Keevitusalaldi klassifikatsioon ja seade

Keevitusalaldi on keevitusvoolu alalisvoolu allikas. Keevitusalaldi sisaldab jõutrafo, toite pooljuhtventiilid ja keevitusvoolu juhtseade.

Toiteallika kolmest põhifunktsioonist teise (põlemine, reguleerimine, transformatsioon) järgi toodetavate keevitusalaldite klassifikatsioon. Kõik keevitusalaldid saab vastavalt keevitusvoolu reguleerimismeetodile jagada trafo juhitavateks, türistor- ja küllastusdrosseliteks.

Transformaatoriga reguleeritavatel alalditel on erinevalt keevitustrafodest 3-faasilised trafod, mis on ühefaasilised.

Astmereguleerimine toimub täht-kolmnurga lülitusega, mis põhjustab voolu muutumise 3 korda. (suurem vool delta-deltaga kui täht-täht.)

Erinevalt keevitustrafodest sisaldavad ka kõige lihtsamad alaldid liiteseadiseid ja kaitseseadmeid, mis kaitsevad klappe liigvoolu ja jahutushäirete eest (ventilaatori relee või veesurve lüliti).

Selleks peab toiteallikal olema toitekontaktor, seda juhitakse käsitsi START ja STOP nuppude abil. Alaldi VD-306 jaoks: kaitse elektromagnetilise voolu eest, mis käivitub lubatud voolu 1,5-kordsel ületamisel.

Riis. 1. Keevitusalaldi VD-306

Igas keevitusalaldis saab eristada järgmisi elemente: astmeline jõutrafo ja alaldi. Keevitusalaldis kasutatavad trafod erinevad veidi siin kirjeldatutest — Keevitustrafode klassifikatsioon ja seade.

Peamine erinevus seisneb selles, et keevitusalaldi trafod on kolmefaasilised. See mitte ainult ei taga elektrivõrgu faaside ühtlast koormust, vaid vähendab ka alaldatud voolu lainetust.

Keevitusalaldi tavaline element on drossel... Kui see asub elektroodihoidja ja alaldi ploki vahel (keevitusahela selles osas, kus voolab alalisvool), siis see piirab alaldi tõusukiirust. lühisvool, st on. keevituspritsmete vähendamiseks.

Kui drossel asub jõutrafo ja alaldi ploki vahel (keevitusahela selles osas, kus voolab vahelduvvool), aitab see reguleerida keevitusvoolu või väljundpinget.

Alaldi plokid on kokku pandud toite dioodid. Erinevalt elektrivoolujuhtidest, mis juhivad voolu võrdselt hästi mõlemas suunas, läbivad dioodid voolu ainult ühes suunas. Voolu suurust on dioodi abil võimatu kontrollida.

Lisaks dioodidele kasutatakse keevitusalaldeid türistorid… Türistori abil saate voolu juhtida. Juhtimisvõimalused on aga piiratud. Türistorit ei saa välja lülitada enne, kui põhielektroodide pinge langeb nullini. Seetõttu nimetatakse türistoreid "mitte täielikult juhitavateks pooljuhtideks". Täielikult juhitavad pooljuhid on transistorid (trioodid), kuid nende kasutamine keevitusallikates on piiratud.

Pooljuhtelemente tuleb kaitsta ülekuumenemise eest. Seetõttu asetatakse dioodid ja türistorid radiaatoritesse, mida ventilaatorist lähtuv õhuvool sunnib jahtuma.

Keevituskettides tänu Eneseinduktsiooni EMF mõnikord tekivad pinge hüpped (ülipinged), mis võivad põhjustada pooljuhi rikke tagasipööramist. Selle vältimiseks sillavad pooljuhid R — Ahelaga... Kui pooljuhi klemmidele ilmub suurenenud pinge, siis kondensaator laetakse ja seejärel tühjendatakse läbi pooljuhi edasisuunas.

Riis. 2. Pooljuhtide kaitseahel induktiivpinge eest

Keevitusalaldis on pooljuhtelemendid kokku pandud erinevate vooluahelate kujul. See on jagatud 1- ja 3-faasiliseks korrektsiooniks.

Ühefaasilised parandusahelad Neid kasutatakse juhtimisahelates, kus voolutarve on väike, seetõttu on võimalik siluvate mahtuvusfiltrite abil saada väljundis konstantilähedast pinget.

Kolmefaasilised alaldi ahelad

Tavaliselt kasutatakse keevitusalaldeid kolmefaasilised alaldi aheladmis tagavad ühefaasiliste ahelatega võrreldes oluliselt väiksema alaldatud voolu pulsatsiooni.

Kolmefaasiline Larionovi alaldussildahel

Kolmefaasilistes alaldites rakendatakse dioodiplokke kõige sagedamini sillaahelas. Sel juhul on alaldatud pinge pulsatsioon 300 Hz.

Riis. 3. Larionovi kolmefaasiline sillaalaldi ahel (a), faas ja alaldi pinge (b)

Ahela töö: suurima faasipotentsiaaliga klapid on ühendatud anoodirühmaga ja vastupidi katoodirühmaga. Ventiilid on kogu aeg avatud, ühendatud suurima positiivse ja suurima negatiivse potentsiaaliga faasidega. Lisaks töötab ühe rühma iga klapp ühe kolmandiku perioodi jooksul järjestikku teise rühma kahe ventiiliga.

Keevitusseadmetes kasutatakse seda skeemi peaaegu kõigis käsitsi kaarkeevituse alaldis nimivooluga kuni 500A.

Rõnga kolmefaasiline alaldi ahel

Selle rakendamiseks peab alaldi trafol olema kaks identset sekundaarmähiste komplekti, mis on ühendatud tähega ja sisse lülitatud poole võrgu sageduse perioodi nihkega. Sel juhul on alaldatud pinge pulsatsioon 300 Hz.

Riis. 4. Rõnga kolmefaasiline alaldi ahel

Ahela töö: selles ahelas, kui klapp on sisse lülitatud, lülitub sisse ka üks kahest alaldi ahela mähist.Lisaks töötab ühe rühma iga mähis ühe kolmandiku perioodi jooksul järjestikku teise rühma kahe mähisega.

Selle alaldusahela peamiseks puuduseks on see, et see nõuab keerukamat ja kallimat trafot, mis on projekteeritud voolu alalisvoolukomponendi kõrvalekallet arvesse võttes.

Kuuefaasiline alaldusahel tasandusreaktoriga

Selle rakendamiseks peab alaldi trafol olema ka kaks identset sekundaarmähiste rühma, mis on ühendatud tähega ja sisse lülitatud poole võrgu sageduse perioodi nihkega. Lisaks on kahe faasi samaaegse paralleelse töö tagamiseks koormusel vaja võrdsustamisreaktorit - sümmeetrilist drosselit.

Kuuefaasiline alaldi ahel koos liigpingereaktoriga

Vooluahela töö: iga tähe puhul lülitatakse sisse kõrgeima positiivse faasipotentsiaaliga klapid, sarnaselt kolmefaasilise nullahelaga. Ilma tasandusreaktorita saavutatakse kuuefaasiline alaldus iga faasi ja 1/6 perioodi ventiiliga.

Riis. 5. Kuuefaasiline alaldusahel tasandusreaktoriga

Sellist skeemi kasutatakse suure võimsusega alaldites (1000 A ja rohkem), peamiselt madalpinge toiteallika jaoks.

Selle alaldusahela peamiseks puuduseks on see, et see nõuab keerukamat ja kallimat trafot, mis on kavandatud voolu alalisvoolukomponendi kõrvalekallet arvesse võttes, samuti täiendavat drosselit.

Keevitusalaldid trafo reguleerimisega

Keevitusalaldi rippumiskarakteristikut saadakse erineval viisil.Kõige lihtsam on see, et keevitusalaldi on varustatud rippuva karakteristiku jõutrafoga.Selle põhimõtte järgi on konstrueeritud keevitusalaldi VD-306.

Riis. 6. Suurendatud dispersiooniga trafoga juhitav keevitusalaldi: a, b — elektriahelad, c, d — trafo ehitus.

See sisaldab teisaldatavate mähiste või šundiga jõutrafot, alaldit ja käivituskaitset. Ligikaudne voolu reguleerimine toimub primaar- ja sekundaarmähise üheaegselt ümberlülitamisega tähelt (λ / λ) kolmnurga ahelasse (∆ / ∆). Esimesel juhul seatakse väikeste voolude etapp ja teisel - suured. Igas etapis toimub voolu sujuv reguleerimine, muutes primaar- ja sekundaarmähiste vahelist kaugust.

Alaldiplokk on kokku pandud ränidioodidele, mida sundjahutatakse ventilaatoriga. Alaldi lülitub sisse ja välja. magnetiline starter.

Kaitsevarustus ei lase alaldil sisse lülituda, kui dioodidele ei anta õhuvoolu, samuti kui mõni dioodidest ei tööta või on kasti võrgupinge katkestus. Kirjeldatud käivituskaitseseadmed on traditsioonilised alaldi keevitamiseks.

Vaadeldavat tüüpi keevitusalaldeid on lihtne valmistada ja kasutada. Nende puuduseks on režiimi stabiliseerimise puudumine võrgupinge muutumisel ja kaugjuhtimispuldi võimatus.

Riis. 7. Keevitusalaldi VD-306 elektriline skemaatiline diagramm

Riis. 8. Keevitusalaldi VD-313 elektriline skemaatiline diagramm

Türistori juhtimisega keevitusalaldid

Türistoralaldid sisaldavad lisaks trafole ja klapiplokile toiteahelas filtridrossel ning juhtimissüsteemis andureid ja elektroonikaplokke.

Riis. 9. Türistor-keevitusalaldi skeemid: a — kolmefaasilise sillaga, b — kuuefaasilise võrdsustamisdrossiga, c — rõngasalaldi ahelaga

Keevitusalaldid reguleeritavad küllastusdrosseli abil

Küllastunud drosselid kasutatakse ka keevitusalaldi rippumisomaduste saamiseks. Toitetrafo ja alaldi vahele asetatakse induktiivne reaktiivdrossel. Alaldis oleval jõutrafol on jäik välisomadus. Alaldi rippumiskarakteristiku tagab induktiivpooli induktiivtakistus.

Mitmejaamalised keevitusalaldid

Jäika väliste omadustega keevitusalaldeid kasutatakse mitme jaama keevitamiseks - poolautomaatsed ja käsitsi. Esimesel juhul näevad need ette väljundpinge reguleerimise võimaluse ja teisel juhul mitte. Seega on mitme jaamaga keevitusalaldi konstruktsiooniga kõige lihtsam.