Circuit invertor de sudare. Diagrama schematică a invertorului de sudură

Articolul va lua în considerare schema clasică invertor de sudare.

Informații de bază despre unitățile de invertor

De fapt, această unitate de alimentare, principiul funcționării sale este similar cu cel utilizat în computerele personale. Transformarea energiei electrice are loc în conformitate cu aceleași principii, în ciuda faptului că dimensiunile și funcțiile acestor dispozitive sunt diferite. Există mai multe etape care pot fi identificate în invertorul de sudură. Primul lucru este de a transforma tensiunea de curent alternativ, care vine de la rețeaua de 220 V, la o constantă. Despre cum se întâmplă acest lucru, va fi spus puțin mai jos, precum și schema electrică a invertorului de sudură.

Apoi, această tensiune se transformă într-o tensiune alternativă, dar cu o frecvență mai mare. Știți că frecvența curentului din rețeaua electrică este de 50 Hz. În invertor de sudare Aparatul crește până la 80 mii Hz. Apoi, este necesară reducerea valorii tensiunii cu o frecvență înaltă. În ultima etapă, această joasă tensiune se transformă la o frecvență de aproximativ 80.000 Hz. Aceasta este o scurtă descriere, de fapt, toate etapele pot fi împărțite în părți mai mici. Dar pentru a înțelege principiul funcționării, acest lucru este suficient.

Datorită a ceea ce scade greutatea aparatului de sudură

Și acum despre motivul pentru care au fost alese schemele de tip invertor. Uită-te la mașinile de sudură care au fost folosite înainte, inclusiv cele de casă. Scopul lor principal este de a reduce tensiunea de curent alternativ, care provine de la rețeaua electrică de uz casnic la o valoare sigură, dar cu un curent secundar mare. Din acest motiv, înfășurarea primară este înfășurată cu un fir mai subțire decât bobina secundară. Grosimea sârmei determină ce curent aveți în lichidare. Mai jos este o diagramă schematică invertor de sudare în articol. Studiați-l cu grijă pentru a avea o idee despre elementele incluse în ea. Pentru sudura, cateva sute de amperi sunt uneori necesare. Datorită faptului că puterea acestor transformatoare este foarte ridicată și funcționează numai la o frecvență de 50 Hz, în plus, ele au dimensiuni foarte mari. După cum înțelegeți, frecvența curentului de intrare și de ieșire este aceeași. Cu alte cuvinte, dacă ați aplicat la înfășurarea primară de 50 Hz, cu înfășurarea secundară curent electric cu aceiași parametri.

Frecvența de funcționare a invertorului

Dar acum, datorită mașinii de sudare invertor, care crește frecvența de lucru pe ordinea de optzeci de mii de hertzi, iar în unele dispozitive și mai mult, poate fi de multe ori pentru a reduce dimensiunea de transformatoare, care sunt utilizate în conversia curentului electric. Dacă creșteți frecvența de funcționare, puteți reduce transformatorul de cel puțin patru ori. În consecință, greutatea totală a întregului sudor va fi foarte mică. Costul acestui dispozitiv este de asemenea redus, deoarece există economii de cupru și oțel, care sunt utilizate la fabricarea transformatoarelor. Dar, pentru a obține o astfel de valoare de frecvență, este necesar să se utilizeze circuite invertor. Acestea constau din tranzistoare puternice cu efect de câmp care funcționează în modul cheie. Cu ajutorul lor, curentul este comutat cu frecvența necesară funcționării. Rețineți că tranzistorul cu efect de câmp poate funcționa numai la o tensiune constantă. Este de remarcat faptul că schema invertorului de sudură "Resanta" este în multe privințe similară cu cea utilizată în alte dispozitive.

Principiul de funcționare a redresorului

Prin urmare, înainte de a le aplica energie, trebuie să îndreptați curentul de intrare. Pentru aceasta, se utilizează un redresor, în care există diode puternice. Ele sunt conectate printr-un circuit de pod. După aceasta, componenta variabilă este întreruptă de condensatori electrolitici. Aceasta se întâmplă în prima etapă a transformării. Fields-efect tranzistori sunt conectate la transformator. Cu aceasta, puteți reduce tensiunea. Așa cum am menționat mai sus, aceste tranzistoare produc comutarea curentului cu o frecvență uneori chiar mai mare de 80.000 Hz. Este clar că transformatorul trebuie, de asemenea, proiectat să funcționeze cu astfel de parametri. Dimensiunile acestui dispozitiv sunt foarte mici, nu pot fi comparate cu cele utilizate în mașinile convenționale de sudură a transformatoarelor. Dar puterea lui este aceeași. Este clar că există mai multe elemente care sunt necesare pentru funcționarea stabilă a mașinii de sudură. Și acum mai detaliat despre modul în care funcționează fiecare unitate a invertorului convențional de sudură. Are două părți principale - circuitul de putere și control.

Redresor cascadă

În acest bloc are loc o conversie AC, care provine dintr-o rețea de 220 de volți. Ea are mai multe diode semiconductoare cu putere mare, precum și condensatoare electrolitice și un șoc. Aceasta are ca rezultat faptul că curentul alternativ cu o frecvență de operare de 50 Hz devine constant. Condensatoarele sunt necesare pentru a întrerupe componenta variabilă care rămâne în tensiune rectificată. Rețineți că există mai multe variante de circuite pentru rectificarea tensiunii. Dacă se face conexiunea la o rețea trifazată, circuitul diodelor semiconductoare va fi puțin diferit. Prin urmare, trebuie să decideți ce aveți nevoie de un circuit invertor de sudare. Cu mâinile, un astfel de dispozitiv poate fi asamblat destul de simplu.

filtre

Rețineți, de asemenea că, în aproape jumătate din tensiunea crește după merge la filtru, colectate de pe condensatoare electrolitice. Cu alte cuvinte, în cazul în care există o rețea de alimentare de 220 de volți, atunci bornele condensatorului, dacă efectuați o măsurătoare, este de 310 V. Pentru a netezi riplu de curent pentru a evita orice zgomot de înaltă frecvență, precum și pentru a evita căderea lor în rețeaua de alimentare, este necesar să se instaleze un filtru special. De obicei, se va strangula, care este înfășurată pe miezul inel și circuitul include mai multe condensatoare.

Invertor cascadă

De obicei, două tranzistoare puternice sunt utilizate pentru realizarea invertorului, care funcționează în modul cheie. Trebuie remarcat faptul că acestea sunt în mod necesar montate pe un radiator de aluminiu. Există, de asemenea, o răcire forțată suplimentară cu un ventilator. Datorită acestor tranzistoare există o comutare a tensiunii de cc, care este apoi alimentată către transformator de impulsuri. Mai mult, comutarea are loc la o frecvență de aproximativ 80 kHz. Dar există o diferență față de curentul alternativ care curge în sistemul electric de uz casnic. În primul rând, chiar valoarea frecvenței este de multe ori mai mare decât ea. În al doilea rând, forma impulsului acestei tensiuni alternante, produsă de tranzistoarele cu efect de câmp, este dreptunghiulară și nu un val sinusoidal. Pentru a proteja tranzistorii de supratensiune excesivă, este necesar să folosiți un circuit alcătuit din rezistori și condensatori. Este de remarcat faptul că schema electrică de bază a invertorului de sudură nu se face fără aceste elemente.

Transformator HF

Transformatorul de înaltă frecvență, care este alimentat cu tensiune de la tranzistoare care funcționează în modul cheie, permite să-și reducă valoarea la 65 volți în medie. În același timp, curentul poate fi de aproximativ 130 A. Puteți chiar să desenați o analogie cu bobina de aprindere, care este utilizată în mașini. În invertoarele de sudură, la înfășurarea primară se aplică o tensiune înaltă, dar curentul este foarte mic. Tensiunea din bobina secundară este îndepărtată cu o valoare mai mică, dar curentul este mărit. Rețineți că bobina de aprindere a autovehiculului funcționează în sens contrar. Aceasta înseamnă că la înfășurarea primară se aplică o tensiune joasă cu un curent înalt. Și cu secundar, o înaltă tensiune este eliminată, dar cu o valoare de curent mai scăzută.

Iesire redresor

Dar merită să aruncăm o privire asupra componentelor e. Circuit invertor de sudare. De asemenea, ieșirea este echipată cu un redresor, care este asamblat din diode semiconductoare de mare putere. Ei au o viteză foarte mare, se deschid și se închid într-un timp mult mai mic de 50 nanosecunde. Rețineți atunci când proiectați invertoarele de sudură că este necesar să selectați aceste elemente semiconductoare în așa fel încât parametrii săi să corespundă modului de funcționare. Diodele simple nu pot face față sarcinii, deoarece nu se pot deschide și închide în timp util. Se va începe imediat încălzirea excesivă și, ca rezultat, eșecul. Din acest motiv, este necesar să instalați diode care au timpi foarte scurți de comutare în timpul proiectării sau în timpul reparațiilor.