Источники питания с частотным преобразователем

Одно из перспективных направлений совершенствования сварочного оборудования — создание энергосберегающих источников питания со звеном повышенной частоты, или инверторных. У этих источников масса и габариты в 6…9 раз меньше по сравнению с выпускавшимися ранее. Они имеют коэффициент мощности 0,95…0,98, более высокий КПД, высокие динамические свойства.
Переменное напряжение питающей сети поступает на низкочастотный выпрямитель НВ и после выпрямления преобразуется инвертором ИНВ в переменное напряжение повышенной частоты 1…20 кГц. Силовой трансформатор Т включен между инвертором и выходным неуправляемым высокочастотным выпрямителем ВВ. Трансформация осуществляется на повышенной частоте, что позволяет существенно снизить размеры силового трансформатора. Формирование внешних характеристик и регулирование сварочного режима осуществляются системой управления блока обратных связей (БОС).
Инверторные источники обеспечивают легкое зажигание и эластичность дуги; мелкокапельный и струйный перенос металла; минимальное разбрызгивание расплавленного металла; понижение напряжения холостого хода до 36 В; экономию электроэнергии на 30…40 %; плавную дистанционную регулировку параметров тока и напряжения.
Инверторный тиристорный источник ВДУЧ-301 с пологопадающими и кругопадающими внешними характеристиками — универсальный выпрямитель для механизированной сварки в среде защитных газов и для ручной дуговой сварки.
Структуру источника можно представить состоящей из двух основных узлов: сетевого выпрямителя и конверторного преобразователя. Сетевой выпрямитель выполнен по мостовой схеме на оптотиристорах и диодах. Кроме основной функции — выпрямления напряжения сети — он сглаживает пульсации входного напряжения, обеспечивает плавную зарядку накопительного конденсатора при включении источника, контроль за величиной входного напряжения, отключение выпрямителя при аварийных ре¬жимах. Конверторный преобразователь преобразует выпрямленное напряжение в напряжение сварочного контура с гальванической развязкой контуров. В его состав входит высокочастотный регулируемый инвертор, трансформаторно-выпрямительное устройство, работающее на высокой частоте, и выходной сглаживающий дроссель. Полумостовой тиристорный инвертор с резонансной коммутацией и диодами обратного тока содержит высокочастотные конденсаторы, катушки индуктивности и тиристорно-диодные ячейки. Выпрямительное устройство выполнено на стержневом трансформаторе с ферритовым сердечником.
С целью повышения сварочных показателей схема инвертора обеспечивает кратковременное форсирование режимов работы при зажигании дуги и капельных коротких замыканиях в процессе сварки. Частота пульсаций выходного напряжения источника в номинальном режиме 5 кГц.
Инверторный транзисторный источник ВДУЧ-251 предназначен для ручной дуговой сварки штучными электродами на постоян¬ном токе неповоротных стыков магистральных трубопроводов в непрерывном и импульсном режимах. Диапазон регулирования длительности импульса и паузы 0,1…0,9 с. Амплитуда тока импульса может быть установлена в пределах 30…250 А, тока паузы — 30… 100 А.
Выпрямитель имеет падающие внешние характеристики с возможностью изменения наклона (0,2; 0,4 и 0,7 В/А). Частота пульсации выходного напряжения источника в номинальном режиме 16 кГц.