книги из ГПНТБ / Фридман, Л. Н. Источники питания сварочной дуги учеб. пособие

тровнодырочных

переходов,включенных

последователь®,

Еа

фиг»

84

приведены: условное

обозначение

ти­

ристора, схема его

полупроводниковой

структуры

к

вольт-е&тѳрная

характеристика. Буквами А,К,У домече­

ны вывода

анода,

катода и управляющего электрода.

нмѳѳт прямую "и обратную

ветви. Обратная

е э т в ь

вольт-

амперной

характеристики

тарйстора обычно

не

-тяк-

чаѳтся

от

обратной ветви характер яс т ш ш неуправляемого

кремниевого

вентиля.

240

На прямой

ветви характористккя

лрн

додаче на

анод

ШЛ--05ШТ ельп ого напряжения различают

две

об“

ласта I

и

И (фиг.84,в), соответствующие

закрытому

я

открытому

положалию

вентиля.

Ш р е в о д вентиля из

закрытого состояния

в

открытое

может

быть

осущест­

влен двумя

способами:

1)

додачей

на

анод

вентиля

напряжения

боль­

шего, чем напряжение

включения

( U />ял.) %

2) пропусканием через промежуток управляющий

электрод-катод положительного управляюще­

В

го

тока

определенной величины

{

J y

)•

первом

случае,

когда

= 0,

тиристор

откро­

ется

в

точке А

при

U

- Убкл* .Проводимость

рез­

ко

повышается

и рабочая точка перемещается в

точку

В,

за время

от десятых

долей

до

единиц

микросе­

кунд.

ІЬсле

перехода

вентиля в

состояние высокой

ток ВС)

драктичес-ки

мало

отличается от прямой ха ­

рактеристики неуправляемого кремниевого вентиля. _

Во

втором случав, когда

Эу > О

включение вен­

тиля

происходит при

меньшем

напряжении включения.

Наконец,

при достижении управляющим

током величины

jfy

тиристор ера«у приходит

в состояние высокой

241

ндн

допустимая

плотность этого тока, отнесенная к

единице

активной

поверхности вентиля

Величина

Ja .»

зависит

от условий охлаждения.

При ко- •

кусетвенном

охлаждении

нагрузка вентиля

монет быть

увеличена в несколько

раз.

Кроме ■этог о

свойства вентиля характеризуются

следующими

величинами. Падение

напряжения

вентиля

в

прямом направлении Л Li&js при

номинальном

значении

выпрямленного

тока

в значительной степени опре­

деляет потерн энергии к к.п.д. вентиля.

Обратный

ток

также характеризует

выпрями­

потери,

снижающие к.п.д. вентиля. Допустимое дейст­

вующее

значение

обратного напряжения

U s*

ограничива­

ет' величину действующего

значения

напряжения

пере­

менного

тока,

которое

может

быть

приложено к

вен­

тилю.

Превышение

допустимого

обратного напряжения

может

вызвать пробой вентиля. О повышением

темпера­

туры

вероятность пробоя увеличивается.

В

сварочных выпрямителях используются преиму­

зуются

селеновые

ве-ктили

с шайбами размером 100 х

400

мм,собранные

до

трехфазной

мостовой схеме.

Кремниевые

выпрямители характеризуются

малым

размером

рабочего элемента и,следовательно, напря­

женным

тепловым

режимом. Вследствие этого

вентиль

очень

чувствителен к

перегрузкам и требует

интенсив­

ного

охлаждения.

Ш э тому кремниевые вентили нашли применение

главным

образом

для

выпрямителей

с падающими ха ­

рактеристиками^ также

для

многопостовых выпрямите­

лей.

Б

выпрямителях

с падающими

внешними характе­

ристиками хремниевые

вентили не

требуют особой защи­

ты,

так

как

ток

короткого

замыкания обычно

мало

отличается

от рабочего

тока.

Выпрямители с жесткими внешними характеристика­

ми во

время

нормальной эксплуатации периодически

испытывают

4-8 кратные

перегрузки,

возникающие при

возбуждении дуги

с короткого замыкания электрода на *

изделие. Простые

и надежные

способы

защиты

вентилей

в. выпрямителях

с

дологопадающими характеристиками

пока не

найдены,

поэтому область применения

кремни­

евых

вентилей,несмотря

на их

преимущество

перед

применяться

германиевые

вентили. Германиевые

вентили

несколько

менее

надежны

в работе при

сѳрегрузісах,

чем

"селеновые*

а

особенных, преимуществ

перед

ш ш и

не

имеют*

поэтому

в настоящее время почти но

приме­

\

’

244

В

однофазной

схем©

с выведенной нулевой

-точкой

(фиг,85?а)

вентили

включены

в два плеча и работают

попеременно

кевдай в твчФПйа 1/2 периода. Кривые

спрямленных тока и напряжения (фиг.85,в) имеют

пульсирующий

характер. Ампднтуда пульсаций

от

нуля

до

максимума переменного тока,

частота пульсаций

равна удвоенной частоте переменного тока ~

100 гц.

Полисе

напряжение

холоотого

хода трансформатора,

равнее

максимальному

значению

обратного напряжения,

прикладываемого

к

вентилям, рае но

211.^,

Б

однофазной мостовой схеме

(фиг.§5,о)

венти­

ли

включены

в четыре плеча,образующие

мост,

сходный

по

схеме

о

измерительньш мостом. В одну диагональ

моста включена нагрузка

(сварочная

дуга),

в другую-

шітажщая

сеть

переменного тока.

При

одном

нагфавдезйн переменного

напряжения

ток

луозодят

две

группы

вентилей,

лежащие

в проти­

воположных

плечах,напркмѳр, вентили I

к 3»

во вто­

рую

-

вентили

2

и

4

так,

что

направление

тока

э

нагрузке

остается

постоянным. Форма кривыя

тока

я

напряжения

такая s e ,как

и при

выпрямлении

по

схем©

Сравнение

этих двух

схем выпрямления показыва­

ет ;

I,

Количество

вентилей в схеме с выведен

кулевой

точхой

в 2 раза

меньше по сравнению о

постовой

■схемой.

іі/У

<4 45» ^

UA

^ V W

V

1—

S--- I---к---*— V i *

J

Фиг,86.

Схеиы

трехф&зных выпрямителейja)о

выведенной

нулевой

точкой; в) трехфазная мостовая А,К.'Ла­

рионова;

б)н

г) кривые

выпрямленного

напряже­

ния,

мостовая

схема А.ШЛарионова. В

случае

селеновых

вен*-

тилей

преимущества этой

схемы

по сравнению со

схемой

на

фиг,

86,а

неоспоримы. Для

кремниевых

вентилей с

достаточно

высоким обратным напряжением,как указыва­

лось

выше,предпочтитедьнѳй является схема с выведен­

ной

нулевой

точкой. Однако яочти вое серийные выпря­

мители

отечественного к

зарубежного

.производства

как

с

селеновыми вентилями,так

и с кремниевыми-

соби­

рается

по

мостовой схеме.

шесть плеч

моста»

Ток

одновременно

проводит

только.

2

плеча,соедина-нные последовательно

через нагрузку.

Сле^дов&тельн©

каждое

плечо

проводит

ток

толь­

ко

і/З

периода,

т.е.

средний ток

в

плече J

n - ^ 3 Cfk

Частота

пульсаций

выпрямленного тока в 6 раз

больше

переменного,

т.е.

300

гц

(фвг. 86,г),но

амплиту­

да

невелика.

Трехфазная схема выпрямления имеет ряд преиму­

ществ

перед

однофазной : для получения одинаково­

го

тока и

напряжения нагрузки в трехфазной схеме

требуется

на

30?^ меньше

вентилей,

чем

в

однофазной

схеме,

кроме этого при трехфазной

схеме

обеспечивает­

ся

равномерная загрузке, питающей

сети

и

лучшее ис­

пользование

трансформатора.

три

вентиля

одновременно проводят

ток

в

положитель­

ном

направлении. Продолжительность

работы

каждого

вентиля —

периода. Как видно из

векторной

диаграм­

ма

(фиг.87,б) вентили включаются

э

работу

в следу­