Metināšanas taisngriežu klasifikācija un ierīce
Metināšanas taisngriezis ir tiešās metināšanas strāvas avots. Metināšanas taisngriezis satur strāvas transformators, padeves pusvadītāju vārsti un metināšanas strāvas kontroles ierīce.
Ražoto metināšanas taisngriežu klasifikācija pēc otrās no trim galvenajām barošanas avota funkcijām (sadegšana, regulēšana, pārveidošana). Visus metināšanas taisngriežus atbilstoši metināšanas strāvas regulēšanas metodei var iedalīt transformatora vadāmajos, tiristoru un piesātinājuma droseles.
Transformatora regulētajiem taisngriežiem ir 3 fāžu transformatori, atšķirībā no metināšanas transformatoriem, kas ir vienfāzes.
Pakāpju regulēšana tiek veikta ar zvaigznes-trīsslēga pārslēgšanu, kas izraisa strāvas izmaiņas 3 reizes. (lielāka strāva ar delta-delta nekā zvaigzne.)
Atšķirībā no metināšanas transformatoriem, pat visvienkāršākie taisngrieži satur balastus un aizsargierīces, kas aizsargā vārstus no pārslodzes un dzesēšanas traucējumiem (ventilatora relejs vai ūdens spiediena slēdzis).
Lai to izdarītu, strāvas avotam ir jābūt jaudas kontaktoram, to manuāli kontrolē ar START un STOP pogām. Taisngriezim VD-306: aizsardzība pret elektromagnētisko strāvu iedarbojas, ja pieļaujamā strāva tiek pārsniegta par 1,5 reizēm.
Rīsi. 1. Metināšanas taisngriezis VD-306
Jebkurā metināšanas taisngriežā var atšķirt šādus elementus: pazeminošo strāvas transformatoru un taisngriezi. Metināšanas taisngriežos izmantotie transformatori nedaudz atšķiras no šeit aprakstītajiem - Metināšanas transformatoru klasifikācija un ierīce.
Galvenā atšķirība ir tā, ka metināšanas taisngriežu transformatori ir trīsfāžu. Tas ne tikai nodrošina vienmērīgu elektrotīkla fāžu noslogošanu, bet arī samazina iztaisnošanas strāvas viļņus.
Izplatīts metināšanas taisngrieža elements ir droselis... Ja tas atrodas starp elektrodu turētāju un taisngrieža bloku (metināšanas ķēdes posmā, kur plūst līdzstrāva), tad tas kalpo, lai ierobežotu elektrodu sprieguma palielināšanās ātrumu. īssavienojuma strāva, t.i., ir. lai samazinātu metināšanas šļakatas.
Ja drosele atrodas starp jaudas transformatoru un taisngrieža bloku (metināšanas ķēdes sadaļā, kur plūst maiņstrāva), tas kalpo metināšanas strāvas vai izejas sprieguma regulēšanai.
Taisngriežu bloki tiek montēti no jaudas diodes. Atšķirībā no elektriskās strāvas vadītājiem, kas vienlīdz labi vada strāvu abos virzienos, diodes laiž strāvu tikai vienā virzienā. Nav iespējams kontrolēt strāvas daudzumu, izmantojot diodi.
Papildus diodēm tiek izmantoti metināšanas taisngrieži tiristori… Izmantojot tiristoru, jūs varat kontrolēt strāvu. Tomēr kontroles iespējas ir ierobežotas. Tiristoru nevar izslēgt, pirms galveno elektrodu spriegums nav nokrities līdz nullei. Tāpēc tiristori tiek saukti par "ne pilnībā vadāmiem pusvadītājiem". Pilnībā vadāmi pusvadītāji ir tranzistori (triodes), taču to izmantošana metināšanas avotos ir ierobežota.
Pusvadītāju elementi ir jāaizsargā no pārkaršanas. Tāpēc diodes un tiristori tiek ievietoti radiatoros, kurus piespiež atdzist gaisa plūsma no ventilatora.
Metināšanas ķēdēs, pateicoties Pašindukcijas EMF dažreiz rodas sprieguma tapas (pārspriegumi), kas var izraisīt pusvadītāja sabrukumu. Lai to novērstu, pusvadītāji savieno R — Ar ķēdi... Kad uz pusvadītāja spailēm parādās paaugstināts spriegums, kondensators tiek uzlādēts un pēc tam izlādēts caur pusvadītāju virzienā uz priekšu.
Rīsi. 2. Pusvadītāju aizsargķēde pret induktīvo spriegumu
Metināšanas taisngriežos pusvadītāju elementi tiek montēti dažādu ķēžu veidā. Tas ir sadalīts 1- un 3-fāžu korekcijā.
Vienfāzes korekcijas shēmas Tiek izmantotas vadības ķēdēs, kurās jaudas patēriņš ir mazs, tāpēc ar izlīdzinošo kapacitatīvo filtru palīdzību izejā iespējams iegūt konstantam tuvu spriegumu.
Trīsfāzu taisngriežu ķēdes
Parasti izmanto metināšanas taisngriežus trīsfāzu taisngriežu ķēdeskas nodrošina ievērojami mazāku rektificētās strāvas pulsāciju salīdzinājumā ar vienfāzes ķēdēm.
Trīsfāzu Larionova rektifikācijas tilta ķēde
Trīsfāzu taisngriežos diožu blokus visbiežāk ievieš tilta ķēdē. Šajā gadījumā iztaisnotā sprieguma pulsācija ir 300 Hz.
Rīsi. 3. Larionova trīsfāzu tilta taisngrieža ķēde (a), fāze un rektificēts spriegums (b)
Ķēdes darbība: vārsti ar augstāko fāzes potenciālu ir savienoti ar anoda grupu un otrādi ar katoda grupu. Visu laiku vārsti ir atvērti, savienoti ar fāzēm ar vislielāko pozitīvo un lielāko negatīvo potenciālu. Turklāt katrs vienas grupas vārsts vienu trešdaļu perioda darbojas virknē ar diviem citas grupas vārstiem.
Metināšanas iekārtās šo shēmu izmanto gandrīz visos taisngriežos manuālai loka metināšanai ar nominālo strāvu līdz 500A.
Gredzena trīsfāzu taisngrieža ķēde
Lai to īstenotu, taisngrieža transformatoram jābūt diviem identiskiem sekundāro tinumu komplektiem, kas savienoti ar zvaigzni un ieslēgti ar nobīdi uz pusi no tīkla frekvences perioda. Šajā gadījumā iztaisnotā sprieguma pulsācija ir 300 Hz.
Rīsi. 4. Gredzena trīsfāzu taisngrieža ķēde
Ķēdes darbība: šajā ķēdē, kad vārsts ir ieslēgts, tiek ieslēgta arī viena no divām spolēm taisngrieža ķēdē.Turklāt katra vienas grupas spole vienu trešdaļu perioda darbojas virknē ar divām citas grupas spolēm.
Šīs taisnošanas shēmas galvenais trūkums ir tāds, ka tai ir nepieciešams sarežģītāks un dārgāks transformators, kas ir izstrādāts, ņemot vērā strāvas līdzstrāvas komponentes novirzi.
Sešu fāžu rektifikācijas ķēde ar izlīdzināšanas reaktoru
Lai to īstenotu, taisngrieža transformatoram jābūt arī divām identiskām sekundāro tinumu grupām, kas savienotas zvaigznē un ieslēgtas ar nobīdi uz pusi no tīkla frekvences perioda. Turklāt, lai vienlaikus nodrošinātu divu fāžu paralēlu darbību uz slodzes, ir nepieciešams izlīdzināšanas reaktors - simetrisks drosele.
Sešu fāžu taisngrieža ķēde ar pārsprieguma reaktoru
Ķēdes darbība: katrai zvaigznei tiek ieslēgti vārsti ar vislielāko pozitīvās fāzes potenciālu, līdzīgi kā trīsfāzu nulles ķēdē. Bez izlīdzināšanas reaktora tiek iegūta sešu fāžu rektifikācija ar katras fāzes darbību un 1/6 perioda vārstu.
Rīsi. 5. Sešu fāžu rektifikācijas ķēde ar izlīdzināšanas reaktoru
Šāda shēma tiek izmantota lieljaudas taisngriežos (1000 A un vairāk), galvenokārt zemsprieguma barošanai.
Šīs taisnošanas shēmas galvenais trūkums ir tāds, ka tai ir nepieciešams sarežģītāks un dārgāks transformators, kas ir izstrādāts, ņemot vērā strāvas līdzstrāvas komponentes novirzi, kā arī papildu droseļvārstu.
Metināšanas taisngrieži ar transformatora regulēšanu
Metināšanas taisngriežu noslīdēšanas raksturlielums tiek iegūts dažādos veidos.Vienkāršākais ir tas, ka metināšanas taisngriezis ir aprīkots ar nokarenu raksturlielumu jaudas transformatoru.Metināšanas taisngriezis VD-306 ir izstrādāts saskaņā ar šo principu.
Rīsi. 6. Metināšanas taisngriezis, ko vada transformators ar paaugstinātu izkliedi: a, b — elektriskās ķēdes, c, d — transformatora konstrukcija.
Tas ietver spēka transformatoru ar kustīgiem tinumiem vai šuntu, taisngriezi un palaišanas aizsardzību. Aptuveno strāvas regulēšanu veic, vienlaikus pārslēdzot primāro un sekundāro tinumu no "zvaigznes" (λ / λ) uz "trīsstūra" ķēdi (∆ / ∆). Pirmajā gadījumā tiek iestatīts mazu strāvu posms, bet otrajā - lielas. Katrā posmā tiek veikta vienmērīga strāvas regulēšana, mainot attālumu starp primāro un sekundāro tinumu.
Taisngrieža bloks ir samontēts uz silīcija diodēm, kuras piespiedu kārtā dzesē ventilators. Taisngriezis ieslēdzas un izslēdzas. magnētiskais starteris.
Aizsarglīdzekļi neļauj ieslēgt taisngriezi, ja diodēm netiek pievadīta gaisa plūsma, kā arī ja nedarbojas kāda no diodēm vai ir kārbas tīkla sprieguma pārrāvums. Aprakstītais palaišanas aizsardzības aprīkojums ir tradicionāls metināšanas taisngriežiem.
Aplūkotā tipa metināšanas taisngriežus ir viegli ražot un darbināt. To trūkumi ir režīma stabilizācijas trūkums, kad mainās tīkla spriegums, un tālvadības neiespējamība.
Rīsi. 7. Metināšanas taisngrieža VD-306 elektriskā shematiskā shēma
Rīsi. 8. Metināšanas taisngrieža VD-313 elektriskā shematiskā shēma
Metināšanas taisngrieži ar tiristoru vadību
Tiristoru taisngrieži papildus transformatoram un vārstu blokam satur filtra droseles barošanas ķēdē un sensorus un elektroniskos blokus vadības sistēmā.
Rīsi. 9. Tiristoru metināšanas taisngriežu shēmas: a — ar trīsfāzu tiltu, b — ar sešfāzu ar izlīdzināšanas droseli, c — ar gredzenveida taisngrieža ķēdi.
Metināšanas taisngrieži regulējami ar piesātinājuma droseles palīdzību
Piesātinātos droseles izmanto arī, lai metināšanas taisngriežos iegūtu nokares raksturlielumus. Starp jaudas transformatoru un taisngrieža bloku ir novietots induktīvās pretestības drosele. Jaudas transformatoram taisngriežā ir stingrs ārējais raksturlielums. Taisngrieža nokareno raksturlielumu nodrošina induktora induktīvā pretestība.
Daudzstaciju metināšanas taisngrieži
Metināšanas taisngrieži ar stingriem ārējiem parametriem tiek izmantoti vairāku staciju metināšanai - pusautomātiskai un manuālai. Pirmajā gadījumā tie paredz iespēju regulēt izejas spriegumu, bet otrajā - ne. Tādējādi vairāku staciju metināšanas taisngriezis ir visvienkāršākais pēc konstrukcijas.