a lucra în locuri greu accesibile. Este destinat utilizării diferitelor tipuri de electrozi și are o carcasă rezistentă la uzură.

Invertoarele moderne lnvertec-140 și 160 ale companiei americane Lincoln Electric sunt dispozitive cu o schemă specială de stabilizare a alimentării cu energie electrică pentru o funcționare fiabilă de la generatoare de energie independente. În cazul sudării prin arc cu arc, aprinderea arcului se realizează prin metoda punctului de contact.

Din nefericire, ar trebui recunoscut faptul că producătorii autohtoni de echipamente de sudură sunt cu mult în urma nivelului mondial de dezvoltare a surselor de invertoare datorită încetinirii economice generale în ultimii 10 ani. Și totuși, tendința generală continuă. Producătorii ruși oferă, de asemenea, surse de invertoare.

Printre aceștia se numără și redresoarele de sudură ale seriei "Fast and Furious" a fabricii de instrumente de stat Ryazan. Aceste unități sunt concepute pentru sudarea oțelurilor cu conținut redus de carbon, cu aliaj ușor și coroziune. Ele au o ajustare netedă a curentului de sudură, echipat cu un ventilator și protecție împotriva supraîncălzirii. Gama de curent de sudare este de la 40 la 315 A, greutate de 6,7-12,5 kg.

Dispozitivul invertor de sudură "Torus-200" este destinat sudării prin arc cu un curent direct. În ciuda mărimii mici (115x185x280 mm) și a unei mase de aproximativ 5 kg, are o gamă de curent de sudură de 40-200 A. Această sursă relativ ieftină poate fi operată dintr-o rețea de uz casnic, acasă, grădini, garaje etc.

În prezent, cele mai bune serii VME din lume, printre mașinile de sudat invertoare, sunt recunoscute ca cea mai mică serie de aplicații dezvoltate la Centrul de Cercetare și Producție Promet-2000 (fabricat de Progress Engineering Plant OJSC, Astrakhan) și a primit Medalia de Aur a Salonului Internațional de Inovații și Investiții , 2002), precum și multe diplome internaționale și regionale de expoziții.

Numărul tabelului 1

Tabelul nr. 2

Numărul de tabel 3

OOO SPC "PromEl-2000" funcționează pe piața rusă timp de trei ani. În acest timp, au fost dezvoltate și lansate mașinile de sudură inversoare de dimensiuni reduse în producție în masă, ale căror caracteristici tehnice sunt prezentate în tabelul nr. 2.

S-au dezvoltat și s-au introdus în producție mici surse de energie galvanică de tip invertor (tabelul nr. 3).

Mașinile de sudură de dimensiuni mici din seria BME, pe baza invertoarelor cu tranzistori de înaltă frecvență, sunt proiectate pentru sudarea manuală cu arc manual cu electrozi înveliți cu un diametru de 1.6-6 mm cu un curent de polaritate directă și inversă. Dispozitivele oferă o aprindere ușoară, arderea constantă și elasticitatea arcului, spumarea minimă a metalului, fiabilitatea și calitatea superioară a sudurilor, sudarea celor mai multe oțeluri carbonice, aliate și corozive. Utilizarea lor garantează siguranța muncii în conformitate cu standardele internaționale IEC 974.

Corespunzând parametrilor de bază ai sudării produselor similare străine ale unor astfel de producători de renume, cum ar fi Telwin, Fronius, EWM, dispozitivele din seria BME au o greutate și dimensiuni mai mici, un timp de comutare ridicat și un cost semnificativ mai mic.

Sursele de alimentare pentru sudare vor continua să fie îmbunătățite în viitor, ceea ce va extinde funcționalitatea acestora.

2.2 Caracteristicile invertoarelor de sudură din surse de energie autonome

Recent, utilizarea instalațiilor autonome echipate cu stații de sudare - reparații mobile, vehicule de urgență etc. - a crescut cu un generator de energie electrică, cu un generator sau cu un generator diesel și diverși consumatori, inclusiv stațiile de sudare instalate pe șasiu. Adesea, se preferă mașinile de sudură cu invertor datorită eficienței relativ ridicate (10-15 kW cu un curent de sudare de până la 250 A) și a dimensiunilor și greutății globale mici. Din nefericire, fabricanții unor astfel de mașini sunt adesea limitați la alegerea generatorului și a surselor de sudare bazate numai pe caracteristicile de putere, ceea ce duce la defectarea mașinilor de sudură și, adesea, a generatoarelor înseși.

Atunci când se utilizează invertoare de sudură din surse de energie autonome, este necesar să se țină seama de particularitățile ambelor. Astfel, cu sarcina inductivă (transformatorul de sudură), caracteristica externă a generatorului sincron are un caracter puternic descendent, iar căderea de tensiune crește cu cosφ descendent (fig.14, curbe 1, 2). Cu o sarcină capacitivă activă (invertorul de sudură), cosφ conduce, iar cu creșterea consumului curent crește tensiunea mai puternică, cea mai mică cosφ (vezi figura 14, curbele 4, 5). Când U = 0 (scurtcircuit), toate caracteristicile se intersectează la un punct corespunzător valorii curentului de scurtcircuit trifazat.

Deoarece caracterul principal al curentului consumat este activ-inductiv, producătorii generatoarelor introduc feedback suplimentar pozitiv suplimentar pentru a compensa scăderea de tensiune pe întreaga încărcătură și prin creșterea curentului în sarcină, generatorul ridică tensiunea.

Invertorul are o caracteristică capacitivă a sarcinii, astfel încât creșterea curentului, creșterea tensiunii și prezența feedback-ului pozitiv al curentului conduc la o creștere chiar mai mare a tensiunii. Rezultatul poate fi o defecțiune a invertorului sau a generatorului propriu-zis din cauza supratensiunii.

Diagrama bloc a unei surse tipice de sudare a invertorului este prezentată în figura 15. Tensiunea trifazată este rectificată de către redresorul B și este netezită de filtrul capacitiv Cf. Convertizorul convertește tensiunea DC la o variabilă de frecvență mărită, care este redusă de transformator și rectificată de către redresorul B și apoi prin filtrul inductiv Sf intră în sarcina RH.

În fig. 16 prezintă formele de undă ale tensiunii de linie la intrarea unei surse convenționale de invertor (curent de sudare 150 A) atunci când sunt alimentate de un generator sincron AD-30 cu o putere de 30 kW. Capacitatea condensatorului SF al filtrului este egală cu 40 microfarade. Se poate observa că curba liniară de tensiune are distorsiuni semnificative și amplitudinea depășește 700 V. Reducerea capacității filtrului de 4 ori reduce amplitudinea tensiunii liniare la 610 V, dar componenta de înaltă frecvență apare în curba curentă de consum, care este egală cu frecvența de inversiune, ceea ce este nedorit.

Fig.14 - Caracteristicile externe ale generatorului sincron

Fig.15 - Schema bloc a sursei de sudare a invertorului

Fig.16 - Generator liniar de tensiune AD-30: 1 - ralanti, 2 - când este alimentat de un invertor convențional

Cu creșterea consumului de curent crește valoarea efectivă a tensiunii generatorului, iar creșterea tensiunii depinde de raportul dintre consumul de putere și puterea nominală a generatorului. Astfel, la alimentarea a patru convertizoare convenționale de sudură cu un consum total de putere de 34 kW de la generatorul BG-100, acesta a fost de 10 V, iar la alimentarea aceluiași număr de invertoare de la generatorul BG-60 - 40 V. În același timp, valoarea amplitudinii tensiunii de linie a crescut de la 540 la 696 V. Utilizarea generatorului BG-30 asigură funcționarea normală a unei singure surse de invertor convenționale fără măsuri suplimentare.

Din acest motiv, mulți producători de surse invertoare indică faptul că consumul total de energie nu trebuie să depășească 50% din puterea nominală a unui generator autonom. Acest lucru necesită fie comandarea generatoarelor cu corectori de tensiune adaptate pentru funcționare cu încărcare capacitivă activă, fie utilizarea generatoarelor disponibile în comerț cu rezerve de putere dublă sau adaptarea invertoarelor pentru a asigura funcționarea normală. În primul caz, este necesar un timp considerabil, în al doilea - costurile nejustificate. Mai jos sunt soluții la această problemă.

O scădere a tensiunii fără sarcină a generatorului de la 380 la 350-360 V și o creștere a frecvenței la 52 Hz face posibilă asigurarea funcționării normale a surselor. De exemplu, atunci când se alimentează patru surse cu un consum de energie de 12-15 kW de la generatorul BG-60, tensiunea de rețea se ridică la 380 V. Această soluție este acceptabilă pentru generatoarele cu o capacitate de 60 kW, dar nu este întotdeauna potrivită pentru generatoarele de putere mai mică.

Includerea încărcăturii suplimentare sub formă de dulapuri de uscare cu o capacitate de 4 kW reduce creșterea tensiunii cu 4 V când este alimentată de generator BG-100 și când este alimentată de generator BG-60 cu 74 V. Este mai bine să existe un cuptor electric pentru fiecare stație de sudură și să se organizeze astfel încât energia electrică să fie consumată în mod continuu de la generator, atunci când oprirea unui cuptor electric de un termostat va fi însoțită de pornirea altui. Această metodă este oarecum limitată în utilizare.

Includerea succesivă în fiecare rețea a inductanței și creșterea capacității Sf permite funcționarea a două surse cu un consum de 12-15 kW de la un generator de 30 kW. Această soluție necesită filtre suplimentare și interferențe cu circuitul electric al sursei de sudură.

Pentru a elimina distorsiunile de tensiune ale generatorului și pentru a reduce componentele armonice de înaltă frecvență, este necesar să se introducă un filtru radio și condensatoare de netezire în conformitate cu recomandările producătorului și muncii generatorului.

Fig.17 - Tensiunea liniară a generatorului BG-30: 1 - ralanti, 2 - alimentat de DS 250.33

Utilizarea unui filtru LC în locul unui capac capacitiv în invertor afectează în mod pozitiv funcționarea generatorului, eliminând supratensiunile și consumul total de energie.

Sursa invertorului DS 250 33 pentru sudarea cu electrozi înveliți este proiectată să funcționeze în condiții de rute dure, echipate cu filtre LC încorporate și adaptate pentru funcționare de la generatoare autonome. Figura 17 prezintă oscilograme ale tensiunii de linie a generatorului BG-30 când este alimentată de două surse DS 250. 33 Se poate observa că nu există supratensiuni.

2.3 Unitate invertor DS 250.33 pentru sudare cu electrozi acoperiti

În SPE "TECHNOTRON" a dezvoltat un nou dispozitiv DS 250.33 pentru sudarea cu electrozi înveliți.

15 ani de experiență în producerea și exploatarea mașinilor de sudat cu invertor, dezvoltarea noilor tehnologii și componente de producție, ținând seama de tendințele mondiale moderne în dezvoltarea echipamentelor de sudare, precum și de experiența companiilor de vârf, au constituit baza pentru crearea unui aparat de invertoare de nouă generație.

Principalele cerințe pentru dezvoltarea dispozitivului au fost fiabilitatea sursei, PV înaltă, ușurința de operare, o gamă largă de temperaturi de funcționare, capacitatea de a lucra din surse de energie autonome, o bună întreținere.

Cazul dispozitivului este realizat din panouri din aluminiu turnat, asigurând rigiditatea cadrului. Pulverizarea prin pulverizare a panourilor și pereților protejează suprafața împotriva coroziunii și a daunelor minore. Difuzoarele cu panouri de 15 mm protejează comenzile împotriva deteriorării accidentale.

La dezvoltarea corpurilor de control și a modurilor de lucru, dezvoltatorii au întâmpinat o contradicție: o parte a consumatorilor de echipamente de sudură ar dori să aibă funcții maxime în dispozitiv, incluzând un mod de operare pulsatoriu, convenabil pentru sudarea pieselor subțiri sau în poziția de sus; altul, nu mai puțin o parte semnificativă este doar minimul necesar de butoane și ajustări. Problema a fost rezolvată după cum urmează. În versiunea de bază (fig.18, a) există o reglare a curentului de sudură și "forțarea" arcului. În plus, puteți dezactiva "pornirea la cald" și selectați panta IVC.

Dacă este necesar, în sursă (în loc de ștecher) se introduce un bloc de impulsuri, în care sunt prevăzute ajustări ale curentului de pauză, ale timpului de impuls și ale pauzei. Timp de eliminare - instalare bloc 1 min (fig.18, b).

Noul dispozitiv DS 250.33 are următoarele avantaje: în controlul neted al curentului de sudură în domeniul de la 25 la 250 A, precizia setării curente este de până la 1 A, controlată de un indicator digital.

Numărul tabelului 4. Caracteristicile tehnice ale dispozitivului DS 250.33

Controlul la distanță al curentului de sudare,

Indicarea digitală a parametrilor de sudură ai curentului de sudură (A) și gradul de "forțare a arcului" (în unități relative);

Tensiune scăzută fără sarcină 12V,

Sistemul de "pornire la cald", care asigură excitarea ușoară a arcului de sudură;

Dispozitiv anti-stick care protejează împotriva lipirii electrodului;

Abilitatea de a regla "forțarea" arcului de sudură, care determină comportamentul curentului de sudură în momentul reducerii și închiderii spațiului arcului (Figura 19), reducerea "forțării" reduce pulverizarea metalică și mărește probabilitatea lipirii electrodului, crește penetrarea și presiunea arcului;

Capacitatea de selectare a pantei IVC (0,4 sau 1,25 V / A) vă permite să controlați transferul de metal în funcție de condițiile specifice de sudare și de tipul de electrod, ceea ce este deosebit de important atunci când sudați cu electrozi celulozici;

Închidere automată în cazul supraîncălzirii, subtensiunii și absenței uneia dintre fazele tensiunii de alimentare;

Curentul specificat este menținut indiferent de fluctuațiile de tensiune;

Tensiunea de ieșire mare permite sudarea cu o lungime totală de cablu de până la 100 m;

Este posibilă livrarea cu un modul cu impulsuri (versiunea 01). În acest caz, indicatorul digital afișează valoarea curentului de pauză (A), a timpului de curgere al curentului de impuls și a curenților de pauză. Modul de funcționare prin impulsuri facilitează procesul în diferite poziții spațiale, sudarea pieselor cu grosime mică și reduce cerințele pentru calificarea sudorului, de exemplu, atunci când sudarea articulațiilor verticale și de tavan. Controlul puterii termice arc permite ajustarea adâncimii de penetrare și a vitezei de solidificare a metalului de sudură în timpul sudării țevilor și structurilor metalice în orice poziție spațială într-o gamă largă. În timpul impulsului curent, puterea arcului crește, iar cantitatea de electrod topit și metalele de bază crește corespunzător. Reducerea puterii de arc în timpul unei pauze contribuie la cristalizarea accelerată a metalului topit al bazinului de sudură cu o scădere simultană a cantității de metale și a metalelor electrodului. Utilizând modul pulsatoriu, este posibil să se asigure capacitatea necesară de topire a arcului fără pericolul arderii și să se obțină o cantitate mai mare de metal de sudură pe unitate de timp. Acest lucru simplifică tehnologia de sudură cu o singură trecere și introducerea trecerii rădăcinilor în sudarea în mai multe straturi a țevilor și structurilor metalice fără garnituri, chiar și cu toleranțe mari de asamblare, crește eficiența procesului de sudare și îmbunătățește formarea cusăturilor. Formă netedă și scară redusă

cusăturile corespund modului de curbare arc selectat.

Sursa de alimentare este furnizată de o rețea staționară trifazată de 380 V (50 Hz). Sunt posibile fluctuații de tensiune de -15 / + 10% (de la 320 la 420 V) și fluctuații de frecvență de -5 / + 15 Hz (de la 45 la 65 Hz). Eficiența sursei este de aproximativ 85%.

Furnizat sursa de alimentare de la generator (în compoziția mașinilor mobile). În acest caz, dispozitivul nu consumă mai mult de 12 kV A la curent maxim (250 A). Iar dacă este alimentat de la o rețea fixă, aceasta înseamnă pur și simplu economii de energie, apoi cu putere de la un generator diesel există un câștig semnificativ în numărul de posturi.

Este posibil să utilizați două dispozitive atunci când sunt alimentate cu un generator de 30 kW și cu patru până la cinci dispozitive - de la un generator de 60 kW.

Alimentarea cu energie a unei surse convenționale de invertor de la generator are unele particularități.

Fig.19 - Sursa de volt-amperi cu forță joasă (1) și puternică (2) "forțarea" arcului de sudură

Majoritatea generatoarelor sunt proiectate pentru sarcină activă-inductivă, la care tensiunea de alimentare scade odată cu creșterea consumului. Prin urmare, producătorii se instalează pe corectorul de tensiune al generatorului, ceea ce creează un feedback pozitiv al curentului, compensând căderea de tensiune pe întreaga încărcătură. O sursă convențională de invertor are un caracter capacitiv al consumului, prin urmare, pe măsură ce crește sarcina, crește tensiunea generatorului și prezența unui corector de tensiune conduce la o creștere și mai mare. Rezultatul poate fi o defecțiune a invertorului și a generatorului propriu-zis de supratensiune. Pentru a evita acest lucru, este necesar să se reducă tensiunea fără sarcină a generatorului, să nu se folosească la capacitate maximă sau să se instaleze filtre suplimentare.

Dispozitivul DS 250 33 este complet lipsit de aceste deficiențe. Un filtru LC integrat asigură alimentarea sursei de la generator. Dispozitivul este adaptat să funcționeze cu orice generator care asigură tensiunea, frecvența și puterea necesare.

Sursele sunt utilizate ca parte a magazinelor de reparații mobile bazate pe vehiculele KAMAZ URAL, tractoarele DT-75 TT-4M și TDT-55A. În același timp, unitatea DS 250 este echipată cu un set de amortizoare, cabluri de alimentare și o telecomandă de 25 metri. Este posibilă alungirea cablurilor de până la 50 m (lungime totală 100 m).

Structurally, echipamentul intern al elementelor sursă este realizat pe principiul "conductei" prin care aerul este acționat de un ventilator. Pereții de jos și cei laterali sunt "conductele", respectiv pereții de fund și cei laterali ai sursei, peretele superior fiind un "pieptene" al radiatorului. Pe radiatorul din partea superioară a sursei există elemente de putere și un sistem de comandă în partea inferioară din interiorul "țevii" unui transformator de putere, un șoc de ieșire și alte elemente. Astfel, sursa este împărțită în două părți. Un astfel de aranjament oferă avantaje clare, în primul rând, intensitatea răcirii radiatoarelor crește dramatic și, în al doilea rând, praful care, având în vedere posibilele locuri de utilizare a sursei, poate avea o componentă metalică care nu se încadrează în partea superioară a sursei unde este localizat cel mai sensibil sistem de control.

Dispozitivul are un control microprocesor. Plăcile electronice sunt asamblate folosind tehnologia de montare pe suprafață, au o mască de protecție și sunt acoperite cu un strat dublu de lac. Toate elementele sunt concepute pentru un interval de temperatură de -40 la 40 ° C.

Cardurile electronice nu necesită configurație suplimentară și au conexiuni rapide și pot fi înlocuite în decurs de 30 de minute.

Dispozitivele sunt testate periodic în camera de căldură și frig la o temperatură de la -40 la 40 ° C pe o masă de agitator, un stand de interferență radio și atunci când se alimentează un generator diesel de 30 kW. Înainte de a le trimite consumatorului, toate dispozitivele sunt testate la fața locului.

Unitatea invertor DS 250 33 pentru sudarea cu electrozi acoperiti este proiectata pentru a functiona in conditii de atelier si de ruta cu energie atat din reteaua fixa cat si din generator. Acesta combină progresele moderne în tehnologia și tehnologia de sudare cu simplitate și ușurință în utilizare.

2.4 Invertec Universal V300-1 sursă de invertor universală de sudură

În industria de sudare pe piața internă, a existat mult timp o necesitate pentru o sursă de invertor fiabilă pentru un curent de 300 A. În același timp, din punct de vedere al proprietăților consumatorului (masă, pulsații minime, nu sunet neplăcut), aceasta ar trebui să fie de înaltă frecvență, adică tranzistor invertor. Principalele dezavantaje ale mașinilor fabricate în prezent din această clasă sunt PV scăzut și un interval de temperatură insuficient de utilizat. Acest lucru, combinat cu prețul ridicat, inhibă masiv utilizarea surselor de invertor.

Astăzi, o mașină fără aceste dezavantaje a apărut pe piața rusă, ținând seama de toate subtilitățile exploatării echipamentelor de sudare în întreprinderile rusești.

Sursa de alimentare Invertec V300-1 este baza pentru o serie de invertoare de la The Lincoln Electric Company și este proiectată pentru sudarea manuală în arc cu un electrod lipit, un electrod non-consumabil cu arc argon, o sârmă mecanizată sau o sârmă tubulară. Principalele caracteristici tehnice ale mașinii sunt prezentate în tabelul nr. 5.

Tabelul nr. 5

Proiectarea se bazează pe un invertor tranzistor cu o frecvență de conversie de 20 kHz. Frecvența înaltă elimină acest tip de sunet neplăcut caracteristic surselor, în special la curenții mari, oferind, de asemenea, o caracteristică excepțională de ieșire și posibilități foarte mari de a controla parametrii principali de sudare prin curent (caracteristică de cădere) sau tensiune (dur).

Instalarea modurilor și parametrilor de sudură se realizează cu comenzile amplasate pe panoul frontal al sursei (Figura 20).

Tipul procesului utilizat este setat utilizând un comutator cu cinci căi:

1. GTAW - sudare cu arc cu arc cu electrod non-consumabil. Vă permite să inițiați cu ușurință un arc atingând produsul cu un electrod sau utilizând un dispozitiv de înaltă frecvență.

2 SS SOFT - arc caracteristic, "moale". Recomandat pentru sudarea manuală în arc cu electrozi acoperiți de bază de tip EXX18-EXX28 în conformitate cu AWS;

3. SS CRISP - caracterul ușor de scufundare, arcul "dur". Utilizat pentru sudarea manuală în arc cu electrozi acoperiți cu celuloză de tip EXX10-EXX14 conform AWS. Acest mod poate fi de asemenea utilizat pentru încălzirea produsului cu curent electric și pentru efectuarea unui test de performanță a dispozitivului prin aplicarea încărcărilor active.

5. CV GMAW - caracteristică rezistentă. Se folosește pentru sudarea mecanizată cu sârmă solidă în gaz de protecție. Sudarea poate fi efectuată în modurile de transfer metalic în serie în procesul de scurtcircuit, precum și prin transferul prin picurare sau jet. În cazul tensiunilor de sudare sub 16 V, se recomandă sudarea cu sârmă solidă în gazul de protecție în modul CVAW.

Reglarea puterii de ieșire în întreaga gamă este asigurată de un regulator neted. Valorile specificate ale tensiunii sau curentului (în funcție de modul selectat) sunt afișate pe afișajul cu cristale lichide. În timpul sudării, pe ecran se afișează valorile reale ale curentului sau tensiunii măsurate la bornele de ieșire ale sursei. Pentru a selecta parametrul afișat, este suficient să instalați un comutator de comutare special situat lângă indicatorul pentru a seta polaritatea corectă a tensiunii măsurate folosind un întrerupător cu două poziții situat pe peretele din spate al corpului mașinii.

Sursa este echipată cu un regulator de comandă a arcului de forțare sau cu arc de declanșare a arcului (Fig.21), care este utilizat în toate procedeele de sudură specificate, cu excepția sudării cu arc cu arc de argon și a unui electrod de tungsten (GTAW). Cu o caracteristică puternică de tensiune de curent de scurgere, regulatorul modifică curentul de scurtcircuit prin controlul gradului de acțiune a arcului de sudură în momentul scurtării distanței de arc. Arcul devine "moale" când regulatorul este setat la valorile minime pe o scară relativă. La valori maxime, presiunea de penetrare a arcului crește, devine mai mobilă. Acest lucru crește stropirea.

Fig.20 - Panoul de control al sursei Invertec V300-1

La sudarea cu sârmă cu flux înfășurat, se recomandă reglarea regulatorului în poziția corespunzătoare maximului. Pentru sudarea cu sârmă solidă în CO2 sau amestecuri de gaze cu un conținut ridicat de CO2 pe scară, este stabilită una dintre valorile jumătății superioare a intervalului. Atunci când se utilizează un amestec de gaz inert ca mediu de protecție, se recomandă prima jumătate a scării.

Sursa are capacitatea de a controla de la distanță prin alimentarea tensiunii la bornele de ieșire și reglarea puterii de ieșire folosind două comutatoare bidirecționale pentru reglarea modului de telecomandă. Unul dintre ele controlează tensiunea de alimentare la bornele de ieșire ale sursei. În acest caz, sunt posibile două poziții: la borne există întotdeauna un potențial (sudarea manuală cu arc cu electrozi de lipire, sudarea prin arc cu arc cu electrod tungsten, gura de aer), iar potențialul se aplică terminalelor numai când butonul de pe pistol este presat (sudare mecanizată).

Un alt buton de comutare selectează modul de reglare a puterii de ieșire, care poate fi controlat fie prin utilizarea unui regulator instalat direct pe sursă, fie printr-o telecomandă specială. Lungimea cablurilor standard este de 7,6 sau 30,2 m. puterea de ieșire.

O astfel de varietate de moduri și funcții implică utilizarea unei surse de alimentare lnvertecV300-1 cu un număr mare de echipamente suplimentare. Următoarele sunt exemple ale celei mai uzuale utilizări a sursei.

Sudarea prin arc cu arc cu electrod non-consumabil. O unitate specială DC TIG Starter a fost concepută pentru a fi utilizată împreună cu sursa, care este atașată sub sursă și crește înălțimea acesteia cu 20 cm. În același timp, se păstrează ușurința și ușurința de transport. Unitatea oferă următoarele funcții: pornirea înaltă a frecvenței arcului fără a atinge partea de electrod; controlul alimentării cu gaze inerte, întârzierea fixă ​​și întârzierea programabilă a gazelor de evacuare; ajustarea descompunerii curente la sudarea prin crater; alegerea ciclului de sudare cu două sau patru etape.

Sudarea mecanizată în condițiile atelierului. Sursa de alimentare Invertec V300-1 asigură utilizarea a aproape toate dispozitivele de alimentare fabricate de The Lincoln Electric Companv. Este, de asemenea, posibilă conectarea alimentatoarelor care funcționează la curent alternativ la 42 sau 115 V. Domeniul curent de 5-350 A permite utilizarea unui fir cu diametrul de 0,6-1,6 mm și funcția de comandă a inductanței - reglați cu precizie sistemul de sudare pentru o anumită aplicație.

Fig.21 - a) caracteristicile de ieșire tare în diferite poziții ale Inductance Control; b) scăderea caracteristicilor de ieșire în diferite poziții ale controlerului Arc Force.

Sudarea mecanizată în condiții de montare. În acest scop, se recomandă aplicarea unui mecanism de alimentare LN-25, care nu necesită un cablu de comandă și o putere și funcționează atunci când este cuplat în circuitul de sudură. Kitul Invertec V300-1 / LN-25 sa dovedit a fi utilizat pe șantiere deschise, în stocuri, atunci când se efectuează reparații în aer liber, adică oriunde este nevoie de mobilitate maximă și transportabilitate.

Sudarea mecanizată a metalelor neferoase și a oțelurilor complexe. Blocul special MIG Pulser permite utilizarea sursei de alimentare Invertec V300-1 pentru sudura prin puls. Unitatea este inclusă în circuitul cablului de comandă între sursă și alimentator. Intervalul de control al frecvenței de 20-300 Hz. Se permite instalarea separată a curentului de bază și de vârf. Utilizarea blocului vă permite să efectuați sudura cu pulsuri din oțel de aluminiu și oțel rezistent la coroziune, cu o calitate ridicată. Pentru sudarea aluminiului, în special în condițiile de instalare, se recomandă utilizarea unui sistem COBRAMATIC semiautomat complet echipat cu un sistem de lanț cu piston Push-Pull cu sursa de alimentare Invertec V300-1. Acest sistem permite folosirea arzătoarelor cu furtunuri de până la 15 m lungime pentru alimentarea sârmei de aluminiu cu un diametru de 0,8-1,6 mm. În același timp, este posibilă sudarea structurilor de aluminiu de orice formă și dimensiune.

Conducte de sudură în câmp.

Atunci când utilizați un LN-23P semiautomat specializat, puteți utiliza sursa Invertec V300-1 pentru sudură de înaltă calitate și de înaltă performanță, folosind un electrod cu bucșă combinată și o sârmă auto-ecranată. Schema de utilizare a setului: cusătura de rădăcină se realizează cu un electrod de lipit cu acoperirea principală (Lincoln 16P) sau celuloză (Eleetweld 5P +). Plăcile de umplere și pătrunderea cu căldură realizează sârmă pulverulentă autoportantă (Innershiek NR-207 sau NR-208H). Datorită faptului că caracteristicile de sudură ale sursei nu depind de fluctuațiile frecvenței tensiunii de intrare și ținând cont și de consumul redus de energie, puteți utiliza simultan mai multe dispozitive în timp ce le furnizați de generatoare de curent alternativ de 220 sau 380 V. Utilizarea acestui echipament contribuie, de asemenea, dimensiunea sa mica si dimensiunile globale, abilitatea de a lucra la o temperatura de -40 - 40 ° C si un grad ridicat de protectie impotriva influentelor de mediu.

2.5 MOS 138E mașini de sudură invertor,

MOS G68E, MOS 170E

Curentul de sudare este constant. Sudarea diferitelor materiale atât pe polaritate directă cât și inversă;

TIG - pentru oțel sudat, oțel inoxidabil, cupru, nichel cu o grosime de 0,5 mm;

Funcția Hot Start - pentru simplificarea excitației primare a unui arc de sudură;

Funcția "anti-lipicios" ajută la evitarea supraîncălzirii electrodului, protejând proprietățile sale metalurgice;

Funcția ARC FORCE - stabilizarea unui arc de sudură;

Protecția împotriva supraîncălzirii;

Echipamentul pentru sudarea TIG cu arc (tungsten, gaz inert) fabricat folosind tehnologia INVERTER face posibilă conectarea pieselor metalice prin fuziune. Acest lucru a făcut posibilă realizarea unor conexiuni permanente sub acțiunea căldurii eliberate în timpul unei descărcări electrice cu arc între capătul electrodului și materialul principal de sudare.

Astfel, piesele metalice sunt conectate prin topire. Noua tehnologie electronică permite producerea de echipamente care au proprietăți speciale: mai puțină greutate și consum redus de curent. Caracteristicile tehnice ale dispozitivelor sunt prezentate în tabelul nr. 6.

Tabelul 6

2.6 Mașină de sudat invertor POWER MAN

Mașinile de sudat cu invertor sunt cele mai moderne și surse complexe din punct de vedere tehnic ale curentului de sudură. Spre deosebire de transformatoarele de sudură și redresoarele, invertoarele nu au un transformator de putere. Ele funcționează după cum urmează. Tensiunea rețelei de frecvență monofazică este convertită de redresorul de intrare într-o tensiune constantă. Această tensiune, la rândul ei, este convertită de un invertor (un dispozitiv electronic foarte complex) într-o frecvență înaltă alternativă, care este apoi alimentată într-un transformator de înaltă frecvență pas cu pas. Înfășurarea secundară a transformatorului este încărcată pe un redresor diodic, la ieșirea căruia electrodul și produsul sunt conectate printr-un șuier de netezire.

Dispozitivul este realizat într-un carcasă din metal, convenabil pentru transport. Pe panoul frontal al dispozitivului există comenzi și afișaje, conectori de alimentare pentru conectarea cablurilor de lucru. Pe panoul din spate există un ventilator pentru răcirea forțată a circuitelor electronice și a unităților de putere ale dispozitivului și ale întreruptorului. Caracteristicile tehnice sunt prezentate în tabelul nr.

Tabelul nr. 7

La unele dispozitive ale modelelor 230A, 250A, 300A, valoarea Imax poate fi mai mică cu 5% față de valoarea indicată în tabel.

Opțiuni:

Pachetul include:

invertor,

instruire,

cablu kit de conector,

curea de umăr (cu excepția modelelor 250A, 300A)

POWER MAN este o mașină de sudură compactă, ușor și economică, pentru sudarea manuală în arc cu ajutorul electrozilor (MMA) și poate fi folosită pentru sudarea cu un electrod non-consumabil într-un mediu de gaz de protecție cu inițierea contactului arcului (TIG). Dispozitivele din seria POWER MAN sunt destinate utilizării industriale și în scopuri casnice. Dimensiunile mici și greutatea dispozitivului permit sudorului să se miște liber pe întreaga suprafață a lucrului, ceea ce face ca lucrul cu acesta să fie ușor și convenabil. Dispozitivele pot fi operate la o temperatură ambiantă între -20 ° C și 40 ° C și umiditate relativă până la 80% la 25 ° C și la temperaturi mai scăzute fără condensare de umiditate. Condensarea poate apărea în următoarele cazuri:

dacă unitatea este adusă într-o încăpere caldă din frig (nu utilizați

aparate în decurs de 2 ore);

dacă temperatura ambiantă a scăzut drastic;

dacă unitatea a fost mutată dintr-o cameră mai rece într-o încăpere mai caldă și mai umedă.

Fig.22 - diagrama conexiunii.

Lista bibliografică

1. Rama RS Bazele electronicii de putere / Rama RS : trans. din engleză Masalova V.V. - Moscova: Technosphere, 2006. - 288. - (Lumea electronicii);

2. Gottlieb I.M. Surse de alimentare. Invertoare, convertoare, stabilizatori liniari și pulsatori / I.M. Gottlieb; Trans. din engleză: A.L. Larina, S.A. Luzhansky, - Moscova: Postmarket, 2000, - 552 pagini: il. - (B-ka electronică modernă);

3. Maleshin V.I. Echipamente pentru convertizoare tranzistor / V.I. Meleshin, - Moscova: Technosphere, 2005, - 632s: bolnav. - (Lumea electronicii);

4. Mironov S. Surse de alimentare cu inversor pentru sudarea prin arc // Producția de sudare. 2003. № 4. P. 41-43.;

5. Getskin OB, Kudrov I.V., Yarov V.M. Caracteristici ale invertoarelor de sudură din surse de energie autonome // Producția de sudare. 2004. № 4. P. 53-55.;

6. Getskin OB, Kudrov I.V., Yarov V.M. Invertor DS 250.33 pentru sudare cu electrozi înveliți // Producția de sudare. 2004. № 2. P. 19-21;

7. Ioffe, Yu.E., Mozhaysky V.A. Invertec V300-1 Sursă de sudare cu invertor universal cu scop general // Producția de sudură. 1998. № 1. P. 44-46.;

8. Detaliile pașaport ale unor mașini de sudură invertoare disponibile în magazinul InterSvarka.

Principiul de funcționare a redresorului cu invertor

Un circuit redresor cu un invertor tranzistor push-pull (figura 1) este cel mai convenabil pentru a explica procesul de inversare. Blocul de redresoare de intrare VI convertește tensiunea alternativă a rețelei într-o tensiune constantă, care este netezită cu ajutorul unui filtru low-pass L1, C1. Apoi, tensiunea de rectificat u convertit în întregime monofazic alternativ u 1 invertor de înaltă frecvență prin intermediul a două tranzistoare T1 și T2. tensiune suplimentară pas în jos transformator T u 2 este redresată prin valvele bloc V2 trece prin filtrul trece sus L2, C2 și este furnizat la un arc de tensiune și netezite.

Luați în considerare procesul inversat în detaliu. Atunci când este aplicat la baza tranzistorului semnalului VT1 se transformă pe circuitul său colector și înfășurarea primară a transformatorului T, în intervalul de timp t 1, curentul într-o direcție indicată de o linie subțire. Când scoateți semnalul de la bază, acest curent se oprește. Cu o oarecare întârziere tranzistor deblocat VT2, în timp ce în intervalul de timp t 2 al transformatorului de curent este într-o direcție diferită așa cum se arată în fantomă. Astfel, curentul alternativ curge prin înfășurarea primară a transformatorului. Durata acestuia

Fig.1 - Redresor cu invertor tranzistor

perioada T și frecvența curentului alternativ f = 1 / T depind de frecvența inițierii tranzistorului, determinată de sistemul de comandă. De obicei, frecvența este setată la 1-100 kHz. Deoarece această frecvență nu depinde de frecvența rețelei, un asemenea invertor se numește autonom. Uneori invertorul este combinat structural cu un transformator T, o unitate de redresor V2 și un filtru L2-C2. Un astfel de dispozitiv este numit convertor, la ieșirea lui, la intrare, o tensiune constantă, dar cu o magnitudine mai mică.

Dacă la intrarea invertorului este instalat un condensator puternic de stocare C1, atunci tensiunea invertorului și 1 are o formă dreptunghiulară, așa cum se arată în fig. 1, b. Acest design se numește invertor autonom de tensiune (AIN). Dimpotrivă, în cazul în care intrarea convertizorului pentru a stabili un L1 soc puternic, iar înfășurarea șunt condensator transformatorului T, acesta va avea deja netezite curent de intrare. Un astfel de convertor este numit invertor de curent (AIT). În cele din urmă, o structură este posibilă în care datorită inductanță și oscilație capacitanță circuitul conectat serie este format cu un curent sinusoidal, este numit un invertor rezonant (IPA).

Un invertor este un dispozitiv care convertește o tensiune DC la un curent alternativ de înaltă frecvență. Convertor - un dispozitiv pentru scăderea sau creșterea tensiunii DC, uneori cu o legătură intermediară de înaltă frecvență.

Odată cu apariția surselor de invertor, un non-invertor mai simplu a început să se numească convențional, adică tradițional.

Reglarea modului de sudare se realizează în mai multe moduri. De exemplu, în cazul în care unitatea de intrare pentru a efectua un redresor tiristor, tensiunea U cu creșterea soare și crește amplitudinile tensiunii de înaltă frecvență U 2, iar valoarea medie a tensiunii rectificate U (figura 2, precum și.)

De asemenea, este posibil să se controleze modificarea frecvenței impulsurilor (figura 2.6):

Dar metoda cea mai răspândită de reglare a pulsului (figura 2, c):

deoarece la o frecvență constantă este facilitată prin selectarea parametrii filtrului de ieșire și scade spectrul de interferențe electromagnetice, care sunt mai ușor de a elimina filtrul de intrare.

Fig.2 - Oscilograme cu reglarea tensiunii prin schimbarea amplitudinii (a), a frecvenței (b) și a lățimii (c) a impulsurilor

Un redresor cu un invertor utilizează controlul modului de amplitudine, frecvență și latitudine.

Caracteristicile externe ale unui redresor cu un invertor depind în principal de caracteristicile de proiectare ale invertorului și transformatorului (figura 3, a). Caracteristica externă naturală a invertorului AIN este aproape rigidă (linia 1). Dar, deoarece rezistența inductivă a transformatorului XT, proporțională cu frecvența de inversiune f, este mare, chiar și cu o mica împrăștiere magnetică, caracteristica redresorului ca întreg este incidenta (linia 3). De obicei, caracteristicile externe sunt formate artificial cu ajutorul sistemului de control. De exemplu, pentru a obține caracteristici de scufundare abrupte, este introdusă o reacție negativă la curent, la care frecvența inversoare scade cu creșterea curentului de sudare, ceea ce duce la o scădere a tensiunii rectificate (linia 2):

Fig. 3 - Caracteristicile externe ale redresoarelor cu invertor

În același mod, pentru a obține caracteristici tari, feedback-ul se aplică tensiunii rectificate:

Într-un redresor cu un invertor, este relativ ușor să se obțină o caracteristică externă combinată (figura 3.6) formată din mai multe secțiuni. Secțiunea de cădere cu abrupte 1 este necesară pentru stabilirea unei tensiuni relativ ridicate fără sarcină, care este utilă atunci când arcul este aprins. Secțiunea principală înclinată 2 asigură o autoreglare eficientă în timpul sudării mecanizate a dioxidului de carbon. Secțiunea verticală 3 limitează curentul de sudură, care va împiedica arderea la sudarea metalului subțire. Ultima secțiune 4 stabilește amploarea curentului de scurtcircuit. Desigur, poziția fiecărei secțiuni este ajustată utilizând controale separate. Astfel, atunci când se sugerează dioxidul de carbon prin deplasarea verticală a secțiunii 2, tensiunea de sudură este reglată și, atunci când se sugerează cu electrozii acoperiți, prin deplasarea secțiunii 3, amperajul este setat.

Caracteristicile externe naturale ale redresorului depind de designul invertorului și al transformatorului. Caracteristicile artificiale sunt formate folosind reacții de curent și de tensiune.

Proprietățile de sudare ale redresoarelor cu un invertor, de regulă, sunt mai bune decât cele ale surselor convenționale, iar acest lucru se datorează vitezei ridicate a invertorului. Dacă un redresor monofazat non-invertor are o durată tranzitorie de cel puțin o jumătate de perioadă de curent alternativ standard, adică aproximativ 0,01 s, apoi într-un redresor cu un invertor viteza este caracterizată de valori de 0,0005 s și mai puțin. La sudarea mecanizată într-un eliminator de dioxid de carbon capabil să furnizeze algoritm complex de schimbare de curent pentru controlul electrodului metalic de transfer cu o durată de etape individuale de aproximativ 1 ms ciclu. Proprietățile dinamice ridicate ale unui redresor cu invertor se manifestă și în cazul procesului programat de comandă a sudării manuale prin arc, de exemplu utilizând o ciclogramă. În acest caz, asigurat cu ușurință de pornire la cald, la începutul sudură, o tranziție rapidă de la unul dintre modurile predefinite la altul atunci când sudarea alternantă inferioare, rosturile verticale, sudarea cu arc pulsează cu puls reglabil forma IT. d.

Avantajele și dezavantajele unui redresor cu un invertor sunt strâns legate între ele. Aici energia suferă cel puțin patru etape de transformare. Cu toate acestea, un astfel de redresor este economic și foarte promițător. Faptul este că miezul unui transformator de înaltă frecvență are o secțiune transversală și o masă foarte mică. Deoarece masa este legată de frecvență cu raportul m ≡ 1 /, atunci miezul cântărește de obicei de zece ori mai puțin decât miezul transformatorului la 50 Hz. În general, redresor are, de asemenea, caracteristici excelente de masă de energie: .. 0.02-0.1 kg per 1 A curent de sudare și de 1-4 kg per consum de putere 1 kW, adică, ea are o greutate de 5-15 ori mai puțin decât celelalte redresoare. Cu toate acestea, redresor la invertor mai scumpe decât sursele convenționale, de aceea se recomandă utilizarea, în cazurile în care valoarea are o greutate redusă și dimensiuni compacte - pentru sudarea în adunare, în casă, cu privire la activitatea de reparații. În funcționare, o astfel de sursă este extrem de economică. Factorul său de putere este aproape de 1, eficiența nu este mai mică de 0,7 și uneori ajungă la 0,9. Principalul dezavantaj al unui redresor cu un invertor este complexitatea excesivă a dispozitivului și fiabilitatea și întreținerea reduse asociate. Un dezavantaj specific este creșterea zgomotului emis de transformatorul de înaltă frecvență, filtrul de ieșire și arcul. O modalitate radicală de a face față zgomotului este creșterea frecvenței de operare mai mare de 20 kHz, ceea ce aduce efectul acustic dincolo de limitele sunetului sonor.

Testați întrebările și sarcinile:

1. Avantajele și dezavantajele surselor de alimentare cu invertoare

2. Scopul și dispozitivul surselor de energie invertoare

3. Ordinea de lucru a sursei de alimentare a invertorului

principal » Instrumente și echipamente » Invertor sursă de curent de sudură. Experiența de reparații și calculul elementelor electromagnetice. Schemă, descriere