
книги из ГПНТБ / Фридман, Л. Н. Источники питания сварочной дуги учеб. пособие
.pdf
|
|
|
|
|
|
288 |
|
|
|
|
U m |
- максимальное |
напряжение. |
|
|
|
|||||
|
Из |
формулы |
(220) |
видно,что меняя |
величину |
|||||
начальной |
индукции |
BQ |
путем изменения |
тока подмаг— |
||||||
ннчивания, |
|
можно менять |
продолжительность |
пѳрѳмаг |
||||||
нииивания |
дросселя,т.ѳ. угол |
«L , |
и |
тем самым ре |
||||||
гулировать |
|
среднее |
значение |
напряжения |
на выходе |
|||||
выпрямителя. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Еыпрямители с дросселями насыщения имеют поло— |
|||||||||
гопада^ющиѳ |
иди жесткие |
(при |
наличии |
внешних обрат |
||||||
ных |
связей) |
внешние |
характеристики |
(фиг.ІОб). Допол |
||||||
нительными |
|
обратными |
связями достигается |
стабилиза |
ция выпрямленного напряжения.Преимуществом данных
выпрямителей |
является отсутствие |
подвижных частей, |
||||||||
плавность |
регулирования, возможность |
стабилизации |
||||||||
выпрямленного |
напряжения. |
|
|
|
|
|
|
|||
Однако |
данные |
выпрямители |
|
имеют |
и |
серьезные |
||||
недостатки. |
Это |
ограниченные |
возможности в отноше |
|||||||
нии регулирования |
динамических |
|
свойств,большой |
вес |
||||||
активных |
материалов,пониженный |
к.п.д.»невысокий |
ко |
|||||||
эффициент |
мощности |
особенно при |
работе |
на |
пони |
|||||
женных напряжениях, |
отсутствие1 регулировки |
напряже |
||||||||
ния холостого хо~а. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
В |
выпрямителях |
(фиг.105,6) |
использованы |
управ |
ляемые вентили-тиристоры. Регулирование производится
изменением |
угла открывания вентилей |
• Данный вы |
прямитель по |
способу регулирования |
и типу ввневних |
289
характеристик имеет много общего с выпрямителем с
дросселем насыщения.
Выпрямитель на уп равляемых вентилях ма лоинерционен, имеет прос той трансформатор,ко как и предыдущий,тре 6уѳт дополнительного ре зервирования мощности вентилей,т.к. с увели
чением угла oL умень
шается допустимый сред
ний ток вентиля облада ет более сложной схемой
|
|
|
|
|
автоматического управле |
|||||
ния,имеет |
низкий коэффициент мощности,менее |
надежен. |
||||||||
Данная схема |
широкого применения |
пока не |
получила. |
|||||||
|
Схема фиг, 105*г |
разработана |
в ИЭС |
имени Б.О.Па |
||||||
тона |
для |
выпрямителей средней |
и |
большой |
мощности. |
|||||
Выпрямитель,собранный по |
такой |
схеме допускает плав |
||||||||
ное |
регулирование напряжения в |
довольно |
широких |
|||||||
прадедах. В |
случае |
необходимости |
эта операция мо |
|||||||
жет |
производиться дистанционно непосредственно в процес |
|||||||||
се |
сварки. Плавное |
бескоктактиое. регулирование на |
||||||||
пряжения |
осуществляется |
реактивным |
делителем нэг- |
|||||||
дрджѳикя |
.В |
каждой фазе ,находятся |
две |
реактивные |
290
/катушки «Регулирование надряжекия производится увели
чением |
индуктивности одной |
из |
катушек и одновремен |
||||
ным уменьшением индуктивности другой» |
|
||||||
Рассмотрим |
одну фазу трансформатора с реактивным |
||||||
делителем |
напряжения |
(фигЛ07,а). Основная |
система |
||||
уравнений |
для |
определения |
токов и напряжений: |
||||
|
|
|
, х < |
( ж |
' т |
‘ )'> |
(22і ) |
. |
- |
ток контура |
,вкдюЧб»дегося в себя |
(2г2) |
|||
где Сг |
нагруз |
||||||
ку#, |
|
|
|
|
|
|
|
Ск - |
ток |
контура реактивных катушек. |
|
Реактивный делитель напряжения:схема одной фа
зы (а), конструкция(б) .
*
Исключая из уравнений (221) и (222) ток
291
находим :
ГДѲ |
Х а |
* Ä /J il |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
между |
с о л р с - |
||||
|
9 |
Х**Хг |
|
|
Х£» |
можно |
в |
|
|
|
|||||||
тивлениями і |
X |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
Таким |
образом,изменяя |
соотношение |
п р ед ел а х |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
J |
и |
|
|
|
|
больших |
ре |
к |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
гулировать |
величину |
|
напряжения |
|
,а |
|
|
|
|
|
|||||||
напряжение выпрямителя »построенного с л е д о в а т е л ь н о , |
|
||||||||||||||||
трансформатора. Регулирование |
сопротивлений |
х^и х гі'а- |
|||||||||||||||
|
|
к а |
|
б а зе |
дан н ого |
||||||||||||
жет |
производиться, |
|
как |
за счет |
подмагнкчизанял |
|
|||||||||||
(фиг.105,г}, |
|
так и |
|
за |
счет |
изменения |
sacopos |
в матр |
|||||||||
иц тоор оводе |
(фиг.107,б). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
Наиболее |
|
перспективной |
является' |
|
|
|
Е ы я р .-в л -:- |
|||||||||
теля |
на базе |
|
трансформатора с |
|
магнитной |
коммута |
|||||||||||
|
|
|
с х е м а |
|
|
|
|||||||||||
описан при рассмотрении источников питания |
подробна |
|
|||||||||||||||
цией (фиг.Юр,в). Данный |
трансформатор |
был |
|
|
ѳ л е к - - |
||||||||||||
трошлажовой |
сварки (глава УІ). По |
сравнения)для |
|||||||||||||||
форматором с реактивным делителем напряжения |
|
с т р а н с |
|||||||||||||||
матор |
магнитной коммутацией имеет меньшуютр ан сф ор |
||||||||||||||||
ную |
и сгабаритную мощность,следовательно |
он |
|
р а с ч е т |
|||||||||||||
По |
другим |
свойствам |
эти трансформаторы |
равноценны. |
|||||||||||||
|
|
д еш евл е. |
|||||||||||||||
|
Ш |
орав-'невию |
с |
выпрямителнми,управляемыми с |
|
||||||||||||
помощью |
угла регулирования |
(фиг.105,а и |
б)»выпрями |
||||||||||||||
тели |
с |
трансформаторами, регулир уемымн магнитной ком |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
292 |
|
|
|
|
|
мутацией, |
обладаю? более высоким коэффициентом мощ |
|||||||||||||
ности, бодѳа |
надежны,требуют |
меньшей |
оглаживающей |
нн- |
||||||||||
ду-'-ктпнкости при одинаковой форме |
выпрямленного |
на |
||||||||||||
пряжения . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Ш |
|
сравнению |
с выпрямителями |
|
первой группы |
|
|||||||
(фиг.104) |
данные выпрямители позволяют легко выпол |
|||||||||||||
нить |
стабилизацию |
выпрямленного |
напряжения. Выпрями |
|||||||||||
тели |
с |
трансформаторами, |
регулируемыми магнитной |
|||||||||||
ксынутацией, разработаны |
сравнительно |
недавно.Ожидав * |
||||||||||||
ся, |
что |
в |
ближайшем будущем они получат широкое рас |
|||||||||||
гроссиакение. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
§ 2. |
Конструкции |
однодостозых |
выпрямителей |
|
|||||||||
|
|
|
|
с додогодадающими |
внешними характеристика |
|||||||||
|
|
|
|
ми |
с |
контактным регулированием |
|
|
||||||
|
Как |
уке |
указывалось |
,наиболее |
широкое |
распростра |
||||||||
нение |
получили |
сварочные |
выпрямители |
по схеме фиг. |
||||||||||
1 0 4 ,а. |
|
К |
выпрямителям этого типа относятся прежде |
|||||||||||
всего |
выпрямители |
серии ВС: ВС-200, ВС-300, ВС-500, |
||||||||||||
и ЬС-бСО. |
Данные |
выпрямители просты |
по устройству и |
|||||||||||
надежкы |
в |
работе. Они |
собраны по |
одной принципиаль |
||||||||||
ной |
схеме |
и |
отличаются |
|
в основном только |
мощностью |
||||||||
Е |
количеством |
ступеней регулирования. Рассмотрим ков* |
||||||||||||
струкцпи |
выпрямителей |
этой |
серии |
на примере |
выпрями |
|||||||||
теля |
ЕС-300,принципиальная |
схема которого |
показана |
|||||||||||
яа |
Фиг.108. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
293
Црннцнтш альная электрическая ■ схе&а Е
теля Bw~,.uw.
Лш'тЧ
Фиг.108.
Выпрямитель ВС-300 состоит из следующих оенов-
ссекционированной первичной обмоткой; выпрямитель
ного |
блока В »"собранного по |
трѳхфазкой |
мостовой сэ - |
||||||||
мѳ |
Ларионова; |
переключателей; |
грубой и |
плавной ре |
|||||||
гулировки Е^ |
и |
Е^; |
дросселя |
Д^; |
двигателя |
вентиля |
|||||
тора Дд |
и |
воздушного |
реле |
Вр . В |
выпрямителе BC-2CD |
||||||
последние два узла отсутствуют.Напряжение холостого |
|||||||||||
хода |
и |
соответственно рабочее |
напряжение |
выпрямите |
|||||||
ля |
регулируется |
ступенями переключателей |
и П^, , |
||||||||
которые |
обеспечивают симметричное |
изменение числа |
|||||||||
витков |
этой |
обмотки. |
|
|
|
|
|
|
|||
|
Выпрямитель имеет |
3 ступени |
грубой регулировки |
||||||||
(переключатель It.) |
и Ь |
ступеней |
точной.регулировки |
|
|
|
294 |
|
|
/л1er о выпрямитель имеет 3x8 = |
24 ступени регули |
||||
рования |
напряжения. |
Шреключения |
студеней произво |
||
с-тся .при отключенной нагрузке . Дроссель |
|
||||
лен |
в цель выпрямленного тока для |
ограничения |
ско- ' |
||
расти |
нарастания тока |
короткого |
замыкания до |
опти |
мального значения . Принудительное воздушное охлажде
нное осуществляется |
вентилятором. В |
случае отключе |
|||
ния |
вентилятора срабатывает воздушное поле и выпря |
||||
митель отключаемся |
от |
сети. |
|
|
|
|
Принципиально такую не схему имеют выпрямите.^- |
||||
типа |
ИІВТ-500П и - И Ш Ы О О ОД . В отличие от оішеанных |
||||
плше |
Еыпрянаителей |
типа |
ВС у |
них практически плавт |
|
нее |
регулирование |
напряжения. |
Часть |
первичной об- |
хоткн выполнена из медных ,изолированных друг от дру
га ш::н, по которым перемещаются токосъемные щетки. Конструкция щеток исключает короткие межвитковыѳ замывания перемещение их осуществляется приводом,
состоящим -из маломощного двигателя я редуктора. Тахпл сбразом, осуществляется длавное_изменение числа зяткоз первичной обмотки..
Сварочные выпрямители ВСК-І50,ВСК-300, и ВСК-500
мщеют одкотиповую схему .аналогичную схеме фиг. 104,б.
Принципиальная схема одного из выпрямителей этой группы ВСК-300 показана на фиг.109,а. Выпрямитель ВОК-300 состоит из узла питания,в который входят ipext,азнкй силовой понижающий трансформатор ГТ,
|
|
|
|
|
|
|
|
|
295 |
|
|
|
|
|
|
трехфазный |
вольто,добавочный |
трансформатор ТВТ,три |
|||||||||||||
однофазных вольтодобавочных |
трансформатора ОБТ^» |
||||||||||||||
ОВТ2 и О В Т у |
трехфазных |
мостовых |
выпрямительных |
||||||||||||
блоков ГВ |
и |
БВ» |
узла |
стабилизации |
(дроссель |
||||||||||
и трансформатор |
ІТГ) |
|
л узла |
управления. |
|
|
|||||||||
|
Іѣрвичныѳ обмотки |
силового |
трансформатора ГТ |
||||||||||||
подключаются |
к |
сети |
|
напряжения 380 |
в 8а первичные |
||||||||||
обмотки вольтодобавочных |
трансформаторов — к |
сети |
|||||||||||||
напряжения |
220 |
в. Вторичные обмотки силового транс» |
|||||||||||||
форматора |
соединены звездой» а |
вторичные обмотки |
|||||||||||||
водьтодобавочшх |
|
трансформаторов ТВТ к ОВТ включены |
|||||||||||||
последовательно |
G0 |
зто^рачныни |
обмотками |
трансформа |
|||||||||||
тора |
ГТ. ^ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Регулирование |
напряжения |
выпрямителя |
производит“ |
|||||||||||
ся |
переключением обмоток вольтодобавочных |
трасфор— |
|||||||||||||
маторов. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
В |
выпрямителе |
имеется |
два |
п р е д е л а регулироваг- |
||||||||||
ния : 14-24 |
и |
23-54 |
|
в. Ш р ѳход |
от |
одного |
предела |
||||||||
регулирования |
к |
другому осуществляется переключате |
|||||||||||||
лем |
ПРО,обеспечивающим требуемое |
переключение |
первич |
||||||||||||
ных |
|
обмоток вольтодобавочных трансформаторов |
ТВТ и |
||||||||||||
ОВТ. |
|
Ifepe—ключателем |
ПГТ |
осуществ-жлется |
согласно- |
||||||||||
встречное |
включение |
и шунтирование |
первичной |
об |
|||||||||||
мотки ТВТ. |
Каждый |
предел |
регулирования |
содержит |
|||||||||||
двадцать- |
ступеней. Регулирование выпрямленного напря |
||||||||||||||
жения |
в |
пределах |
ступени осуществляется |
переключа |
|||||||||||
телем |
ПОТ» |
который |
обеспечивает доочѳрѳдкое |
согдао- |
296
но-встречкое включение и замыкание накоротко первич ных обмоток СБТ.
' |
финцидиальная |
элѳк- |
|||
трическая |
схема выпря- |
||||
‘ |
кителя ВСК-ЗОО(а) и |
||||
|
его |
внешняя характе |
|||
|
ристика |
(б). |
|
||
I |
|
Узел |
рабочих |
выпря- |
|
|
мителѳй |
состоит |
из |
||
|
блока рабочих венти |
||||
|
лей |
ГВ |
на |
ток |
400 а |
|
и блока вентилей под |
||||
|
жигающего устройства |
||||
|
! ГО |
на ток |
20 а,под |
||
|
ключенного |
параллель |
|||
Фит.109. |
но |
блоку рабочих зак |
|||
гилей. Узел стабилизации вз лючает |
поджигающее уст- |
||||
ройство (трансформатор ПГ я ьыпрямитель |
ГО) и |
стаби* |
|
|
|
|
|
|
|
|
297 |
|
|
|
|
|
лизирующий |
дроссель |
Д^. Іѣдаигающее устройство |
име |
||||||||||
ет |
крутопадающую внешнюю |
характеристику благодаря |
|||||||||||
тому, |
что |
трансформатор ПГ выполнен с развитым |
рас |
||||||||||
сеянием. Напряжение |
холостого хода выпрямителя |
Ш |
|||||||||||
составляет |
70 |
в. Шдвигающее |
устройство |
обеспечивав |
|||||||||
ет' пиковоо повышение напряжения в |
диапазоне малых |
||||||||||||
токов,что |
должно |
повышать |
устойчивость |
процесса при |
|||||||||
ручной |
дуговой |
сварке. |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
Стабилизирующий |
дроссель обеспечивает |
необхо |
|||||||||
димую |
скорость |
нарастания |
тоха короткого |
замыка- |
|||||||||
ния» |
|
|
|
* |
на требуемое |
значение, |
/мл |
|
|||||
|
Настройка |
—уф* |
|
||||||||||
производится |
вныѳнѳинеи числа |
витков дросселя |
и ве |
||||||||||
личины |
воздушного |
зазора |
в сердечнике. |
|
|
||||||||
|
|
Внешняя |
|
статическая |
характеристика выпрямите |
||||||||
ля |
изображена на фиг. |
109»б. При |
отключении поджи |
||||||||||
гающего устройства внешняя |
характеристика |
становит |
|||||||||||
ся |
пологопадающей |
без |
начального |
пикового |
напряже |
||||||||
ния. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сварочные выпрямители типов ИІШ-І20П и ИЛП-300Л имеют схему, аналогичную схеме на фиг. Ю4,в .
Выпрямитель типа ИПП-300П (фиг.110) состоит из
следующих основных узлов :силового трехфазного по нижающего трансформатора ТП; трохфаэного вольтодобазочного трансформатора ТВТ, трехфазного автотранс
форматор^ АТ с плавной регулировкой напряжения от
0 до 380 в; выпрямительного блока ВС; стабядьзя-