Тема 7.5. Схема и принцип работы сварочного выпрямителя с тиристорным управлением ВДУ-504.
Сварочный выпрямитель с тиристорным управлением ВДУ-504 предназначен для питания сварочной дуги постоянного тока с различными значениями тока сварки и режимами работы, при падающих или жестких внешних характеристиках. Максимальный ток сварки – 500 А, максимальное выходное напряжение выпрямителя – 70 В.
Выпрямитель состоит из следующих функциональных узлов и блоков (см. рис.64,а):
1. СВБ - силовой вентильный блок – состоит из 6 тиристоров VS1-VS6.
2. БИФУ- блок импульсно-фазового управления – управляет работой СВБ, подавая на управляющие электроды тиристоров короткие положительные прямоугольные импульсы с различным углом открывания тиристоров α.
3. БП - стабилизированный блок питания – обеспечивает необходимыми напряжениями питания остальные блоки схемы, а также участвует в создании напряжения задания по сварочному току.
4. ДТ - датчик сварочного тока – состоит из магнитного усилителя МУ, мостового двухполупериодного выпрямителя UZ1 и сглаживающего фильтра RC; вырабатывает напряжение обратной связи по сварочному току.
5. БУ - блок управления – в зависимости от напряжения обратной связи по току 
, вырабатывает напряжение управления 
, которое поступает на вход БИФУ, в БУ также
создаются напряжение задания по сварочному току 
и 
.
6. Т1-силовой сварочный трансформатор с трехфазной первичной и шестифазной вторичной обмотками.
7. Т2- трансформатор, обеспечивающий питанием датчик тока ДТ (точки 1 и 2) и сигнальную лампу HL1.
|
|
|
8.Т3- трансформатор, обеспечивающий шестифазным напряжением БИФУ, а также трехфазным напряжением БП.
9.М1 - АД с КЗР – привод вентилятора охлаждения тиристоров VS1-VS6.
10.КМ1-контактор, подающий питание на М1 и Т3.
11.КМ2-контактор, подающий питание на Т1.
12. SA1-переключатель, коммутирующий первичные обмотки трансформаторов Т1 иТ3 в треугольник или звезду (имеет две секции).
13. SA2 – переключатель режима работы выпрямителя (жесткие или падающие характеристики), имеет 5 секций.
14. SB2- SB3- кнопочный пост (кнопочная станция) « пуск - стоп » вентилятора М1.
15. SB1-кнопка «аварийный стоп».
16. РНВА - независимый расцепитель автоматического выключателя QF1 с электромагнитным приводом.
17. SQ1 – контакт механического ветрового реле (датчик работы вентилятора).
18. Rз - переменный резистор, с ползунка которого снимается напряжение задания по сварочному току.
19. КК1 – электротепловое реле – автоматическое отключение питания при длительных перегрузках.
20. HL1- сигнальная лампа работы выпрямителя.
21. 
- шунт.
22. pA – pV – измерительные приборы.
23. L1 – уравнительный дроссель.
24. L2 – сглаживающий дроссель.
|
|
|
Принцип работы выпрямителя.
а) Подготовка к работе.
Для подготовки выпрямителя к работе после включения автоматического выключателя QF1 нажимают кнопку SB2. Срабатывает контактор КМ1, подключая двигатель М1 и первичную обмотку трансформатора Т3 к сети. После того, как скорость вентилятора будет требуемой, срабатывает механическое ветровое реле и замыкает свой контакт SQ1 в цепи питания катушки контактора КМ2. КМ2 срабатывает и своими силовыми контактами подает питание на первичную обмотку Т1, а значит, и на аноды тиристоров VS1-VS6. Переменным резистором Rз устанавливают необходимый ток сварки Iсв. Положительную клемму выходного напряжения Uвых подключают к свариваемым деталям, а отрицательную – к электрододержателю (электроду). Выпрямитель готов к работе.
б) Работа выпрямителя в режиме падающих характеристик.
Переключатель SA1 устанавливают в положение I, при этом выходное напряжение выпрямителя Uвых может изменяться в диапазоне 24 ÷ 50 В, переключатель SA2- в положение П.
\
При возникновении сварочной дуги ток сварки Iсв протекает по управляющей обмотке магнитного усилителя МУ, в результате этого через клеммы 5 и 6 блока управления БУ подается напряжение обратной связи по сварочному току Uос. Это напряжение поступает на среднюю точку резисторов R2 и R3 с положительным знаком. Сюда же с ползунка резистора Rз через переключатель SА2 и резистор R2 подается отрицательное напряжение задания по сварочному току Uзп .
|
|
|
Если ток сварки I св соответствует заданному, то на базу транзистора VT1 через резистор R3 поступает суммарное напряжение, имеющее отрицательный знак: - Uб1 = - Uзп + Uос (напряжения при наладке подбирают таким образом, чтобы по модулю Uзп было больше Uос). Напряжение Uб1 приоткрывает VT1, а на клеммах 3 и 4 блока управления образуется напряжение управления Uу = Uсм - Uк , где Uсм - напряжение смещения, снимаемое со средней точки резисторов R5 и R6; Uк – напряжение на коллекторе транзистора VT1.
Напряжение управления Uу через клеммы 3 и 4 поступает на БИФУ, при этом с выхода БИФУ на управляющие электроды тиристоров VS1-VS6 подаются короткие положительные прямоугольные импульсы с требуемым углом открывания тиристоров α– например, α1 = 45º (см. диаграммы на плакате). Тиристоры открываются, в результате на выходе сварочного выпрямителя образуется требуемое значение выходного напряжения U вых1 , которое и вызывает заданный ток сварки I св .
|
|
|
Рис 64, в. Диаграммы работы БИФУ.
Если ток сварки увеличивается по сравнению с заданным (например при уменьшении длины сварочной дуги), то увеличивается и ток протекающий по управляющей обмотке магнитного усилителя. Это вызывает увеличение тока, протекающего по рабочим обмоткам, что в свою очередь вызывает увеличение напряжения обратной связи Uос . Отрицательное напряжение на базе VT1 уменьшается: - Uб1 ↓= - Uзп + Uос ↑.В результате напряжение на коллекторе транзистора Uк увеличивается, т.к. транзистор призакрывается. Поэтому напряжение управления Uу на клеммах 3 и 4 блока управления уменьшается : Uу ↓ = Uсм - Uк↑ Это вызывает увеличение угла α прямоугольных импульсов на выходе БИФУ (например с α1 = 45º до α2 = 90º).Теперь тиристоры будут включаться позже по отношению к первому случаю, поэтому выходное напряжение выпрямителя Uвых2 уменьшится (см. рис.64,в), что вызовет уменьшение сварочного тока I св до заданного значения.
Процесс автоматического поддержания тока сварки на заданном уровне можно кратко описать следующими логическими связями:
= const.
Аналогичный процесс происходит и при уменьшении тока сварки относительно заданного значения (при увеличении длины дуги или при значительном уменьшении сетевого напряжения питания выпрямителя). При этом САР увеличивает выходное напряжение выпрямителя до значения, соответствующего заданному току сварки. Логическая последовательность процессов, происходящих в выпрямителе в данном случае будет выглядеть так: 
= const .
в) Работа выпрямителя в режиме жестких характеристик.
При работе выпрямителя в режиме жестких характеристик SA2 переводят в положение Ж, в этом режиме выпрямитель может работать в двух диапазонах выходного напряжения, которые выбираются переключателем SA1 (см. характеристики на рис.64,б):
Положение 
: 
Положение 
: 
.
В этом режиме ДТ и БУ отключаются переключателем SA2. Поэтому напряжение задания по сварочному току Uзж поступает непосредственно на клеммы 3 и 4 блока управления. В результате, напряжение управления зависит только от положения ползунка резистора R з, т.е. Uу =Uзж , а следовательно, при изменениях сварочного тока выходное напряжение выпрямителя практически не изменяется (см. характеристики на рис.64,б) и зависит только от мощности сварочного трансформатора Т1.
При возникновении аварийных ситуаций нажимают кнопку SB1, подается питание на обмотку электромагнита независимого расцепителя РНВА и он отключает автоматический выключатель QF1. Защита от длительных перегрузок (свыше 3 секунд) осуществляется электротепловым реле КК1.
Практическая работа № 8
ЗАЧЕТ ПО МОДУЛЮ 7
Дата добавления: 2021-02-10; просмотров: 592; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!