Oscilators- ierīce, kas pārveido rūpnieciskās frekvences strāvu zems spriegums augstfrekvences (150-500 tūkst. Hz) un augsta sprieguma (2000-6000 V) strāvā, kuras pielikšana metināšanas ķēdei atvieglo ierosmi un stabilizē loku metināšanas laikā.
Oscilatoru galvenais pielietojums ir argona loka metināšanā ar maiņstrāvu ar nepatērējamu plānu metālu elektrodu un metināšanā ar elektrodiem ar zemām pārklājuma jonizējošām īpašībām. Oscilatora OSPZ-2M elektriskās shēmas shēma ir parādīta attēlā. 1.
Oscilators sastāv no oscilācijas ķēdes (kondensators C5, augstfrekvences transformatora kustīgais tinums un dzirksteļsprauga P tiek izmantota kā indukcijas spole) un divām induktīvām droseļvārsta spolēm Dr1 un Dr2, pakāpju transformatora PT un augstas -frekvences transformators augstfrekvences transformators.
Svārstību ķēde ģenerē augstfrekvences strāvu un ir savienota ar metināšanas ķēdi induktīvi caur augstfrekvences transformatoru, kura sekundāro tinumu spailes ir savienotas: viens ar izejas paneļa iezemēto spaili, otrs caur kondensatoru C6. un drošinātāju Pr2 ar otro spaili. Lai pasargātu metinātāju no savainojumiem elektrošoksĶēdē ietilpst kondensators C6, kura pretestība novērš augstsprieguma un zemfrekvences strāvas iekļūšanu metināšanas ķēdē. Kondensatora C6 bojājuma gadījumā ķēdē ir iekļauts drošinātājs Pr2. Oscilators OSPZ-2M ir paredzēts tiešai pieslēgšanai divfāžu vai vienfāzes tīklam ar spriegumu 220 V.
Rīsi. 1. : ST - metināšanas transformators, Pr1, Pr2 - drošinātāji, Dr1, Dr2 - droseles, C1 - C6 - kondensatori, PT - pakāpju transformators, VChT - augstfrekvences transformators, R - novadītājs | Rīsi. 2. : Tr1 - metināšanas transformators, Dr - droseļvārsts, Tr2 - paaugstināšanas oscilatora transformators, P - dzirksteļsprauga, C1 - ķēdes kondensators, C2 - ķēdes aizsargkondensators, L1 - pašindukcijas spole, L2 - sakaru spole |
Plkst normāla darbība oscilators sprakšķ vienmērīgi, un augstā sprieguma dēļ notiek dzirksteles spraugas pārrāvums. Dzirksteļu spraugai jābūt 1,5-2 mm, kas tiek regulēta, saspiežot elektrodus ar regulēšanas skrūvi. Spriegums uz oscilatora ķēdes elementiem sasniedz vairākus tūkstošus voltu, tāpēc regulēšana jāveic ar izslēgtu oscilatoru.
Oscilatoram jābūt reģistrētam vietējās telekomunikāciju pārbaudes iestādēs; darbības laikā pārliecinieties, ka tas ir pareizi pievienots strāvas un metināšanas ķēdei, kā arī kontakti ir labā stāvoklī; strādāt ar korpusu; noņemiet apvalku tikai pārbaudes vai remonta laikā un tad, kad tīkls ir atvienots; uzraugiet dzirksteles spraugas darba virsmu labo stāvokli un, ja parādās oglekļa nogulsnes, notīriet tās ar smilšpapīru. Nav ieteicams pieslēgt oscilatorus ar primāro spriegumu 65 V pie metināšanas transformatoru, piemēram, TS, STN, TSD, STAN, sekundārajiem spailēm, jo šajā gadījumā ķēdes spriegums metināšanas laikā samazinās. Lai darbinātu oscilatoru, jāizmanto strāvas transformators ar sekundāro spriegumu 65-70 V.
Oscilatoru M-3 un OS-1 pieslēguma shēma STE tipa metināšanas transformatoram parādīta 2. att. Specifikācijas oscilatori ir doti tabulā.
Oscilatoru tehniskie parametri
Tips | Primārs spriegums, V |
Sekundārais spriegums tukšgaitas ātrums, V |
Patērēts Jauda, W |
Izmēru izmēri, mm |
Svars, kg |
M-3 OS-1 OSCN TU-2 TU-7 TU-177 OSPZ-2M |
40 - 65 65 200 65; 220 65; 220 65; 220 220 |
2500 2500 2300 3700 1500 2500 6000 |
150 130 400 225 1000 400 44 |
350 x 240 x 290 315 x 215 x 260 390 x 270 x 310 390 x 270 x 350 390 x 270 x 350 390 x 270 x 350 250 x 170 x 110 |
15 15 35 20 25 20 6,5 |
Impulsu loka ierosinātāji
Tās ir ierīces, kas kalpo sinhronizētu paaugstināta sprieguma impulsu piegādei maiņstrāvas metināšanas lokam polaritātes maiņas brīdī. Tas ievērojami atvieglo loka atkārtotu aizdedzināšanu, kas ļauj samazināt transformatora atvērtās ķēdes spriegumu līdz 40-50 V.
Impulsu ierosinātājus izmanto tikai loka metināšanai aizsargātās gāzes vidē ar nelietojamu elektrodu. Augstajā pusē esošie ierosinātāji ir savienoti paralēli transformatora barošanas avotam (380 V), bet izejā - paralēli lokam.
Iegremdētā loka metināšanai tiek izmantoti jaudīgi sērijas ierosinātāji.
Impulsa loka ierosinātāji ir stabilāki darbībā nekā oscilatori, tie nerada radiotraucējumus, bet nepietiekama sprieguma (200-300 V) dēļ nenodrošina loka aizdegšanos bez elektroda kontakta ar izstrādājumu. Ir arī iespējami gadījumi, kad loka sākotnējai aizdedzināšanai tiek izmantots oscilators un impulsu ierosinātājs, lai saglabātu tā turpmāko stabilu degšanu.
Metināšanas loka stabilizators
Lai palielinātu manuālās loka metināšanas produktivitāti un ekonomisku elektroenerģijas izmantošanu, tika izveidots metināšanas loka stabilizators SD-2. Stabilizators uztur stabilu metināšanas loka degšanu, metinot ar maiņstrāvu ar patērējamo elektrodu, katra perioda sākumā lokam pieliekot sprieguma impulsu.
Stabilizators paplašina metināšanas transformatora tehnoloģiskās iespējas un ļauj metināt plkst maiņstrāva UONI elektrodi, manuāla loka metināšana ar nelietojamiem elektrodiem izstrādājumiem, kas izgatavoti no leģētā tērauda un alumīnija sakausējumiem.
Stabilizatora ārējo elektrisko savienojumu shēma ir parādīta attēlā. 3, a, stabilizējošā impulsa oscilogramma - attēlā. 3, b.
Metināšana, izmantojot stabilizatoru, ļauj ekonomiskāk izmantot elektroenerģiju, paplašināt metināšanas transformatora izmantošanas tehnoloģiskās iespējas, samazināt ekspluatācijas izmaksas un novērst magnētisko sprādzienu.
Metināšanas iekārta "Izlāde-250". Šī ierīce ir izstrādāta, pamatojoties uz TSM-250 metināšanas transformatoru un metināšanas loka stabilizatoru, kas rada impulsus ar frekvenci 100 Hz.
Metināšanas ierīces funkcionālā diagramma un atvērtās ķēdes sprieguma oscilogramma ierīces izejā ir parādīta attēlā. 4, a, b.
Rīsi. 3. : a - diagramma: 1 - stabilizators, 2 - vārīšanas transformators, 3 - elektrods, 4 - produkts; b - oscilogramma: 1 - stabilizējošais impulss, 2 - spriegums transformatora sekundārajā tinumā |
Rīsi. 4. a - ierīces diagramma; b - atvērtas ķēdes sprieguma oscilogramma ierīces izejā |
Ierīce “Discharge-250” ir paredzēta manuālai loka metināšanai ar maiņstrāvu, izmantojot jebkura veida patērējamus elektrodus, ieskaitot tos, kas paredzēti metināšanai DC. Ierīci var izmantot, metinot ar nelietojamiem elektrodiem, piemēram, metinot alumīniju.
Stabila loka degšana tiek nodrošināta, metināšanas transformatora maiņstrāvas perioda katras puses sākumā pievadot loku ar tiešas polaritātes sprieguma impulsu, t.i., kas sakrīt ar noteiktā sprieguma polaritāti.
Mikroshēma ir paredzēta, lai vadītu jaudīgus impulsa sprieguma stabilizatorus un elektriskās piedziņas vadības ķēdes ar pārslēgšanas strāvu līdz 5 A.
Mikroshēmā ietilpst: sprieguma stabilizators, PWM, neatbilstības signāla pastiprinātājs, komparators, zāģa zoba sprieguma ģenerators, temperatūra un strāvas aizsardzība un jaudas bipolārais tranzistors.
Mikroshēma ir ražota 8 kontaktu metāla-stikla korpusā, tips 4.106.010.
Rīsi. 1 Mikroshēmas blokshēma
Mikroshēmas tapu mērķis ir parādīts tabulā, strukturālā shēma attēlā parādīts. 1, a tipiska diagramma ieslēgumi - attēlā. 2.
Piezīme:Jaudas izkliede temperatūras diapazonā no 25 līdz 125°C lineāri samazinās par 0,16 W/°C.
Uzstādot mikroshēmu, jāņem vērā, ka tās korpuss ir elektriski savienots ar kopīgs vads tā iekšējie mezgli.
Mikroshēmas darbības princips ir balstīts uz ieejas sprieguma PWM pārveidošanu. Kļūdas signāla pastiprinātāja (ASV) izejas spriegums, izmantojot PWM slēdzi, tiek salīdzināts ar zāģa zoba sprieguma ģeneratora G spriegumu. Ja ģeneratora spriegums nepārsniedz USR spriegumu, tad slēdža izeja ir žurnālā. Valsts. “0”, un atslēgas tranzistors šobrīd ir atvērts. Zāģa zoba sprieguma frontes veidošanās laikā ģenerators ražo kvadrātveida impulss, ko izmanto PWM sinhronizācijai. Sinhronizācijas impulsa darbības laikā atslēgas tranzistors atrodas slēgtā stāvoklī, t.i. vadības impulsu priekšējā mala pie draivera izejas (atslēgas tranzistora pamatne) sakrīt ar lineāri pieaugoša zāģa zoba sprieguma posma veidošanās sākumu. Tas novērš zāģa zoba sprieguma krītošās sekcijas nelinearitātes ietekmi uz PWM parametriem.
Rīsi. 2 Tipiska savienojuma shēma
Izmantojot mikroshēmu ķēdēs ar iezemētu atslēgas tranzistora emitētāju (8. kontakts), laika kondensatora vērtība, kas savienota ar tapu. 3, jābūt vismaz 0,025 µF.
Gandrīz jebkurš darbs elektroniskā shēma nepieciešams viens vai vairāki avoti Līdzstrāvas spriegums, un lielākajā daļā gadījumu tiek izmantots stabilizēts spriegums. Stabilizētajos barošanas avotos tiek izmantoti lineāri vai komutācijas stabilizatori. Katram pārveidotāja veidam ir savas priekšrocības un attiecīgi sava niša barošanas ķēdēs. Komutācijas stabilizatoru neapšaubāmās priekšrocības ietver augstākas efektivitātes vērtības, spēju iegūt augstas izejas strāvas vērtības un augstu efektivitāti ar lielu starpību starp ieejas un izejas spriegumiem.
1. attēlā parādīta vienkāršota IPSN jaudas sadaļas diagramma.
Rīsi. 1.
Lauka efekta tranzistors VT veic augstfrekvences strāvas pārslēgšanu. Impulsu stabilizatoros tranzistors darbojas pārslēgšanas režīmā, tas ir, tas var būt vienā no diviem stabiliem stāvokļiem: pilna vadītspēja un izslēgšana. Attiecīgi IPSN darbība sastāv no divām mainīgām fāzēm - enerģijas sūknēšanas fāzes (kad VT tranzistors ir atvērts) un izlādes fāzes (kad tranzistors ir aizvērts). IPSN darbība ir parādīta 2. attēlā.
Rīsi. 2. IPSN darbības princips: a) sūknēšanas fāze; b) izlādes fāze; c) laika diagrammas
Enerģijas sūknēšanas fāze turpinās visā laika intervālā T I. Šajā laikā slēdzis ir aizvērts un vada strāvu I VT. Tālāk strāva iet caur induktors L uz slodzi R, ko šunta izejas kondensators C OUT. Pirmajā fāzes daļā kondensators piegādā slodzei strāvu I C, bet otrajā pusē no slodzes paņem daļu no strāvas I L. Strāvas I L lielums nepārtraukti palielinās, un enerģija tiek uzkrāta induktorā L, bet fāzes otrajā daļā - uz kondensatora C OUT. Spriegums pāri diodei V D ir vienāds ar U IN (atskaitot sprieguma kritumu atvērtajā tranzistorā), un šajā fāzē diode ir aizvērta - caur to neplūst strāva. Caur slodzi R plūstošā strāva I R ir nemainīga (starpība I L - I C), attiecīgi arī spriegums U OUT izejā ir nemainīgs.
Izlādes fāze notiek laikā T P: slēdzis ir atvērts un caur to neplūst strāva. Ir zināms, ka strāva, kas plūst caur induktors, nevar mainīties uzreiz. Strāva IL, pastāvīgi samazinoties, plūst caur slodzi un aizveras caur diodi V D. Šīs fāzes pirmajā daļā kondensators C OUT turpina uzkrāt enerģiju, paņemot daļu no strāvas I L no slodzes. Izlādes fāzes otrajā pusē kondensators arī sāk piegādāt strāvu slodzei. Šajā fāzē arī strāva I R, kas plūst caur slodzi, ir nemainīga. Tāpēc arī izejas spriegums ir stabils.
Pirmkārt, mēs atzīmējam, ka saskaņā ar to funkcionālo dizainu tie atšķir IPSN ar regulējamu un fiksētu izejas spriegumu. Tipiskās shēmas abu veidu IPSN ieslēgšanai ir parādītas 3. attēlā. Atšķirība starp tām ir tāda, ka pirmajā gadījumā rezistoru dalītājs, kas nosaka izejas sprieguma vērtību, atrodas ārpus integrālās shēmas, bet otrajā. , iekšā. Attiecīgi pirmajā gadījumā izejas sprieguma vērtību nosaka lietotājs, bet otrajā - mikroshēmas izgatavošanas laikā.
Rīsi. 3. Tipiska shēma IPSN ieslēgšana: a) ar regulējamu un b) ar fiksētu izejas spriegumu
UZ svarīgākajiem parametriem IPSN ietver:
Rīsi. 4.
Dotais saraksts neizsmeļ visu IPSN parametru sarakstu. Literatūrā var atrast mazāk nozīmīgus parametrus.
Vairumā gadījumu IPSN ir vairākas papildu funkcijas, kas paplašina to praktiskā pielietojuma iespējas. Visizplatītākie ir šādi:
Pēdējā piezīme par IPSN parametriem un funkcijām. 1. un 2. attēlā ir izlādes diode V D. Diezgan vecos stabilizatoros šī diode ir precīzi ieviesta kā ārēja silīcija diode. Šī ķēdes risinājuma trūkums bija augsta sprieguma kritums (apmēram 0,6 V) pāri diodei atvērtā stāvoklī. Jaunākos projektos ir izmantota Šotkija diode, kuras sprieguma kritums ir aptuveni 0,3 V. Pēdējos piecos gados šie risinājumi ir izmantoti tikai augstsprieguma pārveidotājiem. Lielākajā daļā mūsdienu izstrādājumu izlādes diode ir izgatavota kā iekšēja lauka efekta tranzistors, kas darbojas pretfāzē ar atslēgas tranzistoru. Šajā gadījumā sprieguma kritumu nosaka atvērtā kanāla pretestība un pie zemām slodzes strāvām dod papildu pieaugumu. Stabilizatorus, kas izmanto šo ķēdes dizainu, sauc par sinhroniem. Lūdzu, ņemiet vērā, ka iespēja darboties no ārēja pulksteņa signāla un termins “sinhrons” nav saistīti nekādā veidā.
Ņemot vērā faktu, ka STMicroelectronics diapazonā ir aptuveni 70 veidu IPSN ar iebūvētu atslēgas tranzistoru, ir lietderīgi sistematizēt visu dažādību. Ja par kritēriju ņemam tādu parametru kā ieejas sprieguma maksimālā vērtība, tad var izdalīt četras grupas:
1. IPSN ar zemu ieejas spriegumu (6 V vai mazāk);
2. IPSN ar ieejas spriegumu 10…28 V;
3. IPSN ar ieejas spriegumu 36…38 V;
4. IPSN ar augstu ieejas spriegumu (46 V un vairāk).
Pirmās grupas stabilizatoru parametri doti 1. tabulā.
1. tabula. IPSN ar zemu ieejas spriegumu
Vārds | Izeja pašreizējais, A | Ievade spriegums, V |
Brīvdiena spriegums, V |
Efektivitāte, % | Pārslēgšanas frekvence, kHz | Funkcijas un karodziņi | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
ES ĀRĀ | V IN | V OUT | h | FSW | R DSON | Ieslēgts Izslēgts | Sinhronizēt. Piespraust |
Mīksts Sākt |
Pow labi | |||
Maks | Min | Maks | Min | Maks | Maks | Tips | ||||||
L6925D | 0,8 | 2,7 | 5,5 | 0,6 | 5,5 | 95 | 600 | 240 | + | + | + | + |
L6926 | 0,8 | 2,0 | 5,5 | 0,6 | 5,5 | 95 | 600 | 240 | + | + | + | + |
L6928 | 0,8 | 2,0 | 5,5 | 0,6 | 5,5 | 95 | 1450 | 240 | + | + | + | + |
PM8903A | 3,0 | 2,8 | 6,0 | 0,6 | 6,0 | 96 | 1100 | 35 | + | + | + | + |
ST1S06A | 1,5 | 2,7 | 6,0 | 0,8 | 5,0 | 92 | 1500 | 150 | + | – | + | – |
ST1S09 | 2,0 | 4,5 | 5,5 | 0,8 | 5,0 | 95 | 1500 | 100 | * | – | + | + |
ST1S12 | 0,7 | 2,5 | 5,5 | 0,6 | 5,0 | 92 | 1700 | 250 | + | + | – | |
ST1S15 | 0,5 | 2,3 | 5,5 | Labot. 1,82 un 2,8 V | 90 | 6000 | 350 | + | – | + | – | |
ST1S30 | 3,0 | 2,7 | 6,0 | 0,8 | 5,0 | 85 | 1500 | 100 | * | – | + | + |
ST1S31 | 3,0 | 2,8 | 5,5 | 0,8 | 5,5 | 95 | 1500 | 60 | + | – | + | – |
ST1S32 | 4,0 | 2,8 | 5,5 | 0,8 | 5,5 | 95 | 1500 | 60 | + | – | + | – |
* – funkcija nav pieejama visām versijām. |
Vēl 2005. gadā šāda veida stabilizatoru līnija bija nepilnīga. Tas aprobežojās ar mikroshēmām. Šīm mikroshēmām bija labas īpašības: augsta precizitāte un efektivitāte, nav ierobežojumu darba cikla vērtībai, iespēja regulēt frekvenci, strādājot no ārēja pulksteņa signāla, pieņemama RDSON vērtība. Tas viss padara šos produktus mūsdienās pieprasītus. Būtisks trūkums ir zemā maksimālā izejas strāva. STMicroelectronics zemsprieguma IPSN līnijā nebija stabilizatoru slodzes strāvām 1 A un lielākai. Pēc tam šī plaisa tika novērsta: vispirms parādījās stabilizatori 1,5 un 2 A ( un ), bet pēdējos gados - 3 un 4 A ( , Un ). Papildus izejas strāvas palielināšanai ir palielinājusies pārslēgšanas frekvence un samazinājusies atvērtā kanāla pretestība, kas pozitīvi ietekmē galaproduktu patērētāja īpašības. Mēs arī atzīmējam IPSN mikroshēmu parādīšanos ar fiksētu izejas spriegumu ( un ) - STMicroelectronics līnijā šādu produktu nav ļoti daudz. Jaunākais jauninājums ar RDSON vērtību 35 mOhm ir viens no labākais sniegums nozarē, kas apvienojumā ar plašu funkcionalitāte sola labas izredzes šim produktam.
Galvenā produktu pielietojuma joma šāda veida — mobilās ierīces darbināms ar akumulatoru. Plašs ieejas sprieguma diapazons nodrošina stabilu iekārtas darbību dažādos uzlādes līmeņos akumulators, un augsta efektivitāte samazina ievadītās enerģijas pārvēršanu siltumā. Pēdējais apstāklis nosaka stabilizatoru pārslēgšanas priekšrocības salīdzinājumā ar lineārajiem šajā lietotāju lietojumu jomā.
Kopumā šī STMicroelectronics grupa attīstās diezgan dinamiski - pēdējo 3-4 gadu laikā tirgū ir parādījusies aptuveni puse no visas līnijas.
Šīs grupas pārveidotāju parametri ir doti 2. tabulā.
2. tabula. IPSN ar ieejas spriegumu 10…28 V
Vārds | Izeja pašreizējais, A | Ievade spriegums, V |
Brīvdiena spriegums, V |
Efektivitāte, % | Pārslēgšanas frekvence, kHz | Atvērta kanāla pretestība, mOhm | Funkcijas un karodziņi | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
ES ĀRĀ | V IN | V OUT | h | FSW | R DSON | Ieslēgts Izslēgts | Sinhronizēt. Piespraust |
Mīksts Sākt |
Pow labi | |||
Maks | Min | Maks | Min | Maks | Maks | Tips | ||||||
L5980 | 0,7 | 2,9 | 18,0 | 0,6 | 18,0 | 93 | 250…1000 | 140 | + | + | + | – |
L5981 | 1,0 | 2,9 | 18,0 | 0,6 | 18,0 | 93 | 250…1000 | 140 | + | + | + | – |
L5983 | 1,5 | 2,9 | 18,0 | 0,6 | 18,0 | 93 | 250…1000 | 140 | + | + | + | – |
L5985 | 2,0 | 2,9 | 18,0 | 0,6 | 18,0 | 93 | 250…1000 | 140 | + | + | + | – |
L5986 | 2,5 | 2,9 | 18,0 | 0,6 | 18,0 | 93 | 250…1000 | 140 | + | + | + | – |
L5987 | 3,0 | 2,9 | 18,0 | 0,6 | 18,0 | 93 | 250…1000 | 140 | + | + | + | – |
L5988D | 4,0 | 2,9 | 18,0 | 0,6 | 18,0 | 95 | 400…1000 | 120 | + | + | + | – |
L5989D | 4,0 | 2,9 | 18,0 | 0,6 | 18,0 | 95 | 400…1000 | 120 | + | – | + | + |
L7980 | 2,0 | 4,5 | 28,0 | 0,6 | 28,0 | 93 | 250…1000 | 160 | + | + | + | – |
L7981 | 3,0 | 4,5 | 28,0 | 0,6 | 28,0 | 93 | 250…1000 | 160 | + | + | + | – |
ST1CC40 | 2,0 | 3,0 | 18,0 | 0,1 | 18,0 | n.d. | 850 | 95 | + | – | + | – |
ST1S03 | 1,5 | 2,7 | 16,0 | 0,8 | 12,0 | 79 | 1500 | 280 | – | – | + | – |
ST1S10 | 3,0 | 2,7 | 18,0 | 0,8 | 16,0 | 95 | 900 | 120 | + | + | + | – |
ST1S40 | 3,0 | 4,0 | 18,0 | 0,8 | 18,0 | 95 | 850 | 95 | + | – | + | – |
ST1S41 | 4,0 | 4,0 | 18,0 | 0,8 | 18,0 | 95 | 850 | 95 | + | – | + | – |
ST763AC | 0,5 | 3,3 | 11,0 | Labot. 3.3 | 90 | 200 | 1000 | + | – | + | – |
Pirms astoņiem gadiem šo grupu pārstāvēja tikai mikroshēmas , un ar ieejas spriegumu līdz 11 V. Diapazons no 16 līdz 28 V palika tukšs. No visām uzskaitītajām modifikācijām tikai , bet šī IPSN parametri slikti atbilst mūsdienu prasībām. Var pieņemt, ka šajā laikā aplūkojamās grupas nomenklatūra ir pilnībā atjaunināta.
Pašlaik šīs grupas pamatā ir mikroshēmas . Šī līnija ir paredzēta visam slodzes strāvu diapazonam no 0,7 līdz 4 A, nodrošina pilns komplektsīpašas funkcijas, pārslēgšanas frekvence tiek regulēta diezgan plašā diapazonā, nav ierobežojumu aizpildījuma koeficienta vērtībai, efektivitātes un atvērtā kanāla pretestības vērtības atbilst mūsdienu prasībām. Šai sērijai ir divi būtiski trūkumi. Pirmkārt, nav iebūvētas izlādes diodes (izņemot mikroshēmas ar D sufiksu). Izejas sprieguma regulēšanas precizitāte ir diezgan augsta (2%), taču trīs vai vairāku ārējo elementu klātbūtni atgriezeniskās saites kompensācijas ķēdē nevar uzskatīt par priekšrocību. Mikroshēmas atšķiras no L598x sērijas tikai citā diapazonā ieejas spriegumi, taču shēmas dizains un līdz ar to priekšrocības un trūkumi ir līdzīgi L598x saimei. Piemēram, 5. attēlā parādīta tipiska savienojuma shēma trīs ampēru mikroshēmai. Ir arī izlādes diode D un kompensācijas ķēdes elementi R4, C4 un C5. F SW un SYNCH ieejas paliek brīvas, tāpēc pārveidotājs darbojas no iekšējā oscilatora ar noklusējuma frekvenci F SW.
Impulsu loka stabilizators (ISGD) ir augstsprieguma pīķa impulsu ģenerators, kas tiek piegādāts lokam brīdī, kad strāva iet caur nulli. Tas nodrošina drošu loka atkārtotu aizdegšanos, kas garantē augstu maiņstrāvas loka stabilitāti.
Apskatīsim SD-3 stabilizatora ķēdi (5.31. Attēls). Tās galvenās daļas ir jaudas transformators G, komutācijas kondensators AR un tiristoru slēdzi VS 1, VS 2 ar vadības sistēmu A. Stabilizators baro loku paralēli galvenajam avotam G- metināšanas transformators. Vispirms analizēsim tā darbību, kad metināšanas transformators darbojas tukšgaitā. Puscikla sākumā atveras tiristors VS 1, kā rezultātā strāvas impulss iziet cauri ķēdei, kas parādīta ar plānu līniju. Tajā pašā laikā saskaņā ar transformatora pašreizējo EMF T avots G izveidojiet kondensatora lādiņu ar attēlā norādīto polaritāti. Kondensatora uzlādes strāva palielinās, līdz spriegums uz tā ir vienāds ar transformatora G un avota kopējo spriegumu G. Pēc tam strāva sāk samazināties, kas izraisīs pašindukcijas parādīšanos EML ķēdē, tiecoties saglabāt strāvu nemainīgu. Tāpēc kondensatora uzlāde AR turpināsies, līdz spriegums pāri kondensatoram sasniegs divas reizes lielāku barošanas spriegumu. Kondensatora uzlādes spriegums tiek pielikts VS 1 pretējā virzienā, tiristors aizvērsies. Otrajā pusciklā tiristors atveras VS 2, un impulsa strāva ies pretējā virzienā. Šajā gadījumā impulss būs spēcīgāks, jo to izraisa transformatoru EMF līdzskaņa darbība T Un G, kā arī kondensatora lādiņš AR. Rezultātā kondensators tiks uzlādēts vēl augstākā līmenī. Šis rezonanses uzlādes raksturs ļauj iegūt stabilizējošus sprieguma impulsus ar aptuveni 200 V amplitūdu starpelektrodu spraugā pie relatīvi zema barošanas transformatora sprieguma aptuveni 40 V (5.31. attēls, b). Impulsu ģenerēšanas frekvence - 100 Hz. Spriegums no galvenā avota tiek piegādāts arī starpelektrodu spraugai (5.31. Attēls, d). Kad norādīts attēlā. 5.31, transformatoru fāzēšana T Un G Starpelektrodu spraugai no galvenā avota (parādīta ar punktētu līniju) un no stabilizatora (plāna līnija) piegādāto spriegumu polaritātes ir pretējas. Šo stabilizatora iekļaušanu sauc par skaitītāju. Uz zīmējumu. 5.31, c parāda spriegumu starpelektrodu spraugā stabilizatora un galvenā avota kombinētās darbības rezultātā.
Zīmējums. 5.31 – impulsa loka stabilizators
Ja maināt galvenā transformatora fāzi G vai stabilizatoru, tad spriegumu polaritāte uz loka no galvenā avota un no stabilizatora sakritīs (5.31. attēls, a). Šo savienojumu sauc par līdzskaņu, un to izmanto citu stabilizatoru projektēšanā. Atkārtota aizdegšanās notiek brīdī, kad tiek pielietots stabilizējošais impulss, parasti aizdedzes laiks nepārsniedz 0,1 ms.
Ieslēdzot pretēji, stabilizējošais impulss, lai gan tas nesakrīt virzienā ar transformatora spriegumu G, veicina arī atkārtotu aizdegšanos (sk. 5.31. attēlu, c). Tajā pašā laikā uz zīmējuma. 5.31, un ir skaidrs, ka daļa no impulsa strāvas, kas iet caur sekundāro tinumu G(plāna līnija), sakrīt ar šī tinuma pašu strāvu (punktētā līnija) un tāpēc neaizkavē strauju tās strāvas palielināšanos līdz atkārtotai aizdedzināšanai nepieciešamajai vērtībai.
Stabilizatoru SD-3 var izmantot gan manuālai metināšanai ar pārklātu elektrodu, gan alumīnija metināšanai ar nelietojamu elektrodu. Vadības sistēma iedarbina stabilizatoru tikai pēc loka aizdegšanās. Pēc loka pārtraukuma tas darbojas ne vairāk kā 1 sekundi, kas palielina darba drošību.
Aprakstīto autonomo stabilizatoru var izmantot kopā ar jebkuru transformatoru manuālai metināšanai ar atvērtas ķēdes spriegumu vismaz 60 V, savukārt loka stabilitāte palielinās tik daudz, ka kļūst iespējams metināt ar maiņstrāvu, izmantojot elektrodus ar kalcija fluorīda pārklājumu. , kuru stabilizējošās īpašības tiek uzskatītas par zemām.
Efektīvāk ir izmantot avota korpusā iebūvētos stabilizatorus. Transformatori Razryad-160, Razryad-250 un TDK-315 tiek ražoti ar iebūvētiem stabilizatoriem, tiem ir trīs sekciju reaktīvs tinums. Diapazona slēdzis, kas vispirms nodrošina reaktīvā tinuma līdzskaņu un pēc tam pretsavienojumu ar primāro, ļauj palielināt strāvu septiņos posmos. Pateicoties impulsa stabilizatora izmantošanai, kļuva iespējams samazināt transformatoru tukšgaitas spriegumu līdz 45 V. Un tas, savukārt, strauji samazināja no tīkla patērēto strāvu un transformatoru svaru. Atšķirībā no atsevišķiem, iebūvētais stabilizators tiek iedarbināts, izmantojot dubulto vadību - ne tikai sprieguma atgriezeniskās saites, bet arī strāvas dēļ. Tas palielina tā darbības uzticamību, jo īpaši novērš viltus trauksmes signālus, ko izraisa elektrodu metāla pilienu izraisīti īssavienojumi. Transformatori TDM-402 ar kustīgiem tinumiem un TDM-201 ar magnētisko šuntu tiek ražoti ar iebūvētu stabilizatoru.
Izgudrojums attiecas uz metināšanas ražošanu un var tikt izmantots metināšanas strāvas avotu ražošanā vai modernizācijā. Izgudrojuma mērķis ir palielināt loka aizdedzes impulsu jaudu un stabilitāti, mainot atslēgas kaskādes ķēdi, kas ļauj uzlabot stabilizatora darbības īpašības un paplašināt tā pielietojuma jomu. Metināšanas loka impulsa stabilizatorā ir divi transformatori 1, 2, divi tiristori 7, 8, četras diodes 10 13, kondensators 9, rezistors 14. 1 vai.
Izgudrojums attiecas uz metināšanas ražošanu un var tikt izmantots metināšanas strāvas avotu ražošanā vai modernizācijā. Izgudrojuma mērķis ir izstrādāt ierīci, kas nodrošina palielinātu loka aizdedzes impulsu jaudu un stabilitāti, mainot atslēgu kaskādes ķēdi, kas ļauj uzlabot stabilizatora darbības īpašības un paplašināt tā pielietojuma jomu. Lai stabilizētu loka metināšanas procesu ar maiņstrāvu, katra metināšanas sprieguma pusperioda sākumā lokam tiek pievadīts īslaicīgs spēcīgs strāvas impulss, kas veidojas, uzlādējot kondensatoru, kas savienots ar loka strāvas ķēdi, izmantojot tiristoru. slēdži. IN zināma shēma kondensatoru nevar uzlādēt līdz to piegādājošo spriegumu amplitūdas vērtībām, kas samazina impulsa jaudu, kas aizdedzina loku. Tajā pašā laikā šī impulsa jaudu ietekmē tiristoru atvēršanās brīdis attiecībā pret loka barošanas sprieguma pusperioda sākumu. Tas ir saistīts ar tiristoru agrīnu aizvēršanos, jo tiek noteikta caur tiem plūstošā kondensatora uzlādes strāva pretestība kondensators. Šī strāva var uzturēt tiristoru atvērtu tik ilgi, kamēr tā pārsniedz tiristora turēšanas strāvu. Norādītais stāvoklis tiek nodrošināts (pēc atbloķēšanas impulsa nonākšanas tiristora vadības elektrodā) ļoti īsu laiku, pēc kura tiristors aizveras. Zīmējumā parādīta stabilizatora elektriskā ķēde. Pozīcijas 1 un 2 attiecīgi norāda papildu un metināšanas transformatorus; 3 un 4 pieslēguma punkti atslēgas tiristoru kaskādes ķēdēm; 5 un 6, attiecīgi, metināšanas elektrods un metināts izstrādājums; 7 un 8 taustiņu tiristori; 9 kondensators; 10 un 11 jaudas diodes; 12 un 13 mazjaudas diodes; 14 rezistors. Diagrammā nav parādīta ierīce vadības impulsu ģenerēšanai, kas atbloķē tiristorus. Vadības signāli U y no šīs ierīces tiek piegādāti attiecīgajiem tiristoru 7 un 8 elektrodiem. Ierīce darbojas šādi. Kad uz loka parādās pozitīvs pusviļņa spriegums un šī puscikla sākumā tiek ieslēgts tiristors 8, kondensators 9 uzreiz uzlādēsies caur to un diodi 11. Bet tiristors paliek atvērts, jo līdz amplitūdas sprieguma vērtība ir sasniegta transformatora 1 sekundārajā tinumā, strāva plūst caur tiristoru pa divām ķēdēm: tiristora 8 diode 11 kondensators 9 un tiristora 8 diode 13 pretestība 14. Strāva, kas plūst caur pirmo ķēdi, ir ļoti maza (nepietiek, lai noturētu tiristoru atvērts), un caur otro ķēdi ir pietiekami turēt tiristoru atvērtu. Dotā puscikla spriegumam pieaugot līdz tā amplitūdas vērtībai, kondensators tiek uzlādēts līdz šī sprieguma summai ar loka spriegumu. Pēc tam sāks samazināties spriegums uz transformatora 1 sekundārā tinuma, un uzlādētā kondensatora 9 spriegums aizvērs diodi 13, kas novedīs pie tiristora 8 bloķēšanas un kondensators 9 paliks uzlādēts ar galējo vērtību. no norādīto spriegumu summas, līdz mainās sprieguma polaritāte uz loka. Pēc polaritātes maiņas nākamā pusperioda sākumā tiristors 7 atvērsies ar vadības impulsu un kondensators uzreiz uzlādēsies līdz to spriegumu summai, kas tajā brīdī iedarbojas uz transformatoru 1. un 2. sekundārajiem tinumiem. Diode 12 atveras, turot tiristoru 7 atvērtu, līdz tiek sasniegta transformatora 1 sekundārā tinuma sprieguma amplitūdas vērtība. Attiecīgi kondensators 9 tiek uzlādēts līdz norādītā sprieguma amplitūdas vērtības un loka sprieguma summai. Norādīto elementu ieviešana elektriskā shēma Stabilizators ļauj palielināt impulsa amplitūdu divas vai vairāk reizes un padarīt to (šūpošanos) neatkarīgu no tiristoru atvēršanas brīža attiecībā pret loka sprieguma pusperioda sākumu. Iepriekš minētajā argumentācijā ir minēta tikai transformatora 1 sekundārā tinuma sprieguma amplitūdas vērtība un nekas nav teikts par loka sprieguma izmaiņu raksturu. Fakts ir tāds, ka elektriskajam lokam ir ievērojama stabilizācijas spēja, un tā degšanas laikā maiņstrāvas spriegumam ir taisnstūra forma ar plakanu augšdaļu (meander), t.i. loka spriegums pusperioda laikā ir praktiski nemainīgs amplitūdā (lieluma lielums nemainās) un neietekmē kondensatora 9 lādiņa raksturu. Izgudrojuma izmantošana ļāva palielināt loka amplitūdu. loka aizdedzes impulsu 1,8,2 reizes, lai to stabilizētu, kad atvēršanas moments mainās plašā tiristoru diapazonā attiecībā pret loka maiņstrāvas sprieguma pusperioda sākumu. Nodrošinot norādītos efektus, alumīnija un tā sakausējumu argonloka metināšanas laikā iespējams intensīvi iznīcināt oksīda plēvi, stabilizēt loka sadegšanas procesu plašā metināšanas strāvu diapazonā, īpaši tās samazināšanas virzienā. Atzīmēts augstas kvalitātes metinājuma šuves veidošana.
Pretenzija
PULSU METINĀŠANAS LOKA STABILIZĀTORS, kas ietver virknē savienotu metināšanas transformatora sekundāro tinumu, savstarpēji paralēli savienotu tiristoru ķēdi ar to vadības ķēdi, kondensatoru un papildu transformatora sekundāro tinumu, kas savienots atbilstoši sekundārajam tinumam metināšanas transformatora, kas ir savienots ar metināšanas elektrodiem, kas raksturīgs ar to, ka tajā ir ievietotas divas jaudas un divas mazjaudas diodes un rezistors, un jaudas diodes ir savienotas virknē atbilstoši tiristoriem, viena tiristora savienojuma punkts un pirmās jaudas diodes katods ir savienots ar pirmās mazjaudas diodes katodu, un otra tiristora katoda un otrās jaudas diodes anoda savienojuma punkts ir savienots ar otrās mazjaudas diodes anodu. jaudas diodes diode, pirmās un otrās mazjaudas diodes anods un katods attiecīgi caur rezistoru ir savienoti ar kondensatora plāksni, kas savienota ar papildu transformatora sekundāro tinumu.