溶接整流器の分類と装置

溶接整流器は、直接溶接電流の供給源です。溶接整流器には次のものが含まれます。 電源トランス、半導体バルブおよび溶接電流制御装置を供給します。

電源の 3 つの主要な機能 (燃焼、調整、変電) の 2 番目に従って製造された溶接整流器の分類。すべての溶接整流器は、溶接電流を調整する方法に応じて、変圧器制御式、サイリスタ式、および飽和チョークに分類できます。

変圧器制御整流器は、単相である溶接変圧器とは異なり、三相変圧器を備えています。

ステップレギュレーションはスターデルタスイッチングによって行われ、電流が3回変化します。 (スタースターよりもデルタデルタの方が電流が大きくなります。)

溶接変圧器とは異なり、最も単純な整流器であっても、過電流や冷却障害（ファンリレーまたは水圧スイッチ）からバルブを保護するための安定器と保護装置が含まれています。

これを行うには、電源に電力接触器が必要であり、START ボタンと STOP ボタンによって手動で制御されます。整流器 VD-306 の場合: 許容電流が 1.5 倍を超えた場合に作動する電磁電流に対する保護。

米。 1. 溶接整流器 VD-306

溶接整流器では、降圧電源変圧器と整流器という要素が区別されます。溶接整流器で使用される変圧器は、ここで説明したものとは若干異なります。 溶接トランスの分類と装置.

主な違いは、溶接整流器変圧器が三相であることです。これにより、電力ネットワークの各相の負荷が均一になるだけでなく、整流された電流のリップルも低減されます。

溶接整流器の一般的な要素はチョークです。チョークが電極ホルダーと整流器ブロックの間 (溶接回路の直流電流が流れる部分) に配置されている場合、チョークは電流の増加率を制限する役割を果たします。短絡電流、つまり。溶接スパッタを軽減します。

チョークが電源トランスと整流器ブロックの間（溶接回路の交流が流れる部分）にある場合、溶接電流または出力電圧を調整する機能を果たします。

整流器ブロックは以下から組み立てられます。 パワーダイオード。 両方向に同様に電流を流す電流導体とは異なり、ダイオードは一方向にのみ電流を流します。ダイオードを使用して電流量を制御することは不可能です。

ダイオードに加えて溶接整流器も使用されます サイリスタ… サイリスタを使用すると、電流を制御できます。ただし、制御オプションは限られています。主電極の電圧がゼロに低下するまでは、サイリスタをオフにすることはできません。したがって、サイリスタは「完全に制御できない半導体」と呼ばれます。完全に制御可能な半導体はトランジスタ（三極管）ですが、溶接電源での使用は限定されています。

半導体素子は過熱から保護する必要があります。したがって、ダイオードとサイリスタはラジエーター内に配置され、ファンからの空気流によって強制的に冷却されます。

チェーンの溶接では、 自己誘導起電力 場合によっては、半導体の逆ブレークダウンを引き起こす可能性のある電圧スパイク (サージ) が発生することがあります。これを防ぐために、半導体はブリッジ R — 回路付き... 半導体の端子に電圧が上昇すると、コンデンサが充電され、半導体を通じて順方向に放電されます。

米。 2. 誘導電圧に対する半導体保護回路

溶接整流器では、半導体素子がさまざまな回路の形で組み立てられます。 1相補正と3相補正に分かれます。

単相補正回路 消費電力が低い制御回路に使用されるため、平滑用容量性フィルタの助けを借りて、出力で一定に近い電圧を得ることができます。

三相整流回路

溶接整流器は通常使用します 三相整流回路単相回路と比較して、整流電流リップルが大幅に低くなります。

三相ラリオノフ整流ブリッジ回路

三相整流器では、ダイオード ブロックはブリッジ回路に実装されることがほとんどです。この場合、整流された電圧リップルは 300 Hz です。

米。 3. ラリオノフの三相ブリッジ整流回路 (a)、位相と整流電圧 (b)

回路動作: 相電位が最も高いバルブはアノード グループに接続され、その逆はカソード グループに接続されます。常にバルブは開いており、最大の正電位と最大負電位を持つ相に接続されています。さらに、1 つのグループの各バルブは、期間の 3 分の 1 の間、別のグループの 2 つのバルブと直列に動作します。

溶接装置では、この方式は最大 500A の定格電流の手動アーク溶接用のほぼすべての整流器で使用されます。

リング三相整流回路

その実装のために、整流器変圧器はスターに接続された 2 つの同一の二次巻線を備え、主電源周波数の周期の半分のオフセットでスイッチをオンにする必要があります。この場合、整流された電圧リップルは 300 Hz です。

米。 4. リング三相整流回路

回路動作: この回路では、バルブのスイッチがオンになると、整流回路の 2 つのコイルのうちの 1 つもスイッチされます。さらに、1 つのグループの各コイルは、周期の 3 分の 1 の間、別のグループの 2 つのコイルと直列に動作します。

この整流回路の主な欠点は、電流の DC 成分の偏差を考慮して設計された、より複雑で高価な変圧器が必要になることです。

均等化リアクトル付6相整流回路

その実装のために、整流器変圧器には、星型に接続された 2 つの同一の二次巻線グループがあり、主電源周波数の周期の半分のオフセットでオンになる必要があります。さらに、負荷上で同時に 2 つの相の並列動作を保証するには、均等化リアクトル、つまり対称チョークが必要です。

サージリアクトル付き6相整流回路

回路動作: 三相中性回路と同様に、各スターについて、正相電位が最も高いバルブがオンになります。均等化リアクトルを使用しない場合、各相と 1/6 周期バルブの動作により 6 相整流が得られます。

米。 5. 均等化リアクトル付六相整流回路

このような方式は、主に低電圧電源用の高出力整流器 (1000 A 以上) で使用されます。

この整流回路の主な欠点は、電流の DC 成分の偏差を考慮して設計された、より複雑で高価な変圧器と追加のチョークが必要なことです。

変圧器調整機能付き溶接整流器

溶接整流器の垂下特性はさまざまな方法で得られますが、最も簡単な方法は、溶接整流器に垂下特性の電源トランスを装備することです。溶接整流器 VD-306 はこの原理に従って設計されています。

米。 6. 分散が増加した変圧器によって制御される溶接整流器: a、b - 電気回路、c、d - 変圧器の構造。

これには、可動巻線または分路を備えた電源変圧器、整流器、および始動保護が含まれています。大まかな電流調整は、一次巻線と二次巻線を同時に「スター」回路（λ / λ）から「デルタ」回路（Δ / Δ）に切り替えることによって実行されます。最初のケースでは小さな電流の段階が設定され、2番目の場合では大きな電流の段階が設定されます。各段内では、一次巻線と二次巻線の間の距離を変更することで、電流のスムーズな調整が行われます。

整流器ブロックはシリコン ダイオード上に組み立てられており、ファンによって強制冷却されます。整流器はオンとオフを切り替えます。 磁気スターター.

空気流がダイオードに供給されない場合や、ダイオードの 1 つが機能しない場合、またはボックスへの主電源電圧が遮断された場合は、保護装置により整流器がオンになりません。ここで説明した始動保護装置は、溶接整流器用の伝統的なものです。

検討したタイプの溶接整流器は、製造と操作が簡単です。欠点は、主電源電圧が変化した場合にモードが安定しないことと、遠隔制御ができないことです。

米。 7.溶接整流器VD-306の電気回路図

米。 8. 溶接整流器 VD-313 の電気回路図

サイリスタ制御付き溶接整流器

サイリスタ整流器には、変圧器とバルブ ブロックに加えて、電源回路にフィルター チョークが含まれ、制御システムにはセンサーと電子ブロックが含まれています。

米。 9. サイリスタ溶接整流器の方式: a — 三相ブリッジ付き、b — 均等化チョーク付き六相付き、c — リング整流器回路付き

飽和チョークにより調整可能な溶接整流器

飽和チョークは、溶接整流器で垂下特性を得るためにも使用されます。誘導性リアクタンス チョークは、電源トランスと整流器ユニットの間に配置されます。整流器内の電源トランスは厳しい外部特性を持っています。整流器の垂下特性は、インダクタの誘導抵抗によって提供されます。

マルチステーション溶接整流器

剛性の外部特性を備えた溶接整流器は、半自動および手動のマルチステーション溶接に使用されます。前者の場合は出力電圧を調整することができますが、後者の場合は調整できません。したがって、マルチステーション溶接整流器は設計が最も単純です。