Classificació i dispositiu dels rectificadors de soldadura
Un rectificador de soldadura és una font de corrent de soldadura directa. El rectificador de soldadura conté transformador de potència, subministrar vàlvules semiconductors i dispositiu de control de corrent de soldadura.
Classificació dels rectificadors de soldadura fabricats segons la segona de les tres funcions principals de la font d'alimentació (combustió, regulació, transformació). Tots els rectificadors de soldadura, segons el mètode d'ajust del corrent de soldadura, es poden dividir en bobines controlades per transformador, tiristors i saturació.
Els rectificadors regulats per transformador tenen transformadors trifàsics, a diferència dels transformadors de soldadura, que són monofàsics.
La regulació del pas es fa mitjançant la commutació estrella-triangle, que fa que el corrent canviï 3 vegades. (Corrent més alt amb delta-delta que amb estrella-estrella.)
A diferència dels transformadors de soldadura, fins i tot els rectificadors més senzills contenen llasts i equips de protecció per protegir les vàlvules de sobreintensitat i pertorbacions de refrigeració (relé del ventilador o pressostat d'aigua).
Per fer-ho, la font d'alimentació ha de disposar d'un contactor de potència, es controla manualment mitjançant els botons START i STOP. Per al rectificador VD-306: protecció contra el corrent electromagnètic activat quan el corrent admissible es supera en 1,5 vegades.
Arròs. 1. Rectificador de soldadura VD-306
En qualsevol rectificador de soldadura es poden distingir els següents elements: un transformador de potència reductor i un rectificador. Els transformadors utilitzats en rectificadors de soldadura són lleugerament diferents dels que es descriuen aquí: Classificació i aparell dels transformadors de soldadura.
La diferència principal és que els transformadors rectificadors de soldadura són trifàsics. Això no només garanteix una càrrega uniforme de les fases de la xarxa elèctrica, sinó que també redueix les ondulacions en el corrent rectificat.
Un element comú del rectificador de soldadura és un estrangulador... Si es troba entre el suport de l'elèctrode i el bloc rectificador (a la secció del circuit de soldadura on circula corrent continu), serveix per limitar la velocitat d'augment de la corrent de curtcircuit, és a dir. per reduir les esquitxades de soldadura.
Si l'obturador es troba entre el transformador de potència i el bloc rectificador (a la secció del circuit de soldadura on circula el corrent altern), serveix per regular el corrent de soldadura o la tensió de sortida.
Els blocs rectificadors es munten a partir de díodes de potència. A diferència dels conductors de corrent elèctric, que condueixen el corrent igualment bé en ambdues direccions, els díodes només passen el corrent en una direcció. És impossible controlar la quantitat de corrent amb un díode.
A més dels díodes, s'utilitzen rectificadors de soldadura tiristors… Amb un tiristor podeu controlar el corrent. Tanmateix, les opcions de control són limitades. El tiristor no es pot apagar abans que la tensió dels elèctrodes principals caigui a zero. Per tant, els tiristors s'anomenen "semiconductors no totalment controlables". Els semiconductors totalment controlables són transistors (triodes), però el seu ús en fonts de soldadura és limitat.
Els elements semiconductors s'han de protegir del sobreescalfament. Per tant, els díodes i tiristors es col·loquen en radiadors que es veuen obligats a refredar-se pel flux d'aire del ventilador.
En cadenes de soldadura gràcies a EMF d'autoinducció de vegades es produeixen pics de tensió (sobretensions) que poden provocar que el semiconductor s'avaria. Per evitar-ho, pont de semiconductors R — Amb circuit... Quan apareix una tensió augmentada als terminals del semiconductor, el condensador es carrega i després es descarrega a través del semiconductor en direcció cap endavant.
Arròs. 2. Circuit de protecció de semiconductors contra tensió inductiva
En els rectificadors de soldadura, els elements semiconductors es munten en forma de circuits diversos. Es divideix en correcció monofàsica i trifàsica.
Circuits de correcció monofàsics S'utilitzen en circuits de control on el consum d'energia és baix, per tant, amb l'ajuda de filtres capacitius suavitzats, és possible obtenir una tensió propera a la constant a la sortida.
Circuits rectificadors trifàsics
Normalment s'utilitzen rectificadors de soldadura circuits rectificadors trifàsicsque proporcionen una ondulació de corrent rectificada significativament menor en comparació amb els circuits monofàsics.
Circuit trifàsic del pont de rectificació Larionov
En els rectificadors trifàsics, els blocs de díodes s'implementen més sovint en un circuit pont. En aquest cas, la ondulació de tensió rectificada és de 300 Hz.
Arròs. 3. Circuit rectificador de pont trifàsic de Larionov (a), fase i tensió rectificada (b)
Funcionament del circuit: Les vàlvules amb el potencial de fase més alt es connecten al grup ànode i viceversa al grup càtode. En tot moment, les vàlvules estan obertes, connectades a les fases amb major potencial positiu i major negatiu. A més, cada vàlvula d'un grup durant un terç del període funciona en sèrie amb dues vàlvules d'un altre grup.
En equips de soldadura, aquest esquema s'utilitza en gairebé tots els rectificadors per a la soldadura manual per arc amb un corrent nominal de fins a 500 A.
Circuit rectificador trifàsic en anell
Per a la seva implementació, el transformador rectificador ha de tenir dos conjunts idèntics de bobinatges secundaris connectats a una estrella i encesos amb un desplaçament de la meitat del període de la freqüència de la xarxa. En aquest cas, la ondulació de tensió rectificada és de 300 Hz.
Arròs. 4. Circuit rectificador trifàsic anell
Funcionament del circuit: en aquest circuit, quan la vàlvula està encès, també s'activa una de les dues bobines del circuit rectificador.A més, cada bobina d'un grup durant un terç del període funciona en sèrie amb dues bobines d'un altre grup.
El principal desavantatge d'aquest circuit de rectificació és que requereix un transformador més complex i car, que està dissenyat tenint en compte la desviació del component DC del corrent.
Circuit rectificador de sis fases amb reactor d'equalització
Per a la seva implementació, el transformador rectificador també ha de tenir dos grups idèntics de bobinatges secundaris connectats en una estrella i encesos amb un offset de la meitat del període de la freqüència de la xarxa. A més, per garantir el funcionament paral·lel de dues fases alhora a la càrrega, es requereix un reactor d'equalització: un estrany simètric.
Circuit rectificador de sis fases amb reactor de sobretensió
Funcionament del circuit: per a cada estrella, les vàlvules amb el potencial de fase positiva més alt s'encenen, de manera similar a un circuit neutre trifàsic. Sense reactor d'equalització, s'obté una rectificació de sis fases amb el funcionament de cada fase i una vàlvula d'1/6 període.
Arròs. 5. Circuit rectificador de sis fases amb reactor d'equalització
Aquest esquema s'utilitza en rectificadors d'alta potència (1000 A i més), principalment per a la font d'alimentació de baixa tensió.
El principal desavantatge d'aquest circuit de rectificació és que requereix un transformador més complex i car, que està dissenyat tenint en compte la desviació del component de corrent continu del corrent, així com una bobina addicional.
Rectificadors de soldadura amb regulació per transformador
La característica de caiguda dels rectificadors de soldadura s'obté de diferents maneres, la més senzilla és que el rectificador de soldadura està equipat amb un transformador de potència de característica caiguda.El rectificador de soldadura VD-306 està dissenyat segons aquest principi.
Arròs. 6. Rectificador de soldadura controlat per un transformador amb major dispersió: a, b — circuits elèctrics, c, d — construcció del transformador.
Inclou un transformador de potència amb bobinatges mòbils o shunt, un rectificador i una protecció d'arrencada. La regulació del corrent aproximat es porta a terme canviant simultàniament els bobinatges primaris i secundaris de l'«estrella» (λ / λ) al circuit «delta» (∆ / ∆). En el primer cas, s'estableix una etapa de corrents petits i, en el segon, grans. Dins de cada etapa, es realitza un ajust suau del corrent canviant la distància entre els bobinatges primaris i secundaris.
El bloc rectificador està muntat sobre díodes de silici que es refreden forçat per un ventilador. El rectificador s'encén i s'apaga. arrencador magnètic.
L'equip de protecció no permet l'encesa del rectificador si no es subministra el flux d'aire als díodes, així com si un dels díodes no funciona o hi ha una interrupció de la tensió de la xarxa a la caixa. L'equip de protecció d'arrencada descrit és tradicional per a rectificadors de soldadura.
Els rectificadors de soldadura del tipus considerat són fàcils de fabricar i operar. Els seus inconvenients són la manca d'estabilització del mode quan canvia la tensió de la xarxa i la impossibilitat del control remot.
Arròs. 7. Esquema elèctric del rectificador de soldadura VD-306
Arròs. 8. Esquema elèctric del rectificador de soldadura VD-313
Rectificadors de soldadura amb control de tiristor
Els rectificadors de tiristors, a més d'un transformador i un bloc de vàlvules, contenen una bobina de filtre al circuit d'alimentació i sensors i blocs electrònics al sistema de control.
Arròs. 9. Esquemes de rectificadors de soldadura de tiristors: a — amb un pont trifàsic, b — amb un sisfàsic amb bobina d'equalització, c — amb un circuit rectificador d'anell
Rectificadors de soldadura regulables per estrany de saturació
Les boques saturats també s'utilitzen per obtenir característiques de caiguda en els rectificadors de soldadura. Es col·loca una bobina de reactància inductiva entre el transformador de potència i la unitat rectificadora. El transformador de potència del rectificador té una característica externa rígida. La característica de caiguda del rectificador ve proporcionada per la resistència inductiva de l'inductor.
Rectificadors de soldadura multiestació
Els rectificadors de soldadura amb característiques externes rígides s'utilitzen per a la soldadura multiestació: semiautomàtica i manual. En el primer cas, ofereixen la possibilitat d'ajustar la tensió de sortida i, en el segon, no. Per tant, el rectificador de soldadura multiestació és el més senzill en disseny.