ГлавнаяРазноеСварочный выпрямитель это

Сварочный выпрямитель: что такое и как работает. Сварочный выпрямитель это


Сварочный выпрямитель

Сварочный выпрямитель это аппарат, который преобразует ток от сети в рабочее напряжение, высокого уровня, применяемое при сварочных работах. Существует множество видов выпрямителей для сварочных работ. Они бывают с трансформаторной регулировкой, тиристорные, с резисторной регулировкой, инверторные, с дросселем насыщения.

 

Эксплуатация и применение сварочных выпрямителей

 

Помещение, в котором происходят работы посредством выпрямителя, должны быть хорошо проветриваемыми. Рабочая температура может быть от 40 до минус 40 градусов, допустимая влажность воздуха не должна превышать восьмидесяти процентов.

Данное устройство категорически воспрещается использовать в опасной для взрывов, пыльной и загазованной среде. Сварочный выпрямитель широко распространен в применении за счет его относительно невысокой стоимости, но при этом его работа отличается высокой степенью качества. Выпрямители для сварки имеют отличия по рабочим типам мощности. Существуют однофазные устройства и устройства трехфазные.

 

 

Чаще однофазные выпрямители для сварки используются в бытовых условиях, при небольших сварочных работах, потому что однофазный аппарат может эксплуатироваться от обычной электрической сети.

Аппараты трехфазные все-таки имеют более качественные рабочие характеристики, шов получается более прочный. Но данные сварочные выпрямители дают значительно большую нагрузку на сеть, и как правило чаще используются в промышленных масштабах и на производствах, где требуется выполнение большого рабочего объема.

 

Принцип работы сварочного выпрямителя

 

 

 

Действие сварочного выпрямителя происходит следующим образом: ток, за счет полупроводников проводится только лишь в одну сторону, то есть обратно подача электричества не осуществляется. Основными элементами данного аппарата являются трансформаторный блок, система которого производит регулировку напряжения, и выпрямитель, который собирается трехфазно.Полупроводники в сварочном выпрямителе применяются из таких материалов как кремний и селен. Селеновые проводники не отличаются высоким коэффициентом полезного действия, зато способны выдерживать большие нагрузки, в отличие от проводников, изготовленных из кремния. Поэтому применение вентилей из кремния больше распространено там, где рабочий ток не очень высокий.

Перед другими преобразовывающими ток устройствами, сварочные выпрямители имеют ряд преимуществ. Их рабочие и качественные характеристики значительно выше, чем у других видов преобразователей тока. Качество сварки значительно лучше, при этом потеря при холостом ходе куда меньше, у данных устройств значительно больше возможностей регулировки, к тому же они абсолютно бесшумно работают.

 

Сварочные выпрямители - классификация

 

Сварочные выпрямители классифицируются по виду характеристик, они бывают с крутопадающими характеристиками, с жесткими характеристиками и универсальными характеристиками. Аппараты с типом характеристики, относящимся к крутопадающей, предназначаются для ручной сварки дуговым образом, либо для сварочных работ посредством неплавящегося электрода в защитном газе. Радиопомехи такого сварочного выпрямителя подавляются посредством специальных фильтров. Сварочные выпрямители с жесткими характеристиками работают посредством плавящегося в углекислом газе электрода. Универсалы могут эксплуатироваться на условиях хоть жесткой, хоть крутопадающей сварок.

Данные аппараты не требуют специального ухода, скорее важно знать правила по их эксплуатации. Нельзя оставлять аппараты на открытом для осадков пространстве, беречь их от повышенной влажности, применять только в надлежащих условиях и соблюдать технику безопасности.

 

promplace.ru

Что такое сварочный выпрямитель и для чего он используется

Среди устройств, предназначенных для электродуговой сварки, принято выделять приборы, которые могут выравнивать напряжение, приводя его к необходимому постоянному значению. Это дает возможность создавать более качественные сварочные швы, минимизирует разбрызгивание металла и обеспечивает очень прочное и надежное соединение. Такая установка называется сварочным выпрямителем.

Что такое сварочный выпрямитель

Этот прибор представляет собой оборудование, включающее в свой состав несколько преобразовательных блоков. Одновременно с этим увеличивается мощность тока. В итоге на выходе образуется постоянный электроток, пригодный для сварки цветных металлов и стали.

К клеммам выхода прибора подключены два шнура (- и +). Один из них фиксируется на обрабатываемом изделии, а другой содержит на конце горелку или специальный держатель. Сварка осуществляется посредством замыкания электродуги между плавящимся электродом и обрабатываемой поверхностью.

Преимущества использования

Применение сварочных выпрямителей дает целый ряд преимуществ в работе, в отличие от обыкновенных трансформаторов:

  • сварочная дуга горит более ровно и стабильно;
  • немного металлических брызг при работе;
  • ровный шов с небольшим чешуйчатым узором;
  • лучшая обработка легированных и цветных сплавов;
  • экономия «расходников».

Применение

Мощные устройства с постоянным электротоком дают возможность производить сварку многих разновидностей стали. Некоторые установки могут соединять изделия толщиной до 50 миллиметров.

Сварочный прибор может расплавлять и электродные стержни, и кромки металла. Кроме этого, выпрямители также работают и с проволокой-присадкой, которая подается с помощью катушки.

Преобразователи могут работать и с угольными и вольфрамовыми (неплавящимися) электродами. В этой ситуации ванну для сварки защищают с помощью подачи инертных газов. Так, пользуясь выпрямителем, можно производить обработку малоуглеродистой стали, нержавейки и чугуна.

Помимо сварки, устройства используются и для резки металлических изделий. Это становится возможным из-за повышения силы электротока.

Устройство сварочного выпрямителя предполагает несколько блоков. Самые главные детали агрегата:

  • диоды;
  • трансформатор;
  • модуль охлаждения;
  • устройства для измерения;
  • токорегуляторы.

Прибор функционирует по принципу подачи электротока переменного типа на первичную трансформаторную обмотку. Благодаря силе электромагнитной индукции на поверхности вторичной обмотке формируется другой поток тока с увеличенной силой и уменьшенным напряжением.

Затем поток направляется на диоды, в качестве которых зачастую выступают кремниевые детали. В связи с тем, что при этом диоды подвергаются нагреву, то около них размещается вентилятор и радиаторы. Для того чтобы контролировать эксплуатационные характеристики, в системе имеются вольтметр и амперметр. Некоторые устройства могут оснащаться специальными датчиками, реагирующими на перегрев. Если случится превышение одного из показателей, то сработает защитный блок, и сварка остановится.

Разновидности сварочных выпрямителей

Устройства классифицируются по характеристикам входного напряжения и виду подключения диодов. Они делятся на:

  • однофазные;
  • двухфазные;
  • трехфазные.

В промышленных условиях зачастую применяются именно трехфазные модели, так как они позволяют не только осуществлять сварку деталей, но и резку металлических сплавов.

В бытовых условиях выпрямители зачастую встроены в инверторы для сварки, которые очень легки и компактны.

Особенности ремонта и обслуживания

Для того чтобы со сварочным выпрямителем не возникало никаких проблем, нужно осуществлять правильное и регулярное обслуживание агрегата. При этом проверяется состояние всех имеющихся токопроводящих элементов, надежность фиксации клемм. Также удаляется грязь и пыль со всех внутренних деталей. Перед тем как использовать установку, ее нужно заземлить. Регулировочный винт вторичной обмотки нужно время от времени смазывать. Не следует использовать выпрямитель, на котором нет кожуха для защиты.

Что касается самых распространенных неисправностей, то к ним можно отнести сильный шум и перегрев устройства. Если вы заметили такие признаки, то это может говорить о следующем:

  • вентиляторная крыльчатка не подходит по размеру, и ее нужно поменять;
  • неисправен вентиляторный винт;
  • в первичной трансформаторной обмотке произошло замыкание, то есть ее необходимо заново перемотать;
  • произошло нарушение изоляции шпилек или листов сердечника.

Выпрямитель дает возможность производить сварку, получая при этом более надежные, ровные и качественные швы.

tokar.guru

Как выбрать сварочный выпрямитель

1.Принцип действия сварочного выпрямителя2.Достоинства и недостатки сварочных выпрямителей

Сварочным выпрямителем называют аппарат, который преобразует переменный сетевой ток в ток постоянный для сварки. Обычно в составе выпрямителя есть силовой трансформатор, выпрямительный блок, а также аппаратура защитная, измерительная и пускорегулирующая.

Для сварки методом дуги выпрямители подходят идеально. Что касается параметра номинального напряжения модели, то они отличаются. Причем сильно. Всегда нужно иметь в виду, что в выпрямителях нашли применение блоки, мощность которых отличается. В настоящее время больше всего получили распространение модификации с первичной обмоткой.

Для того, чтобы можно было работать безопасно, устанавливаются предохранители. По управлению выпрямители очень похожи. В зависимости от производителя зависят и функции.

Принцип действия сварочного выпрямителя

Принцип действия агрегатов заключается в следующем: по цепи вторичной обмотки и выпрямительному блоку протекает переменный ток и преобразуется в постоянный ток, то есть выпрямляется.

Известно много способов построения сварочных выпрямителей, в которых самые разные механизмы формирования выходных параметров тока и напряжения. Применяются разные методы для того, чтобы регулировать ток и формировать внешнюю вольт-амперную характеристику выпрямителей.

Можно изменить параметры самого трансформатора. Речь идет о секционированных обмотках, подвижных катушках и магнитных шунтах. Можно также применить дросселя, регулировать фазно, используя транзисторы и тиристоры.

В самых простых аппаратах регулирование тока происходит с помощью трансформатора. А чтобы его выпрямить, применяют диоды. В силовую часть аппаратов входят трансформатор, выпрямительный блок на неуправляемых вентилях и сглаживающий дроссель. Более современными и совершенными устройствами считаются тиристорные выпрямители. В них режим регулируется за счет обеспечения тиристорным выпрямительным блоком.

Полупроводниковые элементы выпрямителей необходимо постоянно принудительно охлаждать. С этой целью на них устанавливают радиаторы, которые обдувает вентилятор.

Для того, чтобы получить необходимые характеристики, нередко в комплект выпрямителя входит дополнительный дроссель. Такие аппараты имеют непрерывную и очень стабильную дугу. В результате есть возможность выполнять профессиональную сварку. Сварной шов выпрямителя ровный и крепкий. Его качество выше, чем у шва сварочных трансформаторов.

С черными и цветными металлами сварочные выпрямители справляются великолепно. Если нужно сварить нержавеющую сталь, то для этого будут необходимы специальные электроды. В первую очередь такое оборудование производят для тех, кто профессионал. Это оптимальный вариант для того, чтобы делать сварку деталей из стали нержавеющей и низколегированной.

Достоинства и недостатки сварочных выпрямителей

Теперь несколько слов о достоинствах и недостатках сварочных выпрямителей.

По сравнению с трансформаторами главное преимущество выпрямителей в том, что в них для сварки применяется постоянный ток, который обеспечивает надежное зажигание и устойчивость горения сварочной дуги. В результате и получается более качественный шов. Можно варить даже нержавейку и цветные металлы. От сварки выпрямителем меньше брызг.

Конечно, этих преимуществ вполне хватает, чтобы определить, что вам выбрать: трансформатор или выпрямитель?

Нужно упомянуть и о недостатках. Например, такой аппарат весит относительно много. А еще есть потеря части мощности и сильная «просадка» напряжения в сети во время сварки. Последнее касается сварочных трансформаторов.

mcgrp.ru

Сварочный выпрямитель - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Сварочный выпрямитель

Cтраница 1

Сварочные выпрямители весьма многообразны по конструкциям, электрическим схемам и назначению.  [1]

Сварочные выпрямители с неуправляемыми вентилями делятся на однопостовые и многопостовые, причем однопостовые выпрямители изготовляются с селеновыми или кремниевыми вентилями, многопостовые - с кремниевыми. Большинство однопостовых выпрямителей имеет крутопадающие внешние характеристики; отдельные типы выполнены с пологопадающими и жесткими характеристиками.  [2]

Сварочный выпрямитель состоит из двух основных узлов: понижающего трансформатора с регулирующим устройством и блока вентилей. В общий комплект источника питания часто также включается секционированный дроссель, обеспечивающий необходимые динамические характеристики для нормального переноса электродного металла в шов. Этот дроссель предназначен для снижения скорости нарастания тока короткого замыкания и соединен последовательно с дугой в цепи выпрямленного тока, индуктивность его обычно составляет несколько миллигенри.  [3]

Сварочные выпрямители выполняются на полупроводниковых элементах, проводящих ток только в одном направлении. Наибольшее применение в сварочных выпрямителях получили селеновые и кремниевые элементы, включаемые обычно по трехфазной мостовой схеме выпрямления. Эта схема дает небольшие пульсации выпрямленного напряжения и более равномерную нагрузку сети переменного тока по сравнению с другими схемами.  [5]

Сварочные выпрямители предназначены для работы в закрытых помещениях.  [7]

Сварочные выпрямители предназначены для ручной дуговой и полуавтоматической сварки в среде инертного газа. Они состоят из пусковой и защитной аппаратуры, силового трансформатора с регулирующим устройством и полупроводниковых выпрямителей. В качестве полупроводниковых выпрямителей применяются кремниевые или селеновые вентили. Селеновые вентили нашли наибольшее распространение, так как они дешевле кремниевых и более устойчивы к перегрузкам. В сварочных выпрямителях, как правило, применяется трехфазная мостовая схема выпрямления.  [8]

Сварочные выпрямители с падающей внешней характеристикой ( КОС, 1BKJC, ВД-101, ВД-iSOil) применяются для ручной и автоматической сварки под флюсом и для дуговой сварки в аргоне. Малоамперная дуга при сварке в аргоне имеет падающую вольтамперную характеристику. Для питания маиюамперной дуга создаются выпрямители по двум схемам.  [10]

Сварочные выпрямители с жесткими внешними характеристиками применяются для сварки плавящимся электродом в углекислом газе и других защитных сазах, а также могут применяться для сварки под флюсом при постоянной скорости подачи электродной проволоки.  [11]

Сварочные выпрямители - это устройства, преобразующие с помощью полупроводниковых элементов - вентилей - переменный ток в постоянный и предназначенные для питания сварочной дуги. Их действие основано на том, что полупроводниковые элементы проводят ток только в одном направлении; в обратном направлении они ( полупроводники) практически электрический ток не пропускают.  [12]

Сварочные выпрямители, в зависимости от внешних характеристик, можно разделить на три типа: с крутопадающими, с жесткими ( или пологопадающими) характеристиками и универсальные, обеспечивающие получение падающих, жестких и пологопадающих характеристик.  [13]

Сварочные выпрямители с жесткими внешними характеристиками применяются для сварки плавящимся электродом в углекислом газе и других защитных газах, а также могут применяться для сварки под флю.  [14]

Сварочные выпрямители с падающей внешней харак теристикой ( ВСС, ВКС, ВД-101, ВД-301) применяются для ручной и автоматической сварки лод флюсом и для дуговой сварки в аргоне. Малоамперная дуга при сварке в аргоне имеет падающую вольт-амперную характеристику. Для питания малоамперной дули создаются выпрямители по двум схемам.  [15]

Страницы:      1    2    3    4    5

www.ngpedia.ru

Сварочный выпрямитель

Изобретение относится к сварочным выпрямителям и может быть использовано в качестве источника постоянного тока, обеспечивающего режимы механизированной сварки в среде защитных газов. Технический результат заключается в получении плавной регулировки выходного напряжения с одновременным уменьшением пульсации выпрямленного напряжения и тока, снижении материалоемкости и стоимости устройства. Начало первой вторичной обмотки 4 и конец второй вторичной обмотки 5 первого трансформатора 1 подключены к первому выводу дросселя 6. Второй вывод дросселя 6 подключен к выходному зажиму 7 положительной полярности. Первая вторичная обмотка 4 первого трансформатора 1 имеет отпайку, которая подключена к концу первой вторичной обмотки 8 второго трансформатора 2. Вторая вторичная обмотка 5 первого трансформатора 1 имеет отпайку, которая подключена к началу второй вторичной обмотки 9 второго трансформатора 2. Начало первой вторичной обмотки 8 второго трансформатора 2 подключено к катоду вентиля 10, конец второй вторичной обмотки 9 подключен к катоду вентиля 11. Конец первой вторичной обмотки 4 трансформатора 1 подключен в точку соединения начала третьей вторичной обмотки 12 и конца четвертой вторичной обмотки 13 второго трансформатора 2. Начало второй вторичной обмотки 5 трансформатора 1 подключено в точку соединения конца пятой вторичной обмотки 14 и начала шестой вторичной обмотки 15 второго трансформатора 2. Конец третьей вторичной обмотки 12 второго трансформатора 2 подключен к катоду вентиля 16, начало пятой вторичной обмотки 14 второго трансформатора 2 подключено к катоду вентиля 17. Начало четвертой вторичной обмотки 13 второго трансформатора 2 подключено к катоду управляемого вентиля 18, конец шестой вторичной обмотки 15 второго трансформатора 2 подключен к катоду управляемого вентиля 19. Аноды вентилей 10, 11, 16, 17 и управляемых вентилей 18, 19 объединены во второй выходной зажим 20 отрицательной полярности. 5 ил.

 

СВАРОЧНЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ

Изобретение относится к оборудованию для электродуговой сварки, в частности к сварочным выпрямителям, и может быть использовано в качестве источника постоянного тока, обеспечивающего режимы механизированной сварки в среде защитных газов, кроме того, выпрямитель может использоваться и в других случаях, когда необходимо обеспечить непрерывность тока в режимах глубокого регулирования.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Известен сварочный выпрямитель, содержащий трехстержневой трансформатор, на крайних стержнях которого расположены первичные обмотки, соединенные открытым треугольником, при этом вторичные обмотки на этих стержнях состоят каждая из двух полуобмоток с выведенной средней точкой, соединенных в один выходной зажим, начала и концы обмоток подключены к четырехфазной схеме выпрямления [Смирнов В.В. и др. Оборудование для дуговой сварки. - Л.: ЭАИ, 1986. - 650 с., стр.454].

К недостаткам устройства относится наличие трехстержневого трансформатора и большие пульсации выпрямленного напряжения, до 0,5 максимального значения, вследствие того, что фазовый сдвиг между двумя вторичными напряжениями составляет π/3.

Известен также сварочный выпрямитель, содержащий два полупроводниковых вентиля и два трансформатора, первичные обмотки которых объединены, отличающийся тем, что он снабжен двумя полупроводниковыми неуправляемыми диодами, а полупроводниковые вентили выполнены в виде полупроводниковых неуправляемых диодов, при этом трансформаторы снабжены дроссельными обмотками, каждая из которых расположена на одном магнитопроводе с первичной и вторичной обмотками, причем вторичные и дроссельные обмотки выполнены с отводами, при этом первичные обмотки трансформаторов соединены последовательно, а точка их соединения и свободные выводы соединены с выходными клеймами, каждый из выводов вторичных обмоток через диод соединен с первой выходной клеммой, а каждый из отводов вторичных обмоток через дроссельные обмотки соединен со второй выходной клеммой, причем дроссели выполнены на магнитопроводе с воздушным зазором (А.с. СССР №1833265, B23K 9/00).

Недостатками устройства являются значительные пульсации напряжения и тока, из-за сдвига по фазе выпрямленных напряжений на угол π/3, для сглаживания пульсаций требуются большие индуктивности двух дросселей, следствием чего является сложная конструкция трансформатора.

Наиболее близким по технической сущности является сварочный выпрямитель, содержащий первый однофазный трансформатор с первичной и вторичной обмотками, второй однофазный трансформатор с первичной и двумя парами вторичных обмоток, дроссель, один вывод которого связан со вторичной обмоткой первого трансформатора, а второй вывод подключен к выходному зажиму, и четыре вентиля, первичные обмотки трансформаторов подключены к линейным напряжениям трехфазной сети, при этом вторичная обмотка первого трансформатора выполнена из двух полуобмоток, соединенных согласно последовательно и общая точка соединения которых подключена к одному выводу дросселя, начало одной вторичной полуобмотки первого трансформатора соединено последовательно с началом и концом одной пары вторичных обмоток второго трансформатора, конец второй полуобмотки первого трансформатора соединен последовательно с началом и концом второй пары вторичных обмоток второго трансформатора, другие начала и концы каждой из четырех вторичных обмоток второго трансформатора раздельно подключены к четырем катодам вентилей, аноды которых объединены во второй выходной зажим (RU 2268810, B23K, 9/10).

Недостатком устройства является наличие сложного переключателя первичных обмоток трансформаторов для получения необходимого диапазона выходного напряжения выпрямителя и отсутствие плавной регулировки выходного напряжения.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Технический результат, который может быть получен с помощью предлагаемого изобретения, сводится к получению плавной регулировки выходного напряжения с одновременным уменьшением пульсации выпрямленного напряжения и тока, снижением материалоемкости и стоимости устройства.

Технический результат достигается с помощью сварочного выпрямителя, содержащего два однофазных трансформатора с первичными и вторичными обмотками, дроссель, два выходных зажима и четыре вентиля, причем первичные обмотки трансформаторов подключены к трехфазной сети, при этом сварочный выпрямитель дополнительно снабжен двумя управляемыми вентилями, отпайками от вторичных обмоток на первом трансформаторе и двумя вторичными обмотками на втором трансформаторе, при этом в качестве вентилей используются диоды, а в качестве управляемых вентилей используются тиристоры, при этом первый трансформатор содержит первую и вторую вторичные обмотки, соединенные последовательно согласно, при этом точка соединения обмоток подключена к первому выводу дросселя, а второй вывод дросселя - к первому выходному зажиму, вторичные обмотки первого трансформатора снабжены отпайками, при этом отпайка первой вторичной обмотки первого трансформатора подключена к концу первой вторичной обмотки второго трансформатора, а отпайка второй вторичной обмотки первого трансформатора подключена к началу второй вторичной обмотки второго трансформатора, начало первой и конец второй вторичных обмоток второго трансформатора подключены к катодам неуправляемых вентилей, конец первой вторичной обмотки первого трансформатора подключен к точке соединения начала третьей и конца четвертой вторичной обмотки второго трансформатора, начало второй вторичной обмотки первого трансформатора подключено к точке соединения конца пятой и начала шестой вторичной обмотки второго трансформатора, конец третьей и начало пятой вторичной обмотки второго трансформатора подключены к катодам неуправляемых вентилей, начало четвертой и конец шестой обмотки подключены к катодам управляемых вентилей, при этом аноды управляемых и неуправляемых вентилей объединены во второй выходной зажим.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На фиг.1 приведена принципиальная электрическая схема сварочного выпрямителя.

На фиг.2 приведена векторная диаграмма вторичных напряжений на обмотках трансформаторов.

На фиг.3, 4, 5 приведены осциллограммы выходного напряжения выпрямителя в различных режимах.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сварочный выпрямитель (фиг.1) содержит однофазные трансформаторы 1 и 2, подключенные первичными обмотками 3 к трехфазной сети (на фиг.1 не показано), при этом первый трансформатор 1 содержит первую 4 и вторую 5 вторичные обмотки, начало первой вторичной обмотки 4 и конец второй вторичной обмотки 5 первого трансформатора 1 подключены к первому выводу дросселя 6, второй вывод дросселя 6 подключен к выходному зажиму 7 положительной полярности. Первая вторичная обмотка 4 первого трансформатора 1 имеет отпайку (на фиг.1 не показана), которая подключена к концу первой вторичной обмотки 8 второго трансформатора 2. Вторая вторичная обмотка 5 первого трансформатора 1 имеет отпайку, которая подключена к началу второй вторичной обмотки 9 второго трансформатора 2. Начало первой вторичной обмотки 8 второго трансформатора 2 подключено к катоду вентиля 10, конец второй вторичной обмотки 9 подключен к катоду вентиля 11. Конец первой вторичной обмотки 4 трансформатора 1 подключен в точку соединения начала третьей вторичной обмотки 12 и конца четвертой вторичной обмотки 13 второго трансформатора 2. Начало второй вторичной обмотки 5 трансформатора 1 подключено в точку соединения конца пятой вторичной обмотки 14 и начала шестой вторичной обмотки 15 второго трансформатора 2. Конец третьей вторичной обмотки 12 второго трансформатора 2 подключен к катоду вентиля 16, начало пятой вторичной обмотки 14 второго трансформатора 2 подключено к катоду вентиля 17. Начало четвертой вторичной обмотки 13 второго трансформатора 2 подключено к катоду управляемого вентиля 18, конец шестой вторичной обмотки 15 второго трансформатора 2 подключен к катоду управляемого вентиля 19. Аноды вентилей 10, 11, 16, 17 и управляемых вентилей 18, 19 объединены во второй выходной зажим 20 отрицательной полярности.

Устройство работает следующим образом: при подключении первичных обмоток 3 трансформаторов 1, 2 к трехфазной сети во вторичных обмотках 4, 5 трансформатора 1 наводятся напряжения U1, U2, U3, U4, точка соединения обмоток 4, 5 трансформатора 1 подключена к одному выводу дросселя 6, а второй вывод дросселя 6 - к выходному зажиму положительной полярности 7, на вторичных обмотках 8, 12, 13, 9, 14, 15 трансформатора 2 наводятся напряжения U5, U6, U7, U8, U9, U10, соответственно. При геометрическом сложении этих напряжений (фиг.2) образуются напряжения U1-5, U2-6, U2-7, U3-8, U4-9, U4-10, например векторы напряжения U4 и U9 при сложении образуют вектор U4-9, остальные векторы складываются аналогично. Значение фазового сдвига между образованными векторами напряжения кратно π/2. С помощью вентилей 10, 11, 16,17 напряжения U1-5, U2-6, U3-8, U4-9, U4-10 выпрямляются и формируется постоянная составляющая напряжения сварочной дуги, особенностью которого является сдвиг полуволн напряжения на угол π/2 (фиг.3). Переменная составляющая напряжения сварочной дуги формируется из напряжений U2-7, U4-10 с помощью управляемых вентилей 18, 19, которые управляются фазоимпульсным методом (управляющее устройство на фиг.1 не показано). При фазе управляющего сигнала α=0 на выходе выпрямителя формируется напряжение максимального значения (фиг.4) с коэффициентом пульсации kn=0,34, а при фазе управляющего сигнала α=π вектора напряжений U2-7, U4-10 равны нулю, следовательно, на выходе выпрямителя действует только постоянная составляющая напряжения сварочной дуги (фиг.3) с коэффициентом пульсации kn=0,16. Промежуточные значения фазы управляющего сигнала в диапазоне α=(0×…π) позволяют получить плавную регулировку выходного напряжения, (фиг.5). Кратность регулирования выходного напряжения при использовании плавного регулирования и переключения первичных обмоток трансформаторов 1, 2 с линейных напряжений на фазные достигает значения 2,45. Аноды вентилей 10, 11, 16, 17 и управляемых вентилей 18, 19 объединены в выходной зажим отрицательной полярности 20, это позволяет конструктивно разместить вентили 10, 11, 16, 17 и управляемые вентили 18, 19 на общем охлаждающем радиаторе, что упрощает конструкцию сварочного выпрямителя.

Отсутствие нулевых значений в выпрямленном напряжении по сравнения с однофазными схемами повышает стабильность горения сварочной дуги и снижает индуктивность сглаживающего дросселя, уменьшая его габариты и массу. По сравнению с трехфазными схемами выпрямления рассматриваемый выпрямитель имеет меньшую стоимость, поскольку в нем используют только два однофазных силовых трансформатора. Токи, протекающие через вентили 10, 16, 11, 17, меньше в раз, чем токи через управляемые вентили 18, 19, что позволяет снизить класс по току для неуправляемых вентилей 10, 16, 11, 17 и дополнительно удешевляет выпрямитель. С учетом уменьшения числа фаз выпрямления по сравнению со схемой Ларионова для изготовления первичной обмотки трансформатора требуется на 15% меньше меди.

На средних углах зажигания управляемых вентилей 18, 19 выходное напряжение сварочного выпрямителя имеет крутой фронт (фиг.4), в момент которого повышается сварочный ток, вследствие чего увеличивается электромагнитная сила, которая сбрасывает каплю расплавленного металла с конца электрода. Изменяя угол зажигания управляемых вентилей 18, 19, можно регулировать величину и фазу импульсов сварочного тока.

Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими техническими решениями имеет следующие преимущества:

1) снижение пульсаций выпрямленного напряжения и тока, достигнутого за счет наличия постоянной составляющей напряжения сварочной дуги и оптимального сдвига по фазе полуволн выпрямленных напряжений на угол π/2;

2) наличие постоянной составляющей в выпрямленном напряжении уменьшает вероятность возникновения прерывистых токов, следовательно, улучшается стабильность процесса сварки;

3) наличие крутого фронта импульса напряжения нормализует процесс перехода капель расплавленного металла в сварочную ванну и повышает стабильность сварочного процесса;

4) упрощение конструкции сварочного выпрямителя достигнуто за счет размещения вентилей и управляемых вентилей на общем охлаждающем радиаторе;

5) снижение материалоемкости достигнуто за счет уменьшения массы и габаритов дросселя в виду меньшего коэффициента пульсации;

Сварочный выпрямитель, содержащий два однофазных трансформатора с первичными и вторичными обмотками, дроссель, два выходных зажима, четыре вентиля, причем первичные обмотки трансформаторов подключены к трехфазной сети, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен двумя управляемыми вентилями, отпайками от вторичных обмоток на первом трансформаторе и двумя вторичными обмотками на втором трансформаторе, при этом в качестве вентилей используют диоды, а в качестве управляемых вентилей используют тиристоры, при этом первый трансформатор содержит первую и вторую вторичные обмотки, соединенные последовательно согласно, при этом точка соединения обмоток подключена к первому выводу дросселя, а второй вывод дросселя - к первому выходному зажиму, вторичные обмотки первого трансформатора снабжены отпайками, при этом отпайка первой вторичной обмотки первого трансформатора подключена к концу первой вторичной обмотки второго трансформатора, а отпайка второй вторичной обмотки первого трансформатора подключена к началу второй вторичной обмотки второго трансформатора, начало первой и конец второй вторичных обмоток второго трансформатора подключены к катодам неуправляемых вентилей, конец первой вторичной обмотки первого трансформатора подключен к точке соединения начала третьей и конца четвертой вторичной обмотки второго трансформатора, начало второй вторичной обмотки первого трансформатора подключено к точке соединения конца пятой и начала шестой вторичной обмотки второго трансформатора, конец третьей и начало пятой вторичной обмотки второго трансформатора подключены к катодам неуправляемых вентилей, начало четвертой и конец шестой обмотки подключены к катодам управляемых вентилей, при этом аноды управляемых и неуправляемых вентилей объединены во второй выходной зажим.

www.findpatent.ru

Сварочный выпрямитель: устройство и принцип работы

Выпрямители для сварочных работСреди строительного оборудования свою нишу занимают инструменты для сварки:

  • инверторы;
  • агрегаты;
  • выпрямители.

Задача последних – создание постоянного тока из переменного, который в последствии будет использоваться для питания сварочной дуги. Преобразованный в постоянный, переменный ток не меняет свое направление и величину.

В каких случаях используют современные выпрямители для сварочных работ?

Принцип их действия заключается в том, что они проводят переменный ток исключительно в одном направлении. Осуществляется это при помощи кремниевых или селеновых полупроводников, входящих в состав оборудования. Из двух типов наиболее выгодными являются селеновые, так как их стоимость низка, а производительность гораздо выше.

Используется сварочный выпрямитель для сварки обратной полярности или соединения элементов из низкоуглеродистой стали, цветных металлов и их сплавов. Изделия созданы в качестве альтернативы преобразователей тока, снабженных вращающимися роторами. Они по своим характеристикам значительно превосходят преобразователи тока.

Устройство типовых моделей

В конструкцию типового сварочного выпрямителя входят:

  1. трансформатор с регуляторами тока;
  2. устройство для выпрямления тока;
  3. дополнительные элементы (пуск, защита, измерения).

Полупроводники, о которых было сказано выше, являются частью выпрямительного блока, который может быть одно- или трёхфазным. Последний вид предпочтительнее, так как является высокотехнологичным и экономичным.

Устройство сварочного выпрямителя

Преимущества и недостатки оборудования

Сварочное оборудование, выпущенное надежными компаниями-производителями и имеющее сертификаты качества, обладает рядом плюсов:

  • высокая производительность;
  • простота в эксплуатации;
  • небольшой вес;
  • прочность и долговечность.

В процессе эксплуатации металл практически не разбрызгивается, а на фазы выпрямителя дается равномерная нагрузка.

Оборудование для сварки

Среди минусов можно выделить высокий уровень чувствительности оборудования к перепадам напряжения и коротким замыканиям, а также относительно высокую стоимость. Популярна услуга аренды техники, это помогает сэкономить средства в некоторых случаях.

Выпрямители для сварочных работ требуют ухода: их нужно регулярно осматривать на предмет поломок, хранить в сухих местах и ежемесячно чистить при помощи продувания сухим воздухом.

osnovam.ru

принцип работы и самостоятельная сборка + Видео

Как работает?

Выпрямитель для сварочного аппарата – это устройство, которое преобразует переменный ток в постоянный. Устройство сварочного выпрямителя: силовой трансформатор, блок выпрямителя, измерительная, защитная и регулирующая пуск аппаратура. Трансформатор меняет энергию, подаваемую из сети в энергию, необходимую для сварочных работ, а также согласует значения сетевого напряжения с напряжением на выходе.

Однопостовые сварочные выпрямители используют трехфазные трансформаторы, поскольку это помогает уменьшать пульсацию напряжения, которое делает сварочные соединения менее качественными. Регулятор тока позволяет формировать жесткую или падающую внешнюю характеристику. Это дает возможность устанавливать режимы сварки и необходимое значение напряжения.

Схема сварочного выпрямителя достаточно простая: собирается он на трехфазной мостовой схеме, иногда на однофазной схеме двухполупериодного выпрямления. Трехфазная конструкция дает более равномерное напряжение и хорошие технико-экономические показатели. Проводниками служат кремневые или селеновые вентили.

Примечание! Для домашнего использования трехфазная схема также будет лучшим вариантом.

Семейство выпрямителей

Силовая конструкция бывает разная, и она влияет на формирование нескольких видов выпрямителей:

  • Регулируемые трансформатором;
  • Тиристорные;
  • Регулируемые транзисторами;
  • Инверторные;
  • С дроссельным насыщением.

Также они делятся на виды по вольт-амперным характеристикам. Механизированная сварка под флюсом в аппаратах с саморегулированием дуги действует с однопостовыми выпрямителями с жесткими характеристиками. Реже применяются многопостовые сварочные выпрямители. Зачастую в них задействован трансформатор с нормальным магнитным рассеванием. Есть несколько способов регулирования напряжения:

  • Регулирование витковое – используется в выпрямителе с секционированной обмоткой;
  • Магнитное – применяется в аппаратах с магнитной коммуникацией и дроссельным насыщением;
  • Фазовое – в выпрямителе тиристорном;
  • Импульсное – таким методом обладает инверторный сварочный выпрямитель.

Примечание! Аппараты ручной сварки применяют выпрямители с падающими внешними характеристиками.

Выпрямитель сварочный в домашних условиях

Многие мастера смогут подтвердить, что самодельный сварочный выпрямитель, который сделанный качественно, ничем не будет уступать заводскому агрегату.  Для его создания не нужно обладать глубокими познаниями в мире электроники и механики, достаточно лишь иметь в наличии все необходимые элементы. Конструкция его следующая. Выпрямитель объединяется с трансформатором и вентилятором охлаждения. Сам выпрямитель собирается на диодах, которые монтируются в центре на кронштейны-радиаторы.

Каждый диод со всех сторон продувается потоком воздуха через вентилятор и внутреннюю воронку. Однако, чтобы такое продувание было качественным, необходимо продумать компоновку аппарата. Так, отверстия большого диаметра должны быть на стяжной крышке и в основании, к которому монтируется вентилятор. Один диод требуется подключить к общей клемме, а другой – к одному из выводов трансформатора.

Важно! Если требуется напряжение в 6-18 Вольт, то оба диода делаются переходными.

Такой сварочный выпрямитель своими руками собирать несложно. С его помощью улучшается зажигание дуги за счет увеличения напряжения холостого хода. Также увеличивается количество тепла, что очень полезно для сварки тонких деталей.

ogodom.ru