Varilni pretvorniški tokokrog. Shematski diagram varilnega pretvornika

Članek obravnava klasično shemo varilni pretvornik.

Osnovne informacije o enotah pretvornika

Dejansko je ta napajalna enota, načelo njenega delovanja podobno kot pri osebnih računalnikih. Preoblikovanje električne energije poteka po enakih načelih, kljub temu, da so velikosti in funkcije teh naprav različni. V varilnem pretvorniku je mogoče ugotoviti več faz. Prva stvar je pretvorba AC napetosti, ki prihaja iz omrežja 220 V, na konstanto. O tem, kako se to zgodi, bodo povedali nekoliko nižje, kot tudi električni diagram varilnega pretvornika.

Nato se ta napetost pretvori v izmenično napetost, vendar z višjo frekvenco. Veste, da je frekvenca toka v električnem omrežju 50 Hz. V Ljubljani varjenje z inverterjem Aparati se povečujejo do 80 tisoč Hz. Potem je potrebno z visoko frekvenco zmanjšati vrednost napetosti. Na zadnji stopnji se ta nizka napetost spremeni s frekvenco okoli 80.000 Hz. To je kratek opis, v resnici se lahko vse faze razčlenijo na manjše dele. Toda razumeti načelo delovanja je dovolj.

Zaradi teže zmanjšanja teže varilnega aparata

In zdaj o tem, zakaj so bile izbrane sheme tipa pretvornika. Oglejte si varilne aparate, ki so bili prej uporabljeni, vključno z domačimi. Njihov glavni namen je zmanjšati napetost izmenične napetosti, ki prihaja iz gospodinjskega elektroenergetskega omrežja na varno vrednost, vendar z velikim sekundarnim tokom. Iz tega razloga je primarni navit naviti z tanjšo žico kot sekundarni navit. Debelina žice določa, kateri tok ste dobili v navitju. Spodaj je shematski diagram varilni pretvornik v članku. Previdno ga preuči, da bi imeli idejo o tem, kateri elementi so vključeni vanj. Za varjenje je včasih potrebno več sto amperov. Ker je moč takih transformatorjev zelo visoka in delujejo samo pri frekvenci 50 Hz, imajo poleg tega tudi zelo velike dimenzije. Kot veste, je frekvenca dohodnega in odhodnega toka enaka. Z drugimi besedami, če ste nanosili na primarni navit 50 Hz, s sekundarnim navijanjem električni tok z enakimi parametri.

Delovna frekvenca pretvornika

Toda zdaj zahvaljujoč inverter varjenje, ki povečuje delovno frekvenco v redu osemdeset tisoč hercov, in v nekaterih napravah in več, je lahko večkrat za zmanjšanje velikosti transformatorjev, ki se uporabljajo pri pretvorbi električnega toka. Če povečate delovno frekvenco, lahko transformator zmanjšate vsaj štirikrat. Zato bo celotna teža celotnega varilca zelo majhna. Stroški te naprave so tudi zmanjšani, saj je prihranek v bakra in jekla, ki se uporabljajo pri proizvodnji transformatorjev. Toda za pridobitev takšne vrednosti frekvence je potrebno uporabiti pretvornikove kroge. Sestavljajo jih močni tranzistorji na tleh, ki delujejo v ključnem načinu. S svojo pomočjo se tok preklopi s frekvenco, potrebno za delovanje. Upoštevajte, da tranzistor na polju z efektom deluje samo pri konstantni napetosti. Treba je omeniti, da je shema varilnega pretvornika "Resanta" v mnogih pogledih podobna tisti, ki se uporablja v drugih napravah.

Načelo delovanja usmernika

Zato morate preden z njimi napolnite napravo, poravnati vhodni tok. Za to se uporablja usmernik, v katerem so močne diode. So povezani z vezjem mostov. Po tem se spremenljivi sestavni del prekine z elektrolitskimi kondenzatorji. To se zgodi na prvi stopnji preoblikovanja. Tranzistorji na polju so priključeni na transformator. Z njim lahko zmanjšate napetost. Kot je navedeno zgoraj, ti tranzistorji proizvajajo tokovno preklapljanje s frekvenco včasih celo več kot 80.000 Hz. Jasno je, da mora biti transformator tudi zasnovan za delo s takšnimi parametri. Dimenzije te naprave so zelo majhne, ​​jih ni mogoče primerjati s tistimi, ki se uporabljajo v konvencionalnih transformatorskih varilnih aparatih. Toda njegova moč je enaka. Jasno je, da obstaja veliko več elementov, ki so potrebni za stabilno delovanje varilnega stroja. In zdaj bolj podrobno o tem, kako deluje vsaka enota običajnega varilnega pretvornika. Ima dva glavna dela - tokokrog moči in krmiljenja.

Usmerjevalna kaskada

V tem bloku poteka pretvorba AC, ki prihaja iz omrežja 220 voltov. Ima več polprevodniških diod z visoko močjo, pa tudi elektrolitske kondenzatorje in dušilko. Posledica tega je, da izmenični tok z delovno frekvenco 50 Hz postane konstanten. Kondenzatorji so potrebni za prekinitev spremenljivega dela, ki še vedno ostane v rektificirani napetosti. Upoštevajte, da obstaja več različic vezij za odpravo napetosti. Če je treba povezavo vzpostaviti s trofaznim omrežjem, bo vezje polprevodniških diod nekoliko drugačno. Zato se morate odločiti, kaj potrebujete varilni pretvornik vezje. Z roko lahko takšno napravo sestavite precej preprosto.

Filtri

Upoštevajte tudi, da skoraj polovica poveča napetost, ko gre za filter, zbrani na elektrolitskih kondenzatorjev. Z drugimi besedami, če je električno omrežje 220 voltov, potem kondenzator terminalov, če bi meritev, je 310 V. Za nemoteno trenutno valovanje, da bi se izognili visoke frekvence hrupa, kot tudi, da se prepreči njihovo spadajo v električno omrežje, je potrebno namestiti poseben filter. Običajno bo dušimo, ki je navita na obročnem jedra in vezje vključuje več kondenzatorjev.

Kaskadna razsmernik

Ponavadi se uporabljajo dva močna tranzistorja za uresničitev pretvornika, ki delujejo v ključnem načinu. Treba je opozoriti, da so nujno nameščeni na aluminijastem radiatorju. Obstaja tudi dodatno prisilno hlajenje z ventilatorjem. Zaradi teh tranzistorjev je komutacija enosmerne napetosti, ki se nato napaja v impulzni transformator. Poleg tega se preklopi na frekvenco okoli 80 kHz. Vendar je razlika med izmeničnim tokom, ki teče v gospodinjskem električnem sistemu. Prvič, zelo pogosta frekvenca je večkrat večja od nje. Drugič, oblika impulza te izmenične napetosti, ki jo proizvajajo polja-učinek tranzistorjev, je pravokotna in ni sinusni val. Za zaščito tranzistorjev pred čezmerno prenapetostjo je potrebno uporabiti vezje, ki je sestavljeno iz uporov in kondenzatorjev. Treba je omeniti, da osnovna električna shema varilnega pretvornika ne deluje brez teh elementov.

HF Transformer

Visokofrekvenčni transformator, ki je opremljen z napetostjo tranzistorjev, ki delujejo v načinu ključa, omogoča povprečno zmanjšanje njegove vrednosti na 65 voltov. Hkrati pa lahko tok znaša približno 130 A. Lahko celo povlečete analogijo z vžigalno tuljavo, ki se uporablja v avtomobilih. Pri varilnih inverterjih se na primarno navitje nanese visoka napetost, toda tok je zelo majhen. Napetost iz sekundarnega navitja se odstrani z nižjo vrednostjo, vendar se tok poveča. Upoštevajte, da tuljava za vžig deluje na nasprotni način. To pomeni, da se primarni navit uporablja nizka napetost z visokim tokom. In s sekundarno se odstrani visoka napetost, vendar z nižjo sedanjo vrednostjo.

Izhodni usmernik

Vendar je vredno ogledati, katere komponente e. Varilni pretvorniški tokokrog. Izhod je opremljen tudi s usmernikom, ki je sestavljen iz visoko zmogljivih polprevodniških diod. Imajo zelo veliko hitrost, se odprejo in zaprejo v času, ki je veliko manj kot 50 nanosekund. Upoštevajte pri načrtovanju varilnih inverterjev, da je treba te polprevodniške elemente izbrati tako, da njihovi parametri ustrezajo načinu delovanja. Enostavne diode se ne morejo soočiti z nalogo, ker se ne morejo pravočasno odpreti in zapreti. Takoj se bo začelo čezmerno segrevanje in posledično neuspeh. Iz tega razloga je potrebno namestiti diode, ki imajo zelo kratke stikalne čase med načrtovanjem ali med popravilom.