Источники питания постоянным током. Сварочные выпрямители

Эти источники состоят из трансформатора и блока вентилей. Иногда в комплект выпрямителя входит также дроссель, включенный в цепь постоянного тока для получения нормального переноса электродного металла в дуге.

В основном применяют многофазные выпрямители. В выпрямителях с полого-падающей характеристикой используют трансформаторы с малым сопротивлением короткого замыкания. Для получения падающей характеристики необходимы трансформаторы с дросселями или с развитым магнитным рассеянием, аналогичные ранее описанным. В современных выпрямителях применяют преимущественно кремниевые вентили, а в ряде случаев селеновые. Селеновые выпрямители обладают большой перегрузочной способностью и необходимы для источников спадающей или жесткой характеристиками. Кремниевые выпрямители применяют главным образом в источниках с падающими характеристиками. Они отличаются малым размером и, как следствие, очень напряженным тепловым режимом работы.

Схема выпрямителя с трехфазным трансформатором и выпрямительным блоком, собранным по трехфазной мостовой схеме, показана на рис. 8-11. При этой схеме каждый выпрямительный элемент проводит ток в прямом направлении в течение V3 периода, что исключает резкие пульсации тока. Применяют выпрямители шестифазные, а также выпрямители, в которых внешняя характеристика создается полупроводниковыми приборами. Современные выпрямители часто содержат схемы автоматического регулирования и стабилизации напряжения при наличии внешних возмущений (табл. 8-2).

Сварочные генераторы. Это специальные виды электрических машин постоянного тока. Заданные внешние характеристики могут быть получены различными путями.

Применением генератора постоянного тока с жесткой характеристикой и последовательным включением в сварочную цепь балластных сопротивлений. Такая схема используется в многопостовых генераторах.

Применением генераторов с магнитным потоком, изменяющемся в зависимости от изменения величины сварочного тока. Эти генераторы могут быть разделены на три основные группы: а) с обмоткой независимого возбуждения и размагничивающей последовательной обмоткой; ампер-витки последней направлены встречно ампер-виткам обмотки независимого возбуждения; б) с самовозбуждением; ампер-витки параллельной намагничивающей и последовательной размагничивающей обмоток направлены встречно; в) с самовозбуждением; генераторы имеют намагничи-

вающую обмотку возбуждения и используют размагничивающее действие реакции якоря.

В СССР выпускаются генераторы с самовозбуждением, схема которых показана на рис. 8-12. Намагничивающая обмотка питается от третьей, дополнительной щетки с. Благодаря поперечной реакции якоря напряжение между третьей и основной щетками мало зависит от тока нагрузки. Режим сварки регулируют при помощи реостата Р в^цепи намагничивающей обмотки возбуждения #0, который определяет напряжение холостого хода генератора. При коротком замыкании напряжение дуги равно нулю, а электродвижущая сила генератора падает до величины, уравновешивающей падение напряжения в сопротивлении сварочной цепи. Для расширения пределов регулирования от размагничивающей обмотки РО сделан дополнительный вывод.

Однопостовые генераторы для питания установок полуавтоматической или автоматической сварки должны иметь пологопа-дающую или жесткую характеристику. Для получения широкого диапазона регулирования они имеют независимое питание обмотки возбуждения.

Универсальный сварочный генератор позволяет получать внешние характеристики различной формы (падающей или жесткой) и регулировать динамические свойства (рис. 8-13). Включая последовательную обмотку СО встречно или согласно и изменяя число витков в обмотке, можно получить жесткую или падающую характеристику. Соответствующие динамические свойства генератора достигаются включением витков регулируемого дросселя Д.

По типу привода вращающиеся источники питания разделяются на преобразователи, снабженные электродвигателями, и на агрегаты, снабженные дизельными или бензиновыми двигателями внутреннего сгорания (табл. 8-3).

Источники питания импульсной дуги (рис 8-14) Такие источники содержат генератор постоянного тока ГПТ, генератор импульсов Г И и блок управления БУ, Генератор импульсов может быть построен по принципу накопления энергии в конденсаторах, которая в дальнейшем по команде блока управления расходуется в виде кратковременных импульсов Величину и длительность импульса можно настраивать путем изменения емкости батареи конденсаторов либо путем выделения определенных отрезков синусоиды тока Генераторы импульсов рассчитывают обычно на частоту, кратную частоте сети (50, 100 Гц) В качестве ГПТ могут быть использованы выпрямители или вращающиеся преобразователи В последнем случае последовательно в цепь якоря генератора включают полупроводниковый вентиль, предупреждающий шунтирование дуги якорем.

Области применения источников питания различных типов (табл 8-4) При выборе источника питания нет оснований отдавать предпочтение какой-либо из схем генераторов, трансформаторов или выпрямителей. Эксплуатационные их свойства зависят

ё основном от правильности расчета и конструирований и от качества изготовления.

Сварочные трансформаторы — наиболее экономичные и дешевые источники питания. Однако они чувствительны к колебаниям напряжения сети. Кроме того, переменный ток применим далеко не для всех способов сварки.

Наиболее перспективны выпрямители, характеризующиеся высокими к. п. д. и cos ф, бесшумностью работы. Они экономичны, так как могут выключаться во время пауз в работе. Как правило, у выпрямителей мощность холостого хода меньше, чем у преобразователей. Однако выпрямители чувствительны к климатическим условиям и колебаниям напряжения сети, хотя уже имеются выпрямители, снабженные устройствами, обеспечивающими постоянство напряжения дуги при колебании параметров сети.

Генераторы постоянного тока эффективны при использовании в монтажных условиях, особенно в комплекте передвижных агрегатов с двигателями внутреннего сгорания.