Содержание
Формирование внешних характеристик выпрямителя с помощью трансформатора
При нагрузке возможны три различных режима работы.
В 1-м режимепри очень высоком напряжении дуги зажигание происходит только в те интервалы времени, когда текущее значение напряжения источника выше напряжения дуги (uв> Uд). В каждый момент ток протекает по двум вентилям или вовсе отсутствует.Колебания тока при этом значительны. Двух вентильный режим 1 наблюдается при Uд= (0,95 — 1)U0.
Во 2-й режим выпрямитель переходит при снижении напряжения дуги, когда Uд = (0,7 — 0,95)U0,и соответствующем увеличении тока.
В 3-й режим выпрямитель переходит при дальнейшем снижении напряжения дуги, когда Uд = (0 —0,7)U0.
Падающая характеристика получается у выпрямителя благодаря значительным потерям напряжения при затянутой коммутации, вызванным большим индуктивным сопротивлением трансформатора.
Выпрямители для механизированной сварки в углекислом газе, где нужны пологопадающие внешние характеристики, комплектуются трансформатором с нормальным рассеянием и работают во 2-м режиме. Напротив, выпрямители для ручной дуговой сварки с целью получения крутопадающих характеристик комплектуются трансформатором с увеличенным рассеянием и работают в основном в 3-м режиме.
Выпрямитель, управляемый трансформатором с секционированными обмотками
Такой простейший выпрямитель предназначен для механизированной сварки в углекислом газе и, следовательно, должен иметь жесткую (пологопадающую) внешнюю характеристику. Он состоит (рис. 1 ,а) из понижающего трехфазного трансформатора T с нормальным рассеянием, переключателя ступеней S, силового выпрямительного блока V на неуправляемых вентилях и сглаживающего дросселя L. Выпрямительный блок обычно собирается по трехфазной мостовой схеме (рис. 1,а), однако находит применение и шести фазная с уравнительным реактором L1 (рис. 1,б). Линейный дроссель L включают для уменьшения разбрызгивания при сварке.
Выпрямитель с трансформатором с секционированными обмотками имеет пологопадающую внешнюю характеристику благодаря малому сопротивлению трансформатора и выпрямительного блока.
Рис. 1. Упрощённые схемы выпрямителей, управляемых
трансформатором с секционированными обмотками
Регулирование напряжения холостого хода и рабочего напряжения осуществляется благодаря секционированию первичной и вторичной обмоток трансформатора.
К недостаткам такого выпрямителя относят отсутствие стабилизации выпрямленного напряжения и перерасход обмоточных материалов, т.к. на высших ступенях регулирования часть витков первичной обмотки не используется. Главные его достоинства — простота и надежность.
Выпрямитель, управляемый трансформатором с магнитной коммутацией
Выпрямитель этого типа (рис. 2) также предназначен для механизированной сварки в углекислом газе. Он имеет оригинальную конструкцию трансформатора. В нижних окнах магнитопровода находятся первичные обмотки ОП с числом витков W1 и нерегулируемые части ОВН вторичных обмоток с числом витков W2н . Стержни трансформатора соединены внизу неуправляемыми ярмами с. Имеются также управляемые верхние а и средние b ярма, подмагничиваемые обмотками постоянного тока ОУ1 и ОУ2. В верхних окнах находятся регулируемые части ОВР вторичных обмоток с числом витков W2р.
Части ОВН и ОВР каждой вторичной обмотки соединены последовательно согласно.
Рис. 2. Выпрямитель управляемый трансформатором с магнитной коммутацией: а- упрощённая принципиальная схема; б- конструкция трансформатора
Регулирование напряжения выпрямителя осуществляется за счет магнитной коммутации,обеспечивающей изменение потока в pегулиpуемой вторичной обмотке.
Жесткая внешняя характеристика выпрямителя получается благодаря малому рассеянию трансформатора с магнитной коммутацией, а также за счет обратной связи по напряжению.
От выпрямителя, управляемого трансформатором с секционированными обмотками,рассмотренная конструкция выгодно отличается плавным регулированием и стабилизацией напряжения, однако имеет более сложный и дорогой трансформатор.
Выпрямитель, управляемый трансформатором с увеличенным рассеянием
Принцип действия такого выпрямителя, предназначенного для ручной сварки, иллюстрирует рис. 3. В состав выпрямителя входят трехфазный понижающий трансформатор T и выпрямительный блок V, собранный по трехфазной мостовой схеме. У трансформатора (рис. 3) три подвижные обмотки 1 (обычно первичные) установлены в обойме и перемещаются по вертикали. Три неподвижные обмотки 2 (вторичные) жестко закреплены на магнитопроводе 3.
Благодаря большому расстоянию между первичными и вторичными обмотками трансформатор имеет увеличенное рассеяние, что и обеспечивает получение крутопадающей внешней характеристики выпрямителя.
Рис. 3. Выпрямитель, управляемый трансформатором
с увеличенным рассеянием
Регулирование тока выпрямителя осуществляется изменением индуктивного сопротивления трансформатора за счет перемещения его трехфазных обмоток, а также изменения их соединения.
