Инвертирование в преобразовательной технике – это преобразование постоянного напряжения в переменное. Инверторы сварочных источников питания выполняются. - презентация

1

2 Инвертирование в преобразовательной технике – это преобразование постоянного напряжения в переменное. Инверторы сварочных источников питания выполняются на силовых тиристорах и транзисторах. Тиристорные инверторы проигрывают транзисторным по максимальной частоте преобразования (на порядок) и соответственно по массогабаритным показателям. Поэтому в производстве сварочных ИП они в настоящее время почти полностью вытеснены транзисторными инверторами.

3 Рассмотрим одну из широко применяемых схем транзисторного инвертирования: Выпрямитель V1 преобразует напряжение сети (~380В, 50Гц) в постоянное, неравномерность которого сглаживается фильтром L1С1. Инвертор на транзисторах VT1-VT2 преобразует постоянное напряжение в переменное высокочастотное (~ 50 кГц). Далее напряжение (~ 380 В) понижается трансформатором Т до сварочного ( 80 В), выпрямляется выпрямителем V2 и сглаживается фильтром L2- C2. Поскольку трансформируется переменный ток большой частоты, то трансформатор изготавливается не с железным, а с ферритовым сердечником, что снижает его вес примерно в 10 раз. Поскольку частота трансформируемого тока большая, то сокращается длительность переходных процессов с n*10 -2 с до с и менее.

4 В настоящее время основную часть инверторного оборудования для сварочного производства составляют ИП с высокочастотными трансформаторами, поскольку условия электробезопасности при ручной сварке и сварке шланговыми полуавтоматами, а также при плазменной резке требуют гальванической развязки вторичной цепи от силовой сети. Регулировка режима (получение падающей вольтамперной характеристики и регулировка вторичного напряжения на жёсткой характеристике) как правило осуществляется путём изменения частоты. Осциллограммы при регулировании напряжения изменением амплитуды (а), частоты (б) и ширины (в) импульсов Для получения падающей характеристики вводится обратная связь по току: с его увеличением автоматически снижается частота, что влечет уменьшение выходного напряжения. Для стабилизации выходного напряжения на жестких характеристиках вводится обратная связь по напряжению.

5 В 80-х годах и до середины 90-х годов инверторные выпрямители выпускались небольшой мощности (до 160 А), для работы на монтаже и для бытовых нужд. В середине 90-х появилось новое поколение так называемых полевых транзисторов, способных выдерживать большие токи. Это позволило приступить к выпуску промышленных инверторов на токи А. Современные переключающие приборы: МОП-транзистор (а); биполярный транзистор с изолированным затвором (б); транзисторно-диодный модуль чоппер (в); силовой модуль с оптимизированным управлением и комплексной внутренней защитой (г) В сварочных ИП с силовыми транзисторами используется несколько схем инвертирования.

6

7 1. Минимальные масса и габариты. У инверторных ИП при ультразвуковой частоте преобразования масса минимум на порядок меньше, чем у традиционных ИП. Это позволяет многократно снизить затраты перебазирование оборудования в монтажных условиях. 2. Наилучшие динамические характеристики: У трансформаторов и выпрямителей максимально возможная скорость регулирования определяется частотой сети. У инверторных ИП скорость регулирования определяется частотой преобразования. Динамические характеристики минимум на 2 порядка лучше, чем у традиционных. Это позволяет реализовать новые технологические возможности. Динамические характеристики позволяют эффективно реализовать режим горячего старта при сварке плавящимся электродом, снизить напряжение холостого хода в 2 и более раз, это позволяет получит более высокий КПД, позволяет полнее использовать сеть При сварке в защитных газах это позволяет реализовать процесс почти без разбрызгивания электродного металла за счет высокой скорости регулирования тока. В итоге по технологическим возможностям инверторные ИП существенно превосходят традиционные в монтажных условиях безусловно, в промышленных – во многих случаях тоже. По надежности лучшие образцы инверторных ИП не уступают выпрямителям. Гарантийный срок на большинство сварочных ИП - один год.

8