电焊。 使用晶闸管调节器调节半自动焊接电源中的焊接电流。 无线电电子电气工程百科全书 电压调节 通过使用特殊的跳线或开关切换焊接变压器的抽头,可以逐步调节焊接电压和电流。 实践表明,这种方法通常不允许选择最佳的焊接模式,并且在改变焊接电路、电源的参数或使用各种保护气体混合物时也不能保证恒定的结果。 增加切换步数 允许改善源的操作特性,但同时需要使用复杂且笨重的多位置开关,源的绕组单元非常复杂。 这样一方面增加了它的成本,另一方面也大大降低了它的可靠性。 很长一段时间以来,一直在使用各种 焊接电压、电流的平滑调节方式使用移动绕组、磁分流器或磁放大器。 但这样的方法并不具备根本优势, 因为他们暗示:
此外,此类选项通常更适合具有下降外部特性的源,并且如果外部特性应该是缓慢下降或剧烈下降,则并不完全适合。 对于此类电源,很长一段时间以来,没有比带有接触开关的电源更有价值的替代品。 确保焊接电流的连续性 1955 年,随着晶闸管的制造,改变现状并用非接触式开关取代接触式开关的机会出现了,晶闸管是第一个具有足够功率用于焊接电源的开关半导体器件。 晶闸管的使用使得电压和电流的平滑调节成为可能,并且放弃了移动机械部件,从而提高了焊接电源的可靠性。 让我们考虑一个可以平滑调节焊接电压和电流的焊接电流源。 晶闸管作为关键元件有两种状态:
关闭 晶闸管不导通电流,但在 开放 - 进行。 由于晶闸管只能沿一个方向传导电流,因此通常称为 半导体控制阀 (可控硅整流器,SCR)。 与二极管不同,晶闸管除了阳极和阴极外,还有一个额外的 控制电极:通以电流,即可使晶闸管进入开通状态。 不幸的是,为了使晶闸管切换到闭合状态,仅从控制电极去除控制信号是不够的。 为此,必须将流过晶闸管的电流减小至零。 这使得它不是一个完全受控的半导体器件。 然而,如果晶闸管用于交流电路,这种情况不会产生太大干扰。 在这种情况下,调零和电流极性反转在此期间发生两次。 因此,晶闸管可以在每个交流半周期结束时自然关断。 由于晶闸管没有中间导通状态,只能通过改变其开通状态的时间t来调节电流或电压。u (图18,13)。 18.13。 用晶闸管调节电压和电流的原理 这种监管方式既有优点也有缺点。 至 优点 是指晶闸管在闭合状态下具有非常高的电阻,而在打开状态下具有非常低的电阻。 因此,其上消耗的功率微不足道,这使得构建高效晶闸管控制源成为可能。 К 缺点 指的是晶闸管控制器操作的结果是正弦曲线片段的“咬合”以及暂停时间 t 的增加n 在输出电压。 全波控制整流器(图18.14)的使用确保了变压器的更有效使用,消除了变压器磁芯的单侧偏置,并且还减少了脉冲之间的暂停tn 的持续时间。
然而,即使在这种情况下,特别是对于最小焊接电流,输出电压的暂停也很明显。 为了在这些暂停期间保持电弧,有必要使用比带有不受控整流器的焊接电源更有效的扼流圈。 在这里,我们面临着相互排斥的要求,这在前面已经讨论过。 С 一边为了保证焊接电流的连续性,需要增大电感器的电感量。 和 另一边,为了获得所需的短路电流上升率,电感器的电感值不能增加到一定值以上,这保证不能满足第一个要求。 在上一章中,为了满足这些要求,我们使用了额外的补充电流源。 在这种情况下,该解决方案是不合适的,因为由于可控整流器的操作,电压平衡将被扰乱。 因此,将从补充源获取与主电流大小相当的电流。 也就是说,当您尝试使用可控整流器减少电流时,缺失的电流将从补充电源流入焊接电路。 这个问题可以使用解决 两个绕组扼流圈 L1、L2(图 18.15)。 电感L1和L2通过互连 节气门比 让我们更详细地考虑该节流阀的工作原理。 假设受控桥的一个晶闸管开路。 在这种情况下,由内阻为 3 Ohm 的电压源 V3 模拟的电弧电流 I(V0,05) 流过电感线圈 L1,电感线圈 L0,3 的电感为 18.1 mH(表 XNUMX)。 当电压V3超过交流电压源VI的瞬时电压时,先前打开的桥式晶闸管将闭合,负载电流I(V3)将开始在电路D5、L2、L1、V3中流动。 由于磁耦合电感 L1 和 L2 串联,此时负载电流将减小 K = KTR +1倍,电感量K增加2 时间。 结论。 与线性减小的电流不同,电感呈二次方增加。 这意味着由此产生的电感器的电感将能够在更长的时间内保持连续的负载电流。 负载电流图 I(V3)(图 18.15)证实了这一点。 从该图可以看出,电弧电流是连续的,并且在最坏的情况下(当电源产生 60 A 的最小焊接电流时)不会低于 10 A。 扼流圈电感 L1 可以根据表中的数据进行选择。 18.1。 在我们的例子中2 = 0,3 毫赫。 反过来,电感L2 也不能具有任意值,而是由变换比决定,变换比通常仅表示为整数。
因此,对于变换系数 KTR = 1; 2; 3; 4; 5...电感的次级绕组会有电感 = 0,3; 1,2; 结论。 变比越大,绕组电感L越高2 电感器在电压暂停期间维持电流的时间越长。 然而,随着变压比的增加,节气门的整体尺寸也增加。 因此,有必要在模拟器中选择尽可能小的变比,以保证在最小焊接电流下,电压暂停时的电流不低于10A。 在这种情况下,这个条件满足 KTR 5、从负载电流I(V3)对应的时间图可以看出,负载电流最小值没有低于10A,幅值达到132A。即如果幅值当电流值达到规定值时,则能量在电感Lx中积累,足以维持电压暂停时的电流。 如果随着电流的进一步增加,电感器磁芯饱和,那么这不会使其暂停时的操作恶化,但会减小整体尺寸。 使用饱和扼流圈也将稳定次级的工作电流(L2) I 级电感绕组L2 = 13 A。 否则,该电流将与负载电流成正比。 初级最大工作电流(L1)的电感绕组对应的最大焊接电流IL1 我最大SV = 180 A。 扼流圈缠绕在由 3411 (E310) 钢制成的 W 形带芯上。 电感器的初级绕组包含 18 匝截面为 36 mm2 的绝缘铜母线。 电感器的次级绕组包含90匝直径为1,81毫米的搪瓷绝缘铜线。 需在节流阀芯的间隙中插入1毫米厚的非磁性垫片(非磁性间隙总计2毫米)。 图片。 18.16。 双绕组扼流圈绕组中电流的时序图
利用 SwCad 可以对非线性电感进行建模的事实,让我们创建一个带有非线性扼流圈的源模型(图 18.17)。 根据计算结果,非线性电感设定线如下: 测试节点 消除重磁化环路建立在两个电流源 - G1 和 G2 上,由电压控制,用于测量和标准化显示参数。 受控电流源 G1 的传输系数提供积分器的输出电压,等于感应系数,可以通过以下公式计算: 传输系数的计算值必须写入受控电流源 G1 设置菜单的值行中。 受控电流源G2的传递系数,提供等于非线性变压器磁芯强度的输出电流,可以通过以下公式计算: 传输系数的计算值必须写在受控电流源 G2 设置菜单的值行中。 在水平轴设置中,在“数量绘制”行中,输入 I(G2) 参数,而不是时间参数。 单击电容器 C1 的右侧端子,垂直显示积分器输出端的电压(图 18.18)。
上图。 图 18.18 显示了非线性电感器磁芯磁化反转的轨迹。 在最小焊接电流下(图18.18,a),电感磁芯处于饱和边缘。 随着电流的增加,磁芯饱和(图18.18,b)。 作者:Koryakin-Chernyak S.L. 查看其他文章 部分 焊接设备. 读和写 有帮助 对这篇文章的评论. 科技、新电子最新动态: 花园疏花机
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免费技术图书馆的有趣材料: 文章评论: 胜利者 对焊接设备的设计师来说很有趣。 我想要最终的结果。 成品电路适用于半自动焊机电压的高质量调整。 证明,不是来自推土机。 本页所有语言 www.diagram.com.ua |