Suvirinimo lygintuvų klasifikacija ir įtaisas

Suvirinimo lygintuvas yra nuolatinės suvirinimo srovės šaltinis. Suvirinimo lygintuvas turi galios transformatorius, tiekti puslaidininkinius vožtuvus ir suvirinimo srovės valdymo įtaisą.

Gaminamų suvirinimo lygintuvų klasifikacija pagal antrąją iš trijų pagrindinių maitinimo šaltinio funkcijų (degimo, reguliavimo, transformavimo). Visi suvirinimo lygintuvai pagal suvirinimo srovės reguliavimo būdą gali būti skirstomi į transformatoriumi valdomus, tiristorinius ir prisotintus droselius.

Transformatoriumi reguliuojami lygintuvai turi 3 fazių transformatorius, skirtingai nei suvirinimo transformatoriai, kurie yra vienfaziai.

Žingsnis reguliuojamas perjungiant žvaigždę-trikampį, dėl kurio srovė pasikeičia 3 kartus. (Didesnė srovė su delta-delta nei žvaigždės.)

Skirtingai nuo suvirinimo transformatorių, net ir paprasčiausiuose lygintuvuose yra balastiniai įtaisai ir apsauginė įranga, apsauganti vožtuvus nuo viršsrovių ir aušinimo trikdžių (ventiliatoriaus relė arba vandens slėgio jungiklis).

Norėdami tai padaryti, maitinimo šaltinis turi turėti maitinimo kontaktorių, jis rankiniu būdu valdomas START ir STOP mygtukais. Lygintuvui VD-306: apsauga nuo elektromagnetinės srovės įsijungia, kai leistina srovė viršijama 1,5 karto.

Ryžiai. 1. Suvirinimo lygintuvas VD-306

Bet kuriame suvirinimo lygintuve galima išskirti šiuos elementus: sumažintą galios transformatorių ir lygintuvą. Suvirinimo lygintuvuose naudojami transformatoriai šiek tiek skiriasi nuo čia aprašytų - Suvirinimo transformatorių klasifikacija ir įtaisas.

Pagrindinis skirtumas yra tas, kad suvirinimo lygintuvų transformatoriai yra trifaziai. Tai ne tik užtikrina vienodą elektros tinklo fazių apkrovą, bet ir sumažina išlyginamosios srovės raibuliavimą.

Dažnas suvirinimo lygintuvo elementas yra droselis... Jei jis yra tarp elektrodo laikiklio ir lygintuvo bloko (suvirinimo grandinės skyriuje, kur teka nuolatinė srovė), tada jis apriboja elektros srovės didėjimo greitį. trumpojo jungimo srovė, t.y. sumažinti suvirinimo purslų kiekį.

Jei droselis yra tarp galios transformatoriaus ir lygintuvo bloko (suvirinimo grandinės skyriuje, kur teka kintamoji srovė), jis skirtas suvirinimo srovei arba išėjimo įtampai reguliuoti.

Lygintuvo blokai surenkami iš galios diodai. Skirtingai nuo elektros srovės laidininkų, kurie vienodai gerai praleidžia srovę abiem kryptimis, diodai perduoda srovę tik viena kryptimi. Neįmanoma valdyti srovės kiekio naudojant diodą.

Be diodų, naudojami suvirinimo lygintuvai tiristoriai… Naudodami tiristorių galite valdyti srovę. Tačiau valdymo galimybės yra ribotos. Tiristoriaus negalima išjungti, kol pagrindinių elektrodų įtampa nenukrenta iki nulio. Todėl tiristoriai vadinami „ne visiškai valdomais puslaidininkiais“. Visiškai valdomi puslaidininkiai yra tranzistoriai (triodai), tačiau jų naudojimas suvirinimo šaltiniuose yra ribotas.

Puslaidininkiniai elementai turi būti apsaugoti nuo perkaitimo. Todėl diodai ir tiristoriai dedami į radiatorius, kuriuos verčia atvėsti oro srautas iš ventiliatoriaus.

Suvirinimo grandinėse dėka Saviindukcijos EMF kartais atsiranda įtampos šuolių (viršįtampių), dėl kurių puslaidininkis gali sugesti. Norėdami to išvengti, puslaidininkiai sujungia R — Su grandine... Kai puslaidininkio gnybtuose atsiranda padidėjusi įtampa, kondensatorius įkraunamas, o po to iškraunamas per puslaidininkį į priekį.

Ryžiai. 2. Puslaidininkinė apsauginė grandinė nuo indukcinės įtampos

Suvirinimo lygintuvuose puslaidininkiniai elementai surenkami įvairių grandinių pavidalu. Jis skirstomas į 1 ir 3 fazių korekciją.

Vienfazės korekcinės grandinės Naudojamos valdymo grandinėse, kur energijos suvartojimas yra mažas, todėl išlyginamųjų talpinių filtrų pagalba išėjime galima gauti artimą pastoviai įtampą.

Trifazių lygintuvų grandinės

Paprastai naudojami suvirinimo lygintuvai trifazių lygintuvų grandinėskurios užtikrina žymiai mažesnį išlygintos srovės pulsavimą, palyginti su vienfazėmis grandinėmis.

Trifazė Larionovo ištaisymo tilto grandinė

Trifaziuose lygintuvuose diodų blokai dažniausiai diegiami tilto grandinėje. Šiuo atveju ištaisyta įtampos pulsacija yra 300 Hz.

Ryžiai. 3. Larionovo trifazio tilto lygintuvo grandinė (a), fazė ir ištaisyta įtampa (b)

Grandinės veikimas: vožtuvai su didžiausiu fazės potencialu yra prijungti prie anodo grupės ir atvirkščiai prie katodo grupės. Visą laiką vožtuvai yra atviri, prijungti prie fazių, turinčių didžiausią teigiamą ir didžiausią neigiamą potencialą. Be to, kiekvienas vienos grupės vožtuvas per trečdalį laikotarpio veikia nuosekliai su dviem kitos grupės vožtuvais.

Suvirinimo įrenginiuose ši schema naudojama beveik visuose lygintuvuose, skirtuose rankiniam lankiniam suvirinimui, kurių vardinė srovė yra iki 500 A.

Žiedo trifazio lygintuvo grandinė

Norint jį įgyvendinti, lygintuvo transformatorius turi turėti du identiškus antrinių apvijų rinkinius, prijungtus prie žvaigždės ir įjungtus su pusės tinklo dažnio periodo poslinkiu. Šiuo atveju ištaisyta įtampos pulsacija yra 300 Hz.

Ryžiai. 4. Žiedinė trifazio lygintuvo grandinė

Grandinės veikimas: Šioje grandinėje, kai vožtuvas yra įjungtas, taip pat įjungiama viena iš dviejų lygintuvo grandinės ritių.Be to, kiekviena vienos grupės ritė trečdalį laikotarpio veikia nuosekliai su dviem kitos grupės ritėmis.

Pagrindinis šios ištaisymo grandinės trūkumas yra tas, kad jai reikalingas sudėtingesnis ir brangesnis transformatorius, kuris suprojektuotas atsižvelgiant į nuolatinės srovės komponento nuokrypį.

Šešių fazių rektifikavimo grandinė su išlyginamuoju reaktoriumi

Jo įgyvendinimui lygintuvo transformatorius taip pat turi turėti dvi identiškas antrinių apvijų grupes, sujungtas žvaigždute ir įjungtas su pusės tinklo dažnio periodo poslinkiu. Be to, norint užtikrinti lygiagretų dviejų fazių veikimą tuo pačiu metu ant apkrovos, reikalingas išlyginamasis reaktorius - simetriškas droselis.

Šešių fazių lygintuvo grandinė su viršįtampio reaktoriumi

Grandinės veikimas: kiekvienai žvaigždutei įjungiami didžiausio teigiamo fazės potencialo vožtuvai, panašiai kaip trifazėje nulinėje grandinėje. Be išlyginamojo reaktoriaus gaunamas šešių fazių ištaisymas, veikiant kiekvienai fazei ir 1/6 periodo vožtuvui.

Ryžiai. 5. Šešių fazių rektifikavimo grandinė su išlyginamuoju reaktoriumi

Tokia schema naudojama didelės galios lygintuvuose (1000 A ir daugiau), daugiausia žemos įtampos maitinimui.

Pagrindinis šios ištaisymo grandinės trūkumas yra tas, kad jai reikalingas sudėtingesnis ir brangesnis transformatorius, kuris suprojektuotas atsižvelgiant į nuolatinės srovės komponento nuokrypį, taip pat papildomas droselis.

Suvirinimo lygintuvai su transformatoriniu reguliavimu

Suvirinimo lygintuvų kabėjimo charakteristika gaunama įvairiais būdais.Paprasčiausia, kad suvirinimo lygintuve įtaisytas kabėjimo charakteristikos galios transformatorius.Suvirinimo lygintuvas VD-306 yra suprojektuotas pagal šį principą.

Ryžiai. 6. Suvirinimo lygintuvas, valdomas padidintos dispersijos transformatoriumi: a, b — elektros grandinės, c, d — transformatoriaus konstrukcija.

Jį sudaro galios transformatorius su judančiomis apvijomis arba šuntu, lygintuvas ir paleidimo apsauga. Grubus srovės reguliavimas atliekamas vienu metu perjungiant pirminę ir antrinę apvijas iš „žvaigždės“ (λ / λ) į „trikampio“ grandinę (∆ / ∆). Pirmuoju atveju nustatoma mažų srovių pakopa, o antruoju - didelių. Kiekviename etape sklandus srovės reguliavimas atliekamas keičiant atstumą tarp pirminės ir antrinės apvijų.

Lygintuvo blokas surenkamas ant silicio diodų, kurie priverstinai aušinami ventiliatoriumi. Lygintuvas įsijungia ir išsijungia. magnetinis starteris.

Apsauginė įranga neleidžia lygintuvui įsijungti, jei į diodus nėra tiekiamas oro srautas, taip pat jei vienas iš diodų neveikia arba nutrūksta tinklo įtampa į dėžę. Aprašyta apsaugos nuo paleidimo įranga yra tradicinė suvirinimo lygintuvams.

Nagrinėjamo tipo suvirinimo lygintuvus lengva gaminti ir naudoti. Jų trūkumai yra režimo stabilizavimo trūkumas, kai keičiasi tinklo įtampa, ir nuotolinio valdymo neįmanoma.

Ryžiai. 7. Suvirinimo lygintuvo VD-306 elektrinė schema

Ryžiai. 8. Suvirinimo lygintuvo VD-313 elektrinė schema

Suvirinimo lygintuvai su tiristoriaus valdymu

Tiristorių lygintuvuose, be transformatoriaus ir vožtuvo bloko, maitinimo grandinėje yra filtro droselis, o valdymo sistemoje - jutikliai ir elektroniniai blokai.

Ryžiai. 9. Tiristorių suvirinimo lygintuvų schemos: a — su trifaziu tilteliu, b — su šešiafaziu su išlyginamuoju droseliu, c — su žiedine lygintuvo grandine

Suvirinimo lygintuvai reguliuojami prisotinimo droseliu

Prisotintieji droseliai taip pat naudojami norint gauti suvirinimo lygintuvų kabėjimo charakteristikas. Tarp galios transformatoriaus ir lygintuvo bloko yra indukcinis reaktyvinis droselis. Lygintuvo galios transformatorius turi standžią išorinę charakteristiką. Lygintuvo kabėjimo charakteristika užtikrinama induktoriaus indukcinės varžos dėka.

Daugiapakopiai suvirinimo lygintuvai

Suvirinimo lygintuvai su standžiomis išorinėmis charakteristikomis naudojami kelių stočių suvirinimui - pusiau automatiniam ir rankiniam. Pirmuoju atveju jie numato galimybę reguliuoti išėjimo įtampą, o antruoju - ne. Taigi, kelių stočių suvirinimo lygintuvas yra paprasčiausias.