Circuit invertor de sudare. Schema schematică a invertorului de sudură

Articolul va lua în considerare schema clasică a invertorului de sudură. Până în prezent, acestea sunt foarte populare, prețul este destul de accesibil. Ei au o mulțime de calități pozitive, în special, simplitatea muncii și greutatea redusă. Dar, ca și alte dispozitive electronice, mașina de sudură poate eșua. Și pentru a efectua reparații de înaltă calitate, este necesar, cel puțin în termeni generali, să aveți o idee despre dispozitivul său, din care sunt constituite circuitele invertorului. Fără aceasta, nu puteți repara sudorii, în circuitul căruia sunt utilizați convertoarele invertorului. Prin urmare, este nevoie de o mulțime de teorii pentru a afla despre acest dispozitiv.

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 să transformați tensiunea de curent alternativ, care vine de la rețeaua de 220 V, la cea constantă. Despre cum se întâmplă acest lucru, va fi spus puțin mai puțin, 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. Mașinile de sudat pentru invertoare au o creștere de până la 80 mii Hz. Apoi, este necesară reducerea valorii tensiunii cu o frecvență înaltă. La ultima etapă, această tensiune joasă convertește cu o frecvență de aproximativ 80.000 Hz. Această 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 sudura 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 a invertorului de sudură din 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 este aplicată la înfășurarea primară de 50 Hz, cu bobina secundară, scoateți curentul electric cu aceiași parametri.

Frecvența de funcționare a invertorului

Dar, datorită mașinilor de sudură cu invertor, în care frecvența de lucru crește cu aproximativ optzeci de mii de hertzi, iar în unele dispozitive chiar mai mult, este posibil să se reducă de multe ori dimensiunile transformatoarelor, 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 aspectul invertorului de sudură "Resanta" este în multe privințe similar cu cel utilizat 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. Acestea sunt conectate prin circuitul de pod. După aceasta, componenta variabilă este decuplată de condensatori electrolitici. Aceasta se întâmplă în prima etapă a transformării. Emițătoarele cu efect de câmp sunt conectate la transformator. Cu aceasta, puteți reduce tensiunea. Așa cum am menționat mai sus, aceste tranzistoare produc comutarea curentului cu o frecvență de uneori chiar peste 80 mii 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 unui invertor convențional de sudură. Are două părți principale - circuitul de putere și control.

Redresor cascadă

În acest bloc, se convertește un curent alternativ, 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 înseamnă că un curent 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 determinați ce aveți nevoie de un circuit invertor de sudură. Cu mâinile, un astfel de dispozitiv poate fi asamblat destul de simplu.

filtre

Rețineți, de asemenea, că aproape jumătate de ori crește tensiunea după ce ajunge la filtrul colectat pe condensatori electrolitici. Cu alte cuvinte, dacă energia este alimentată de la rețeaua de 220 volți, se va aplica 310 V pe conductorii condensatorului dacă îl măsurați. Pentru a atenua pulsațiile curente, pentru a evita interferențele de înaltă frecvență și pentru a evita intrarea în rețeaua electrică, trebuie instalat un filtru special. De obicei, acesta este asamblat pe o clapetă de accelerație, care este înfășurată pe un miez inelar, iar mai mulți condensatori sunt de asemenea incluși în circuit.

Invertor cascadă

De obicei, două tranzistoare puternice sunt utilizate pentru a realiza invertorul, care funcționează în modul cheie. Este de remarcat faptul că ele sunt montate în mod necesar pe un radiator din 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 transformatorul 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 pulsului 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 de volți în medie. În același timp, curentul poate fi de aproximativ 130 A. Puteți chiar să trageți 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 cu o valoare mai mică este îndepărtată din bobina secundară, dar curentul este mărit. Rețineți că bobina de aprindere a autovehiculului funcționează în sens opus. 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 ne uităm la ce componente ale componentelor sunt încă el. 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. Notați când proiectați invertoarele de sudură că este necesar să selectați aceste elemente semiconductoare astfel încât parametrii săi să corespundă modului de funcționare. Simple diode 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 în proiectare sau în timpul reparațiilor, care au timpi foarte scurți de comutare.