Заваръчна инверторна верига. Схемата на заваръчния инвертор

Статията ще разгледа класическата схема заваръчен инвертор.

Основна информация за инверторните елементи

В действителност, този захранващ блок, принципът на неговата работа е подобен на този, използван в персоналните компютри. Преобразуването на електрическата енергия става по същите принципи, независимо от факта, че размерите и функциите на тези устройства са различни. Има няколко етапа, които могат да бъдат идентифицирани в заваръчния инвертор. Първото нещо е да конвертирате променливотоковото напрежение, което идва от 220 V мрежата, до константа. За това как се случва това, ще се каже малко по-ниско, както и електрическата схема на заваръчния инвертор.

Тогава това напрежение се трансформира в променливо напрежение, но с по-висока честота. Знаете, че честотата на тока в електрическата мрежа е 50 Hz. В инверторно заваряване Апаратурата се увеличава до 80 хиляди Hz. След това е необходимо да се намали стойността на напрежението с висока честота. На последния етап това ниско напрежение се трансформира при честота около 80 000 Hz. Това е кратко описание, всъщност всички етапи могат да бъдат разделени на по-малки части. Но за да разберем принципа на функциониране, това е достатъчно.

Поради това, което намалява теглото на заваръчния апарат

И сега защо са избрани схемите от инверторния тип. Погледнете заваръчните машини, които са били използвани преди, включително домашните. Тяхната основна цел е да се намали AC напрежението, което идва от електрическата мрежа на домакинствата до безопасна стойност, но с голям вторичен ток. Поради тази причина първичната намотка се навива с тънък проводник, отколкото вторичната намотка. Дебелината на тел определя какъв ток ще получите в ликвидацията. По-долу е дадена схематична схема заваръчен инвертор в статията. Внимателно го изучавайте, за да имате представа какви елементи са включени в него. За заваряване понякога са необходими няколкостотин ампера. Поради факта, че мощността на такива трансформатори е много висока и работят само на честота 50 Hz, освен това те имат много големи размери. Както разбирате, честотата на входящия и изходящия ток е еднаква. С други думи, ако сте приложели към първичната намотка 50 Hz, а вторичната намотка е изключена електрически ток със същите параметри.

Работна честота на инвертора

Но сега, благодарение на машината за инвертор заваряване, което увеличава работната честота от порядъка на осемдесет хиляди херца, а в някои устройства и повече, може да бъде много пъти, за да се намали размера на трансформатори, които се използват в превръщането на електрически ток. Ако увеличите честотата на работа, можете да намалите трансформатора поне четири пъти. Следователно общото тегло на целия заварчик ще бъде много малко. Разходите за това устройство също са намалени, тъй като има икономия на мед и стомана, които се използват при производството на трансформатори. Но за да се получи такава честота, е необходимо да се използват инверторни вериги. Те се състоят от мощни транзистори с полеви ефекти, които работят в режим на ключ. С тяхна помощ токът се превключва с честотата, необходима за работа. Моля, имайте предвид, че транзисторът с полеви ефекти може да работи само при постоянно напрежение. Струва си да се отбележи, че схемата на заваръчния инвертор "Resanta" в много отношения е подобна на тази, използвана в други устройства.

Принцип на действие на токоизправителя

Ето защо, преди да приложите захранването към тях, трябва да изправите входящия ток. За това се използва токоизправител, в който има мощни диоди. Те са свързани чрез мостова схема. След това променливият компонент се прекъсва от електролитни кондензатори. Това се случва в първия етап на трансформацията. Транзисторите с полеви ефект са свързани към трансформатора. С него можете да намалите напрежението. Както беше споменато по-горе, тези транзистори генерират превключване на тока с честота понякога дори повече от 80 000 Hz. Ясно е, че трансформаторът трябва да бъде проектиран така, че да работи с такива параметри. Размерите на това устройство са много малки, не могат да бъдат сравнени с тези, използвани в конвенционалните машини за заваряване на трансформатори. Но силата му е същата. Ясно е, че има много повече елементи, които са необходими за стабилната работа на заваръчната машина. И сега по-подробно за това как всяка единица на конвенционален заваръчен инвертор работи. Тя има две основни части - силовата и контролната схема.

Токоизправител каскада

В този блок се осъществява преобразуване на променлив ток, което идва от 220-волтова мрежа. Има няколко полупроводникови диода с висока мощност, както и електролитни кондензатори и дросел. Това води до факта, че променлив ток с работна честота от 50 Hz става постоянен. Кондензаторите са необходими за прекъсване на променливия компонент, който все още остава в ректифицираното напрежение. Имайте предвид, че има няколко варианта на вериги за поправяне на напрежението. Ако връзката трябва да бъде осъществена в трифазна мрежа, веригата на полупроводниковите диоди ще бъде малко по-различна. Затова трябва да решите какво имате нужда от заваръчна инверторна верига. С ръцете си такова устройство може да бъде сглобено съвсем просто.

филтри

Обърнете внимание, че почти половината пъти напрежението се увеличава, след като достигне филтъра, събран на електролитни кондензатори. С други думи, ако има захранване от 220 волта, а след това кондензаторни терминали, ако направите измерването, е 310 V. За да се изгладят текущата вълничката да се избегне всякакъв високочестотен шум, както и за да се избегне попадането им в електрическата мрежа, е необходимо да инсталирате специален филтър. Обикновено тя се монтира на дросел, който е навит на пръстеновидно ядро ​​и в контура са включени и няколко кондензатора.

Инверторна каскада

Обикновено се използват два мощни транзистора за реализацията на инвертора, които работят в ключовия режим. Трябва да се отбележи, че те задължително са монтирани на алуминиев радиатор. Има и допълнително принудително охлаждане с вентилатор. Поради тези транзистори има комутация на постояннотоковото напрежение, което след това се подава към импулсен трансформатор. Освен това превключването се извършва при честота около 80 kHz. Но има разлика от променливия ток, който протича в битовата електрическа система. Първо, самата стойност на честотата е многократно по-голяма от тази. На второ място, формата на пулса на това променливо напрежение, което се получава от транзисторите с полеви ефект, е правоъгълно, а не задължително. За да се защитят транзисторите от прекомерно пренапрежение, е необходимо да се използва верига, състояща се от резистори и кондензатори. Струва си да се отбележи, че основната електрическа схема на заваръчния инвертор не работи без тези елементи.

HF трансформатор

Високочестотният трансформатор, който се захранва с напрежение от транзистори, работещи в режим ключ, позволява да се намали стойността му до средно 65 волта. Но в същото време токът може да бъде около 130 А. Можете дори да направите аналогия с бобината за запалване, която се използва в автомобилите. При заваръчните инвертори се прилага високо напрежение към първичната намотка, но токът е много малък. Напрежението от вторичната намотка се отстранява с по-ниска стойност, но токът се увеличава. Моля, имайте предвид, че бобината за запалване на автомобила работи в обратна посока. Това означава, че ниско напрежение с висок ток се прилага към първичната намотка. А с вторичното тяло се премахва високо напрежение, но с по-ниска токова стойност.

Изходен токоизправител

Но си струва да погледнете какви компоненти на e. Заваръчна инверторна верига. Изходът е оборудван и с токоизправител, който е съставен от високоенергийни полупроводникови диоди. Те имат много висока скорост, те се отварят и затварят във време, което е много по-малко от 50 наносекунди. Имайте предвид, когато проектирате заваръчни инвертори, че е необходимо да изберете тези полупроводникови елементи по такъв начин, че техните параметри да отговарят на режима на работа. Обикновените диоди не могат да се справят със задачата, защото не могат да се отварят и затварят своевременно. Незабавно ще започне прекомерно нагряване и в резултат на това ще се повреди. По тази причина е необходимо да инсталирате диоди, които имат много кратки времена на превключване по време на проектирането или по време на ремонта.