Назад: 3.2. Схемы выпрямления

 

3.3. Выпрямители сварочные параметрические

 

3.3.1. Выпрямители с секционированными обмотками

 


Простейший выпрямитель с секционированными обмотками предназначен для механизированной сварки в углекислом газе и имеет жесткую внешнюю характеристику. Он состоит из понижающего трехфазного трансформатора Т с нормальным рассеянием, переключате­ля ступеней S, силового выпрямительного блока V на неуправляемых вентилях и сглаживающего реактора L (рис. 3.11). Каждая из трех первичных обмоток трансформатора состоит из секций с выведенными отпайками для регулирования режима. Выпрямительный блок обычно собирается по трехфазной мостовой схеме. Линейный реактор включают в выпрямитель для уменьшения разбрызгивания при сварке.

 

 

Рис. 3.11. Упрощенная схема выпрямителя, управляемого трансформатором с секционированными обмотками

 

Напряжение холостого хода выпрямителя с трехфазной мостовой схемой согласно (3.5) определится:

.                (3.9)

 Выпрямитель с трансформатором с секционированными обмотками имеет жесткую или естественную пологопадающую внешнюю характеристику благодаря малому сопротивлению трансформатора и выпрямительного блока. Характеристика имеет небольшой наклон ρu = 0…0,03 В/А.

Выпрямленное Uxx и рабочее напряжение регулируются изменением числа витков первичных обмоток w1 с помощью трехполюсного переключателя S (рис.3.11):

w1­ Þ Uxx¯ Þ Uв¯.                                                               (3.10)

Таких переключателей может быть несколько, тогда общее число ступеней регулирования определяется как произведение числа ступеней отдельных переключателей n = n1, n2… Реже применяют секционирование вторичной обмотки.

Рассмотрим сварочные свойства выпрямителя при механизированной сварке в углекислом газе. При низких напряжениях дуги перенос электродного металла происходит с короткими замыканиями. При этом скорость нарастания тока короткого замыкания достигает 750 кА/с, а коэффициент разбрызгивания электродного металла – 20 %. Скорость нарастания тока снижают: используя схемы с низкой пульсацией выпрямленного напряжения (трехфазную мостовую или шестифазные), увеличивая крутизну падающей внешней характеристики, путем введения большей индуктивности в цепь выпрямленного тока. Обычно используется реактор с индуктивностью 0,2…0,5 мГн. Благодаря этим мерам, удается снизить разбрызгивание до 3…10 %. Напряжение холостого хода у таких выпрямителей, близкое к рабочему напряжению, невелико. Поэтому начальное зажигание дуги, особенно при большой скорости подачи проволоки, затруднительно. Время достижения устойчивого режима составляет 0,2…1,0 с.

К недостаткам такого выпрямителя относят отсутствие стабилизации выпрямленного напряжения и перерасход обмоточных материалов, так как на высоких ступенях регулирования часть витков первичной обмотки не используется. Главные достоинства – простота и надежность.

Серийно выпускается выпрямитель ВС-300Б. Его силовая схема соответствует схеме на рис. 3.11. Два переключателя в цепи первичных обмоток обеспечивают две ступени регулирования. Секционирование вторичной обмотки дает две ступени грубого регулирования, кроме того, возможно изменение схемы соединения обмоток в треугольник или звезду. Сглаживающий реактор имеет две ступени регулирования индуктивности. Выпрямительный блок собран из шести кремниевых диодов В2-200-2. В схеме выпрямления предусмотрен дополнительный диод, при включении которого повышается пульсация напряжения, которое используется для зажигания дуги.

Ранее в больших количествах выпускались более простые выпря­мители BC-200, ВС-300, BC-500, BC-600 (прил.4).

 

Далее: 3.3.2. Выпрямители с подвижными обмотками