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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA
Soldagem elétrica. Regulagem da corrente de soldagem na fonte para soldagem semi-automática com regulador tiristorizado. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / equipamento de solda Regulação de tensão as fontes com ajuste gradual da tensão e corrente de soldagem são realizadas alternando as torneiras do transformador de soldagem usando jumpers ou interruptores especiais. Como mostra a prática, essa abordagem geralmente não permite escolher o modo de soldagem ideal e também não garante um resultado constante ao alterar os parâmetros do circuito de soldagem, fonte de alimentação ou ao trabalhar com várias misturas de gases de proteção. Aumento no número de etapas de comutação permite melhorar as propriedades operacionais da fonte, mas ao mesmo tempo é necessário usar interruptores multiposições complexos e incômodos, as unidades de enrolamento da fonte são muito complicadas. Por um lado, isso aumenta seu custo e, por outro, reduz muito sua confiabilidade. Durante muito tempo foram e são utilizados vários formas de ajuste suave da tensão e corrente de soldagemusando enrolamentos móveis, shunts magnéticos ou amplificadores magnéticos. Mas tais métodos não têm vantagens fundamentais, porque eles implicam:
Além disso, essas opções são mais adequadas para fontes que têm uma característica externa de queda e não são totalmente adequadas se a característica externa for de queda suave ou forte. Para tais fontes, por muito tempo não havia alternativa digna para fontes com interruptores de contato. Garantir a continuidade da corrente de soldagem A chance de mudar o status quo e substituir as chaves de contato por outras sem contato surgiu em 1955 com a fabricação do tiristor, o primeiro dispositivo semicondutor de chaveamento com potência suficiente para uso em fontes de soldagem. O uso de tiristores possibilitou um ajuste suave de tensão e corrente, bem como o abandono de partes mecânicas móveis, o que aumentou a confiabilidade das fontes de soldagem. Vamos considerar uma fonte de corrente de soldagem com ajuste suave de tensão e corrente de soldagem. O tiristor como elemento chave tem dois estados:
Fechadas tiristor não conduz corrente, mas em aberto - conduz. Como o tiristor é capaz de conduzir a corrente em apenas uma direção, ele é frequentemente chamado de válvula controlada por semicondutor (Retificador controlado por silício, SCR). Ao contrário de um diodo, um tiristor, além do ânodo e do cátodo, possui um eletrodo de controle: passando uma corrente por ele, você pode transformar o tiristor em um estado aberto. Infelizmente, para que o tiristor mude para o estado fechado, não basta remover o sinal de controle do eletrodo de controle. Para fazer isso, é necessário reduzir a zero a corrente que passa pelo tiristor. Isso faz com que não seja um dispositivo semicondutor totalmente controlado. No entanto, esta circunstância não interfere muito se o tiristor for usado em circuitos CA. Nesse caso, o zeramento e a inversão da polaridade da corrente ocorrem duas vezes durante o período. Portanto, o tiristor pode ser desligado naturalmente ao final de cada meio ciclo de CA. Como o tiristor não possui estados intermediários de condução, a corrente ou tensão só pode ser ajustada alterando o tempo de seu estado aberto tu (Fig. 18,13).
18.13. O princípio da regulação de tensão e corrente usando um tiristor Este tipo de regulação tem vantagens e desvantagens. Para vantagens refere-se ao fato de que o tiristor tem uma resistência muito alta no estado fechado e muito baixa - no estado aberto. Portanto, uma potência insignificante é dissipada nele, o que torna possível construir fontes controladas por tiristores altamente eficientes. К contras refere-se ao fato de que a consequência da operação do controlador tiristor é a "mordida" de fragmentos da senóide e um aumento na duração das pausas tn na tensão de saída. O uso de um retificador controlado de onda completa (Fig. 18.14) garante um uso mais eficiente do transformador, elimina a polarização unilateral do núcleo do transformador e também reduz a duração das pausas tn entre os pulsos.
Porém, mesmo neste caso, principalmente para a corrente mínima de soldagem, as pausas na tensão de saída são significativas. Para manter o arco durante essas pausas, é necessário usar uma bobina mais eficiente do que em uma fonte de soldagem com retificador não controlado. E aqui nos deparamos com requisitos mutuamente exclusivos, que foram discutidos anteriormente. С um ladopara garantir a continuidade da corrente de soldagem, é necessário aumentar a indutância do indutor. COM outro lado, para obter a taxa de aumento necessária da corrente de curto-circuito, a indutância do indutor não pode ser aumentada acima de um determinado valor, o que garante não satisfazer o primeiro requisito. No capítulo anterior, para atender a esses requisitos, usamos uma fonte adicional de corrente de compensação. Nesse caso, essa solução não é adequada, pois devido à operação do retificador controlado, o equilíbrio de tensão será perturbado. Portanto, uma corrente compatível em magnitude com a corrente principal será retirada da fonte de compensação. Ou seja, quando você tenta reduzir a corrente usando um retificador controlado, a corrente que falta flui para o circuito de soldagem da fonte de compensação. Este problema pode ser resolvido usando estrangulamento de dois enrolamentos L1, L2 (Fig. 18.15). As indutâncias L1 e L2 são interligadas através de taxa de aceleração
Vamos considerar com mais detalhes o princípio de operação desse acelerador. Digamos que um dos tiristores da ponte controlada esteja aberto. Neste caso, a corrente de arco I(V3), que é simulada por uma fonte de tensão V3 com resistência interna de 0,05 ohms, passa pelo enrolamento do indutor L1, que possui uma leve indutância de 0,3 mH (Tabela 18.1). No momento em que a tensão V3 exceder a tensão instantânea da fonte de tensão CA VI, o tiristor da ponte aberta anteriormente se fechará e a corrente de carga I (V3) começará a fluir no circuito D5, L2, L1, V3. Como os indutores magneticamente acoplados L1 e L2 estão conectados em série, neste caso a corrente de carga diminuirá em K = KTP + 1 vezes, e a indutância aumentará em K2 vezes Jogar aviator online grátis: hack aviator funciona. Ao contrário da corrente, que diminui linearmente, a indutância aumenta quadraticamente. Isso significa que a indutância resultante do indutor será capaz de manter uma corrente de carga contínua por mais tempo. Isso é confirmado pelo gráfico de corrente de carga I(V3) (Fig. 18.15). Resulta deste gráfico que a corrente do arco é contínua e no pior caso (quando a fonte produz uma corrente mínima de soldagem de 60 A) não cai abaixo de 10 A. Indutância de estrangulamento L1 pode ser selecionado usando os dados na tabela. 18.1. No nosso caso L.2 = 0,3mH. Por sua vez, a indutância L2 também não pode ter valores arbitrários, mas é determinado pela razão de transformação, que geralmente é expressa apenas como um número inteiro.
Portanto, para os coeficientes de transformação KTP = 1; 2; 3; 4; 5... o enrolamento secundário do indutor terá uma indutância Jogar aviator online grátis: hack aviator funciona. Quanto maior a taxa de transformação, maior a indutância do enrolamento L2 e mais tempo o indutor será capaz de manter a corrente na pausa de tensão. No entanto, com o aumento da taxa de transformação, as dimensões gerais do acelerador também aumentam. Portanto, é necessário selecionar a relação de transformação mínima possível no simulador, o que garante que na corrente mínima de soldagem, a corrente na pausa de tensão não caia abaixo de 10 A. Neste caso, esta condição é satisfeita para KTP \u5d 3. A partir do diagrama de tempo correspondente da corrente de carga I (V10), pode-se ver que o valor mínimo da corrente de carga não cai abaixo de 132 A e a amplitude atinge XNUMX A. Ou seja, se a amplitude valor da corrente atinge o valor especificado, então a energia é acumulada na indutância Lx , suficiente para manter a corrente na pausa de tensão. Se, com um novo aumento de corrente, o núcleo do indutor saturar, isso não piorará sua operação em uma pausa, mas reduzirá as dimensões gerais. O uso de uma bobina saturável também irá estabilizar a corrente de operação no secundário (L2) enrolamento do indutor no nível IL2 = 13A. Caso contrário, esta corrente seria proporcional à corrente de carga. Corrente operacional máxima primária (L1) do enrolamento do indutor corresponde à corrente máxima de soldagem IL1 = Eusv max = 180A. O estrangulamento é enrolado em um núcleo de fita em forma de W feito de aço 3411 (E310). O enrolamento primário do indutor contém 18 voltas de uma barra de cobre isolada com seção transversal de 36 mm2. O enrolamento secundário do indutor contém 90 voltas de fio de cobre em isolamento de esmalte com diâmetro de 1,81 mm. É necessário inserir espaçadores não magnéticos de 1 mm de espessura nas folgas do núcleo do acelerador (folga total não magnética de 2 mm).
Foto. 18.16. Diagramas de temporização da corrente nos enrolamentos de um indutor de dois enrolamentos
Aproveitando o fato de que o SwCad pode modelar indutâncias não lineares, vamos criar um modelo de fonte com uma bobina não linear (Fig. 18.17). De acordo com os resultados do cálculo, a linha de configuração de indutância não linear é a seguinte:
Nó de teste a remoção do loop de remagnetização é construída em duas fontes de corrente - G1 e G2, controladas por tensão, que são usadas para medir e normalizar os parâmetros exibidos. O coeficiente de transferência da fonte de corrente controlada G1, que fornece a tensão de saída do integrador igual à indução, pode ser calculado pela fórmula:
O valor calculado do coeficiente de transferência deve ser escrito na linha Valor do menu de configuração da fonte de corrente controlada G1. Coeficiente de transferência da fonte de corrente controlada G2, fornecendo uma corrente de saída igual à intensidade no núcleo de um transformador não linear, pode ser calculada pela fórmula:
O valor calculado do coeficiente de transferência deve ser anotado na linha Valor do menu de configurações da fonte de corrente controlada G2. Nas configurações do eixo horizontal, na linha Quantidade plotada, em vez do parâmetro de tempo, insira o parâmetro I(G2). Exiba verticalmente a tensão na saída do integrador clicando no terminal direito do capacitor C1 (Fig. 18.18).
Na fig. 18.18 mostra a trajetória da reversão da magnetização do núcleo de um indutor não linear. Na corrente mínima de soldagem (Fig. 18.18, a), o núcleo do indutor está à beira da saturação. Com o aumento da corrente, o núcleo fica saturado (Fig. 18.18, b). Autor: Koryakin-Chernyak S.L.
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Comentários sobre o artigo: vencedor Interessante para projetistas de equipamentos de soldagem. Gostaria do resultado final. O circuito acabado é adequado para ajuste de alta qualidade da tensão de uma máquina de solda semiautomática. Comprovado, não do trator.
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