Выпрямитель серии вдг.

Регулирование напряжения в этих выпрямителях ступенчатое и плавное. Ступенчатое регулирование происходит за счет изменения коэффициента трансформации первичной обмотки трансформатора, а плавная регулировка – за счет магнитного усилителя.

Чем больше число витков в первичной обмотке, тем меньше напряжение на вторичной обмотке.

В силовой цепи находится дроссель ДР, который обеспечивает необходимую скорость нарастания тока и сглаживает пульсации после работы магнитного усилителя, который работает в импульсном режиме, имея шесть силовых рабочих обмоток. Для увеличения коэффициента усиления магнитного усилителя МУ используется обмотка смещения ОСМ, которая питается от своего выпрямителя В₂. Для плавного регулирования режимов магнитный усилитель имеет обмотку управления ОУ. Чем больше напряжение на обмотке управления, тем больше сила тока. Магнитный усилитель имеет два магнитопровода и две пары обмоток. При таком соединении обмоток ЭДС самоиндукции в каждой обмотке направлена встречно друг другу, и она самоуничтожается. Для плавного регулирования напряжения используется регулировочное сопротивление R_р. Выпрямитель В₁ питается от стабилизатора напряжения СН, что необходимо для исключения влияния изменения сетевого напряжения на напряжение сварки.

Тиристорные источники питания серии вду.

Универсальность выпрямителя заключается в создании как жёстких, так и пологопадающих ВАХ. Формирование ВАХ и регулирование режимов осуществляется с помощью отрицательных обратных связей по току и напряжению.

ТР – трансформатор, служит для понижения напряжения сети. Трансформатор нормального рассеяния.

ТВ – тиристорный выпрямитель, осуществляет выпрямление переменного напряжения и регулировку режима.

ДТ – датчик тока, представляет собой либо транзистор, либо шунт с операционным усилителем. Служит для снятия отрицательной обратной связи по току.

ДР – дроссель, осуществляет сглаживание пульсаций выпрямленного напряжения и обеспечивает необходимые динамические свойства.

Д – дуга.

БФУ – блок фазового управления, осуществляет формирование управляющих импульсов. Состоит из входного устройства, фазосдвигающего устройства, устройства усиления и формирования управляющих импульсов тиристоров. Входное устройство служит для синхронизации напряжения с сетью. Фазосдвигающее устройство служит для сдвига фаз и обеспечения косинусного управления. Устройство усиления и формирования управляющих импульсов служит для получения импульсов определённой формы и величины. Для получения падающих ВАХ необходимо стабилизировать ток сварки, что осуществляется с помощью отрицательной обратной связи по току ООС_I. Для формирования жёстких ВАХ производится стабилизация напряжения – ООС_U.

ВДУ – 504

Силовая часть схемы:

В силовой части схемы используется схема выпрямления с уравнительным реактором. В такой схеме вторичная обмотка разделена как бы на две части. При этом каждая часть должна иметь одинаковое число витков. При сварке возникают короткие замыкания, которые могут иметь малую продолжительность и может возникнуть такой момент, когда по одной части вторичной обмотки проходить большая сила тока, чем по другой. Это может привести к насыщению магнитопровода трансформатора. Для исключения насыщения используется уравнительный реактор, принцип действия которого заключается в следующем: если в одной части обмоток увеличивается ток, то уравнительный реактор автоматически увеличивает ток другой части обмоток и насыщения не происходит. На принципиальной схеме дроссель имеет отводы. Целая обмотка используется для режима малых токов. Часть обмотки дросселя используется для режимов больших токов. Трансформатор тока служит для получения отрицательной обратной связи по току. В некоторых схемах используется шунт с операционным усилителем; схема в этом случае следующая:

R_Ш – сопротивление сварочного шунта.

R₁, R₂ – служат для получения необходимого коэффициента усиления по напряжению.

С – конденсатор, служит для исключения самовозбуждения операционного усилителя ОУ.

Схема управления (для получения жёстких ВАХ).

Схема состоит из двух частей: задатчика напряжения (сопротивление R₂ является регулятором тока; сопротивление R₁ является балластным для стабилитрона VD и ограничивает ток стабилитрона VD, который служит для получения постоянного напряжения) и второй части схемы, которая служит для получения управляющего напряжения U_У. На схеме R₃ ограничивает ток фазы транзистора VT; R_H ограничивает ток коллектора транзистора VT; R₆ – сопротивление последующего каскада. Цепочка С – R₅ является корректирующей и задаёт необходимые динамические свойства источника питания, а также уменьшает склонность выпрямителя к самовозбуждению. Подача напряжения обратной связи на базу транзистора VT приводит к изменению напряжения управления, что, в свою очередь, изменяет угол открытия тиристора.

Схема управления (для получения падающих ВАХ).

В Выпрямителе имеется специальный тумблер для переключения выпрямителя в режим формирования жёстких / крутопадающих ВАХ. При этом происходит изменение электрической схемы. Назначение элементов схемы такое же как и для схемы получения жёстких ВАХ. Единственное отличие заключается в получении сигнала управления транзистором VT. Обратная связь в этом случае подключается во входную цепь последовательно сигналу управления, снимаемого с резистора R₂.

Для схемы управления основные помехи возникают на частотах 50 Гц. Фильтр настроен таким образом, что ослабление сигнала происходит на частоте 40÷60 Гц.

ω₁=2·π·40

ω₂=2·π·60

Схема управления тиристорами.

Схема управления состоит из гибридной схемы ЛОГИКА – Т, которая состоит из транзисторов VT 1 – 4, сопротивлений R₁, R₂, R₃. В ЛОГИКЕ – Т происходит суммирование двух импульсов: переменного напряжения U_ВХ2 и постоянного напряжения U_ВХ1. При регулировании режимов U_ВХ1 может изменяться. Тиристоры VS1 и VS2 – это силовые тиристоры схемы управления. В этой схеме показаны только два тиристора; всего тиристоров 6, значит аналогичных схем три. Диоды VD1, VD2 защищают управляющий электрод тиристоров от отрицательных импульсов, что увеличивает надёжность работы схемы. Трансформаторы ТР2.1 и ТР 2.2 синхронизируют работу каждого тиристора с сетью и служат также источником управляющего тока тиристоров. При отсутствии напряжения на входе схемы, или если напряжение на входе 2 будет меньше напряжения на входе 1 транзистор VT1. Транзистор VT2 будет открыт, ток от плюса Е_n через эмиттер – базу VT2, сопротивление R₂ и R₁ поступает к минусу Е_n. Сопротивление коллектора – эмиттера VT2 практически равно нулю. Потенциал базы VT4 равен нулю, поэтому транзистор VT3 закрыт. Ток на управляющие электроды тиристоров не проходит. Если напряжение на входе 1 будет меньше напряжения на входе 2, транзистор VT1 откроется, транзистор VT2 закроется, откроется транзистор VT3. Ток от обмоток трансформатора ТР2.1 и ТР2.2 через диоды VD1, VD2 будет поступать к общему проводу через эмиттер – коллектор транзистора VT3, сопротивление R₄ к обмотке трансформатора ТР2.1 и ТР2.2.

Упрощённая схема управления тиристорами: