Načelo delovanja številnih vrst varilne opreme temelji na uporabi enosmernega toka.Da bi takšne naprave delovale iz električnega omrežja, za katerega je znano, da je vir izmeničnega toka, so opremljene s posebnimi napravami, imenovanimi usmerniki.Kako je sodobni usmernik sedanjega in kakšne vrste ga danes uporabljamo v vsakdanjem življenju in industriji - bodo ta vprašanja predmet našega pogovora.
Vsebina
Načelo delovanja naprave
V vsakem usmerniku se, ne glede na njegov tip, uporabljajo polprevodniški elementi, katerih lastnosti zagotavljajo pretvorbo spremenljivke v konstanto.Ker so izdelani iz posebnih materialov, na primer iz kristaliziranega germanija ali silicija, z dodatkom komponent za legiranje, lahko ti elementi vodijo tok samo v eni smeri.
Glej video o napravi naprave:
V sodobnih usmernikih izmeničnega toka se uporabljajo tri vrste polprevodniških komponent:
Dioda
Najpreprostejša različica polprevodniškega elementa.Ima dva zaključka, ki se imenujejo anoda in katoda.Funkcija diode v električnem tokokrogu je podobna funkciji povratnega ventila v cevnem sistemu: element prehaja električni tok, usmerjen od anode do katode, in se zapre takoj, ko se smer toka spremeni v nasprotno.
Glavne značilnosti diod so:
- Največji tok;
- Najvišja napetost, ki drži zaprto diodo (v primeru prekoračitve dovoljene vrednosti bo prišlo do okvare diode, v kateri bo tok šel skozi element v nasprotni smeri);
- Hitrost ali, z drugimi besedami, čas, ki je potreben, da se diodo zapre, je odvisna od te značilnosti, pri čemer lahko tokovi, katerih frekvenca deluje element;
- Delež električne energije, ki se oddaja v obliki toplote.
Tiristor
Ta element je razporejen na podoben način, vendar ima poleg anode in katode tudi kontrolno elektrodo, na katero se lahko pošlje signal za odpiranje ali zapiranje.To je posledica drugega imena tiristorja - kontrolne diode.
Oglejte si video, preprost polnilec na tiristorju:
Seznam karakteristik v tiristorjih je enak kot pri diodah, dodani so le parametri kontrolnega signala.Pogosto v elektrotehničnih diodah in tiristorjih imenujemo polprevodniške ventile.
Tranzistor
Ta polprevodniški element omogoča, s pomočjo kontrolnega signala z nizko močjo, izvajanje fleksibilnega nadzora nad količino oddanega toka visoke moči in njegovo napetost.
Najenostavnejša različica enofaznega polprevodniškega usmernika je tako imenovani diodni most:
Kot je razvidno, je ne glede na smer delovanja elektromotorne sile izmeničnega vira električni tok na obremenitev vedno usmerjen na isto.straniEna od glavnih pomanjkljivosti te sheme je utripajoča vrsta rektificiranega toka, tako tudi najpreprostejšausmerniki ne morejo delovati brez uporabe gladkih kondenzatorskih filtrov.
Treba je opozoriti, da se usmerjevalnik varilca ne imenuje sam usmernik, temveč naprava, ki lahko proizvaja stabilen, konstanten tok visoke moči, potreben za izvajanje varilnih del.
Zato je v teh napravah poleg direktnega usmernika tudi transformator.Poleg tega so lahko opremljeni z vsemi vrstami filtrov, nadzornih plošč, zaščitne in merilne opreme.
Če primerjamo varilne usmernike s pretvorniki, obstaja več prednosti:
Oprema za varjenje aparatovUporaba usmernika zagotavlja stabilnejši razelektritveni lok;
- Znatno zmanjša volumen kovinskega pršila;
- Usmerniki imajo večjo učinkovitost;
- Zmanjšane izgube v prostem teku;
- Zagotavlja širši obseg regulacije jakosti varilnega toka;
- Uporaba usmernika zagotavlja večje možnosti avtomatizacije procesa električnega varjenja;
- Masa in mere varilnih naprav se zmanjšajo.
Vrste varilnih usmernikov
Dve vrsti usmernikov za izmenični tok se razlikujeta po številu faz:
Enofazna
Zasnovana za priključitev na enofazno omrežje.V teh napravah se uporablja enofazna mostna shema (glej opis diodnega mostu zgoraj) z dvofaznim usmernikom.
Trifazna
Pogon je izveden s trifaznim električnim omrežjem.Te napravedobil najbolj distribucijo.Delo trifaznega usmernika temelji na uporabi enega od dveh tipov vezij:
Trifazni most.
Prednost te sheme pred enofaznim je, da je za njeno izvedbo potrebno manjše število polprevodniških elementov, medtem ko se izkaže, da je lok bolj stabilen.
Glej videoposnetek mostne sheme dela:
Naprava uporablja trifazni usmernik najpreprostejše konstrukcije.Na izhodu usmernika je pulzirajoči tok s frekvenco pulziranja 300 Hz.
Šest-fazni (dvofazni trifazni tokokrog.)
Velja za naprave s tokom do 500 A. Sekundarni navitje transformatorja v takem usmerniku je razdeljeno na šest delov, ki so združeni v dve skupini, od katerih ima vsaka vlogo \ tZa izenačitev napetosti med njimi se uporablja trifazni napajalnik
Šestfazno (dvojno trifazno vezje
Iz katere metode bo priključen primarni navitje - "trikotnik"ali "zvezda" bo odvisna od območja regulacije varilnega toka
Vzorec zvonjenja
Za razliko od zgoraj navedenega pomanjkanja reaktorja za izravnavo, v tem primeru polprevodniški elementi delujejo v manj ugodnih pogojih, vendar se energetski transformator uporablja učinkoviteje
Razvrstitev po namenuin naprava
Poleg te klasifikacije so sodobni usmerniki razdeljeni na naprave in so namenjeni za naslednje tipe:
Klasična.
To je najpreprostejša možnostvarilni usmernikNaprava vsebuje tri glavne sestavne dele:
Glavne pomanjkljivosti klasičnih usmernikov so teža in velikost ter kratko trajanje obremenitve v ciklu.Slednje pomeni, da lahko enota deluje dolgo in s pomembnimi odmori, ki so potrebni za hlajenje.Zato se uporabljajo klasični usmerniki, predvsem za samostojno delo - doma ali v manjših delavnicah.
Multipost.
Večkratne enote
Ti agregati se uporabljajo v industriji ali na gradbiščih, kjer se varilna dela izvajajo neprekinjeno in v velikih količinah.Naprava zagotavlja večji tok na več varilnih postaj.Vsak izhod je opremljen z lastnim regulacijskim mehanizmom, ki je sestavljen iz dušilke in reostata, kar omogoča prilagajanje lastnih delovnih parametrov na vsakem od stebrov.
Uporaba večtočkovnega usmernika zmanjša stroške nakupa opreme in vzdrževanja.
Glavna pomanjkljivost te vrste naprave je, da se robot v primeru preloma istočasno ustavi na vseh delovnih mestih.
Pretvorniki.
Varilna enota klasičnega tipa, tudi s sorazmerno majhno močjo, je precej velika po velikosti in teži, predvsem zaradi dimenzij spodnjega transformatorja.Ugotovljeno je bilo, da se z naraščajočo pogostnostjo izmenjavetok magnetne žice močnostnega transformatorja se lahko bistveno zmanjša. To načelo je bila osnova usmerjevalnika inverterja naprave. Faze trenutne transformacije v tej napravi imajo naslednji vrstni red:
Značilnosti usmernikov
Inverter sklop
Glavne značilnosti usmernikov so:
- nazivni varilni tok, A;
- Nazivna delovna napetost, V;
- najmanjši varilni tok, A;
- Minimalna obratovalna napetost, V;
- Nominalno trajanje obremenitve,%;
- Čas cikla.
Zaradi sodobnih usmernikov je varjenje postalo veliko lažje.
