
- •Краткий курс лекций по источникам питания сварочной дуги
- •Основные свойства сварочной дуги.
- •Особенности дуги переменного тока.
- •Сварка трёхфазной дугой.
- •Вентильный эффект при сварке переменным током.
- •Элементная база сварочных источников питания. Конденсатор с:
- •Резистор r:
- •Тиристор: выпрямляет и регулирует сварочный ток.
- •Транзисторы.
- •Однопереходные транзисторы
- •Операционные усилители
- •Дроссели.
- •Магнитные усилители.
- •Классификация источников питания.
- •Режимы работы источников питания.
- •Статические и динамические характеристики источников питания.
- •Трансформатор с магнитным шунтом.
- •Трансформатор с подвижной катушкой.
- •Сварочные выпрямители.
- •Выпрямители серии вд.
- •Выпрямитель серии вдг.
- •Тиристорные источники питания серии вду.
- •Многопостовые источники питания серии вдм.
- •Сварочные генераторы.
- •Коллекторный генератор независимого возбуждения с размагничивающей обмоткой:
- •Генератор самовозбуждения.
- •Вентильные сварочные генераторы.
- •Вспомогательные устройства. Сварочные осцилляторы.
- •Стабилизаторы горения дуги.
- •Генераторы импульсов для принудительного переноса электродного металла.
- •Инверторные источники питания.
- •Функциональная схема силовой части тиристорного инверторного источника питания.
- •Силовая часть транзисторного инверторного источника питания.
Стабилизаторы горения дуги.
Используются при сварке переменным током в среде защитных газов и при РДС. Принцип действия заключается в следующем: когда катодом является изделие, процесс возбуждения дуги из-за более низкой температуры катода ухудшается, поэтому в этот момент подается короткий импульс большой амплитуды, что упрощает зажигание дуги.
Схема содержит дополнительный трансформатор. В течение одного полупериода, когда анодом является изделие, конденсатор С заряжается через сопротивление R3. В начале следующего полупериода, когда анодом является электрод, при переходе синусоиды через ноль на тиристор VS подаётся управляющий импульс, тиристор открывается, конденсатор С разряжается, то есть увеличивается вероятность возбуждения дуги в начале синусоиды.
Генераторы импульсов для принудительного переноса электродного металла.
Частота следования импульсов составляет 50 – 100 импульсов в секунду.
Эта схема даёт 50 имп./сек. Для получения100 имп./сек. В качестве выпрямителя должен быть использован диодный мост. Ток импульса переключателями П1 и П2 может регулироваться в пределах от 400 до4500 А. Конденсаторы С1, С2 и С3 имеют разную емкость. Диод VD служит для выпрямления переменного тока. Тиристор VS служит для подачи импульса на дуговой промежуток. В том случае, когда тиристор VS открыт, конденсатор разряжается на дуговой промежуток.
Инверторные источники питания.
Работают на высокой частоте, из-за чего имеют малые габариты и вес. Дуга при сварке на инверторных источниках питания обладает наибольшей эластичностью.
Есть сведения, что качество сварного соединения у инверторных источников питания выше. Это связано с более интенсивным электромагнитным перемешиванием металла шва. Инверторные источники питания работают на частотах 20÷35 кГц.
На этой схеме:
В1 и В2 – выпрямители: выпрямитель В1 – сетевой выпрямитель выпрямляет либо однофазное напряжение (220 В), либо трехфазное (380 В). Обычно это одна из двух схем: мостовая схема или схема Ларионова. Выпрямитель В2 изготавливается обычно по схеме со средней точкой:
Ф1 и Ф2 – фильтры:
Ф1 - индуктивно-ёмкостной фильтр;
Ф2 – индуктивный фильтр.
Схемное различие: фильтр Ф1 работает при небольшой силе тока и большом напряжении; фильтр Ф2 работает при токе в сотни ампер и напряжении 60÷70 В.
К – коммутатор; они бывают транзисторными и тиристорными и служат для преобразования постоянного напряжения в переменное высокой частоты.
ТР – высокочастотный трансформатор; в качестве магнитопровода используется феррит или пермолой.
Д – дуга.
Схема управления СУ служит для получения управляющих импульсов транзисторным или тиристорным коммутатором, то есть служит для создания падающей или жесткой ВАХ. Для получения падающей ВАХ используется положительная обратная связь по напряжению, а для получения жесткой ВАХ используется отрицательная обратная связь по напряжению.
Функциональная схема силовой части тиристорного инверторного источника питания.
Выпрямитель, собранный на диодах VD1÷VD6 выпрямляет переменное трёхфазное напряжение. Конденсатор С и дроссель L сглаживают пульсации этого напряжения. Также этот L–C фильтр не пропускает в сеть помехи от работы тиристорного инвертора.
Тиристорный инвертор работает следующим образом: ток от плюса источника питания, если открыт тиристор VS1, через анод - катод последнего, первичную обмотку трансформатора, конденсатор С3 поступает к минусу источника питания. Так как в цепи прохождения электрического тока имеется L–C цепочка, параметры которой подобраны так, что в цепи возникает колебательный переходной процесс. Поэтому тиристор VS2 закроется от отрицательной полуволны. В следующий момент времени открывается тиристор VS1; ток от плюса источника питания через конденсатор С2, тиристор VS2, первичную обмотку первого трансформатора поступает к минусу выпрямителя. Одновременно конденсатор С3 разряжается через первичную обмотку трансформатора и тиристор. В следующий момент времени работает тиристор.