3.3. Выпрямители сварочные параметрические

3.3.1. Выпрямитель с секционированными обмотками

П

ростейший выпрямитель этого типа предназначен для механизированной сварки в углекислом газе, следовательно, должен иметь жесткую внешнюю характеристику. Он состоит (рис. 3.11, а) из понижающего трехфазного трансформатора Т с нормальным рассеянием, переключателя ступеней S, силового выпрямительного блока V на неуправляемых вентилях и сглаживающего дросселя L . Каждая из трех первичных обмоток трансформатора состоит из секций с выведенными отпайками для регулирования режима. Выпрямительный блок обычно собирается по трехфазной мостовой схеме (рис. 3.11). Линейный дроссель включают для уменьшения разбрызгивания при сварке.

Рис. 3.11. Упрощенная схема выпрямителя, управляемого трансформатором с секционированными обмотками

Напряжение холостого хода выпрямителя е трехфазной мостовой схемой из (3.5):

(3.9)

Выпрямитель с трансформатором с секционированными обмотками имеет жесткую или естественную пологопадающую внешнюю характеристику благодаря малому сопротивлению трансформатора и выпрямительного блока. Характеристика имеет небольшой наклон ρ_u=0…–0,03 В/А.

Выпрямленное напряжение холостого хода и рабочее регулируется изменением числа витков первичных обмоток W₁ с помощью трехполюсных переключателей S (см. рис. 13, а) или трехфазных контакторов К (см. рис. 3.11)

W₁↑=>U₀↓=>U_в↓.

Таких переключателей может быть несколько, тогда общее число ступеней регулирования определяется как произведение числа ступеней отдельных переключателей n=n₁,n₂… Реже применяют секционирование вторичной обмотки.

Рассмотрим сварочные свойства выпрямителя при механизированной сварке в углекислом газе. При низких напряжениях дуги перенос электродного металла происходит с короткими замыканиями. При этом скорость нарастания тока короткого замыкания достигает 750 кА/с, а коэффициент разбрызгивания электродного металла – 20%. Скорость нарастания тока снижают: используя схемы с низкой пульсацией выпрямленного напряжения (трехфазную мостовую или шестифазные), увеличивая крутизну падающей внешней характеристики, путем введения большей индуктивности в цепь выпрямленного тока. Обычно используется дроссель с индуктивностью 0,2...0,5 мГн. Благодаря этим мерам, удается снизить разбрызгивание до 3...10%. Напряжение холостого хода у таких выпрямителей, близкое к рабочему напряжению, невелико. Поэтому начальное зажигание дуги, особен­но при большой скорости подачи проволоки, затруднительно. Время достижения устойчивого режима составляет 0,2...1с.

К недостаткам такого выпрямителя относят отсутствие стабилизации выпрямленного напряжения и перерасход обмоточных материалов, так как на высших ступенях регулирования часть витков первичной обмотки не используется. Главные достоинства - простота и надежность.

Серийно выпускается выпрямитель ВС-300Б. Его силовая схема соответствует схеме на рис. 3.11. Два переключателя в цепи первичных обмоток обеспечивают две ступени регули­рования. Секционирование вторичной обмотки дает две ступени грубого регулирования, кроме того, возможно изменение схемы соединения обмоток в треугольник или звезду. Сглаживающий дроссель имеет две ступени регулирования индуктивности. Выпрямительный блок собран из шести кремниевых диодов В2-200-2. В схеме выпрямления предусмотрен дополнительный диод, при включении которого повышается пульсация напряжения, что может быть использовано для импульсно-дуговой сварки.

Ранее в больших количествах выпускались более простые выпрямители BC-200, ВС-300, BC-500, BC-600