Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!
Wszystkie schematy falowników spawalniczych składają się z części zasilających i sterujących.
Urządzenie spawarki inwertorowej.
Obecnie popularne są urządzenia spawalnicze typu inwertorowego. Popularność wiąże się z ich niskimi kosztami. Projekty mają wiele zalet, ale od czasu do czasu, podobnie jak inne urządzenia, wymagają naprawy. Aby naprawić falownik, musisz znać jego urządzenie i główne jednostki funkcjonalne.
Sam projekt do spawania to jednostka mocy dużej mocy. Zasada jego działania jest podobna do impulsowych zasilaczy, które obejmują na przykład zasilacze do komputerów AT i ATX. Podobieństwa tkwią w sposobie przekształcania energii.
Energia w urządzeniu spawalniczym jest przekształcana w następujący sposób:
- Napięcie AC 220 V jest prostowane.
- Konwertuje ciągłe napięcie na przemienną wysoką częstotliwość.
- Intensywność maleje z wysoką częstotliwością.
- Podnapięcie prostuje się.
Konwersja prądu w falowniku spawalniczym
Wcześniej jako główny komponent falownika spawalniczego zastosowano transformator dużej mocy. Zmniejsza to chwilowe napięcie sieci elektrycznej, co można uzyskać dzięki uzwojeniu dużych prądów (10-100 A), które będą potrzebne do spawania. Jeśli natężenie zostanie zmniejszone przy przewijaniu struktury transformatora, możliwe będzie wielokrotne zwiększenie prądu, który przewijanie może dać obciążeniu. W rezultacie liczba zwojów przewijania zostanie zmniejszona, a średnica drutu do zwijania wzrośnie.
Struktury transformatorów są mocniejsze. Pracują z częstotliwością 50 Hz, mają duże wymiary i wagę.
Aby wyeliminować tę wadę, opracowywane są urządzenia spawalnicze z inwerterem. W tych urządzeniach zakres roboczy zwiększa się do 65-80 kHz, w wyniku czego wymiary i całkowita waga konstrukcji są zmniejszone. Częstotliwość pracy konwersji zwiększa się 4-krotnie, co zmniejsza rozmiar o około 2 razy. W rezultacie koszty miedzi i innych materiałów do budowy osprzętu są zmniejszone.
Częstotliwość prądu tymczasowego sieci elektrycznej wynosi tylko 50 Hz, więc może występować problem z częstotliwością pracy urządzenia 65-80 kHz. W tym celu należy użyć obwodu inwertera spawalniczego, który zawiera tranzystory dużej mocy. Takie urządzenia mogą być przełączane z częstotliwością 65-80 kHz. Aby produkty tranzystorowe działały, muszą być zasilane stałym napięciem, które można uzyskać z urządzenia prostowniczego.
Schemat transformatora Inventor.
Intensywność sieci elektrycznej będzie prostowana przez mostek dużej mocy i wygładzany przez produkty kondensacyjne do filtracji. W wyniku tego na wyjściu prostownika i filtra uzyskuje się ciągłe napięcie powyżej 220 V. Jest to początkowy etap konwersji.
Ta intensywność będzie wykorzystywana jako źródło zasilania dla obwodu falownika. Produkty tranzystorowe wysokiej mocy falownika są połączone ze strukturą transformatora w celu obniżenia. Produkty tranzystorowe są przełączane z wysoką częstotliwością 65-80 kHz, a zatem konstrukcja transformatora będzie również działać na tej częstotliwości. Do pracy przy wysokich częstotliwościach potrzebne są mniejsze urządzenia transformatorowe. Dlatego transformator zostanie skompresowany do małych rozmiarów, a jego moc pozostanie niezmieniona.
Istnieją pewne trudności z konwersją, dlatego w obwodzie inwertera spawalniczego są inne szczegóły, które są przeznaczone do stabilnej pracy urządzenia.
Obwód falownika spawalniczego i konstrukcja jednostki zasilającej
Wygląd płyty spawalniczej ze wskazaniem położenia głównych elementów schematu można zobaczyć na rys. 1. Przede wszystkim należy zrozumieć obwód jednostki mocy, co można zobaczyć na rys. 2
Rysunek 1. Schemat płyty spawalniczej.
Obwód falownika spawalniczego składa się z następujących elementów:
- filtr szumów;
- przekaźnik wolnego startu;
- elementy kondensatora;
- prostownik sieciowy;
- czujnik prądu;
- chłodniejszy;
- konstrukcja transformatora do obniżania;
- grzejniki.
Spawalniczy prostownik sieciowy inwertera
Przede wszystkim prąd przemienny 220 V jest prostowany przez mostek dużej mocy, po czym jest filtrowany przez kondensatory elektrolityczne. Jest to konieczne, aby tymczasowy prąd sieci elektrycznej o częstotliwości 50 Hz stał się stały. Potrzebne są elementy kondensatora C21 i C22 w celu wygładzenia tętnienia wyprostowanego napięcia, które zawsze będzie występować po elemencie prostownika diodowego. Urządzenie prostujące jest realizowane zgodnie ze standardowym schematem mostka diodowego. Wykonywany jest na zespole PD1.
Należy zauważyć, że intensywność elementów skraplacza filtra będzie prawie 1, 5 razy większa niż na wyjściu mostka. Dlatego, jeśli po takim mostku uzyskuje się 220 woltów z pulsacjami, wówczas na elementach kondensatora zostanie uzyskane napięcie ciągłe 310 V. W większości przypadków napięcie robocze jest ograniczone do 250 V, ponieważ natężenie w sieci jest w niektórych przypadkach zawyżone. W związku z tym wyjście filtra będzie wynosić 350 V. W rezultacie elementy kondensatora będą miały napięcie 400 V, podczas gdy będzie pewna rezerwa.
Rysunek 2. Schemat części mocy ekwipunku.
Na płytce drukowanej urządzenie do spawania elementów prostownika sieciowego zajmuje dużą przestrzeń. Mostek diodowy do prostowania jest zamontowany na strukturze chłodnicy w celu chłodzenia. Przez ten zespół przepływają ogromne prądy, w wyniku czego diody nagrzewają się. Aby zabezpieczyć mostek, należy zainstalować bezpiecznik termiczny na urządzeniu grzejnikowym, który otworzy się, jeśli temperatura struktury grzejnika przekroczy 90 ° C.
W prostowniku stosowane są zespoły typu GBPC 3508. Zespół ten jest obliczany dla prądu przewodzenia 35 A i napięcia 800 V.
Po moście zainstalowano kilka kondensatorów elektrolitycznych, z których każda ma pojemność 680 mikrofaradów, a napięcie robocze wynosi 400 V. Pojemność urządzeń kondensatorowych zależy od modelu używanego urządzenia. Ciągłe natężenie z prostownika i filtra zostanie zastosowane do urządzenia.
Filtr zakłóceń i urządzenie falownika
Aby zakłócać wysokie częstotliwości, które wystąpią podczas pracy falownika do spawania, nie może dostać się do sieci elektrycznej, przed produktem prostownika należy zainstalować filtr kompatybilności elektromagnetycznej. Zgodnie ze schematem taki filtr składa się z elementów C1, C8, C15 i produktu przepustnicy na przewodzie pierścieniowym T4.
Układ filtra zakłóceń.
Urządzenie inwertera jest montowane zgodnie z ukośnym układem mostkowym. W tym przypadku istnieje kilka kluczowych produktów tranzystorowych dużej mocy. Jako główne urządzenia tranzystorowe mogą być używane jako elementy IGBT i MOSFET. Takie elementy będą musiały być zainstalowane na urządzeniu grzejnikowym, aby można było usunąć ciepło.
Ciągłe natężenie będzie przełączane przez produkty tranzystorowe Q5 i Q8 przez uzwojenie struktury transformatora T3 z częstotliwością znacznie wyższą niż częstotliwość sieci elektrycznej. Częstotliwość przełączania może wynosić 10-50 kHz. W tym przypadku powstanie prąd tymczasowy, jak w sieci elektrycznej, ale będzie on miał częstotliwość 10-50 kHz.
Aby chronić produkty tranzystorowe przed niepożądanymi emisjami intensywności, należy stosować łańcuchy RC.
Aby zmniejszyć intensywność, w obwodzie znajduje się element transformatora T3 o wysokiej częstotliwości. Za pomocą produktów tranzystorowych Q5 i Q8 natężenie, które może płynąć z prostownika, zostanie przełączone przez początkowe uzwojenie struktury transformatora T3. Rezultatem jest ciągłe napięcie 310-350 V.
Dzięki produktom tranzystorowym ciągła intensywność zostanie przekształcona w tymczasową.
Dzięki ponownemu nawinięciu w urządzeniu transformatorowym T3 możliwe będzie usunięcie znacznie mniejszej intensywności (około 65-70 V). W tym przypadku maksymalny prąd osiągnie 125-130 A, więc zaleca się użycie transformatora T3. Przez początkowe uzwojenie przepłynie mały prąd, ale duże napięcie. Niewielkie napięcie można usunąć z przewijania, ale prąd w tym przypadku będzie duży.
Schemat falownika spawania prostownika wyjściowego
Ten element jest montowany w oparciu o diody jednokatodowe dużej mocy.
Urządzenia naprawią tymczasowy prąd wysokiej częstotliwości. W przypadku prac naprawczych zaleca się wymianę diod w elemencie wyjściowym na prostowanie za pomocą szybkich.
Każdy falownik spawalniczy ma swój własny schemat, ale główne elementy są wszędzie takie same.