Классификация сварочных выпрямителей.

По конструкции силовой части выпрямители можно разделить на шесть групп (рис. 1.1). Более ранняя и простая конструкция у выпрямителя, регулируемого трансформатором (рис. 1.1, а). Его силовая часть состоит из трансформатора Т, выпрямительного блока VD на неуправляемых вентилях и сглаживающего дросселя L. Трансформатор в такой схеме используется для понижения напряжения, формирования необходимой внешней характеристики и регулирования режима. Некоторое применение нашел выпрямитель с дросселем насыщения (рис. 1.1, б). Дроссель насыщения LS применяют для формирования внешней характеристики и регулирования режима.

Более совершенны и распространены тиристорные выпрямители (рис. 1.1, в). Тиристорный выпрямительный блок VS за счет фазового управления моментом включения тиристоров обеспечивает регулирование режима, а при введении обратных связей по току и напряжению - также и формирование любых внешних характеристик.

Иногда тиристорный регулятор VS устанавливают в цепи первичной обмотки трансформатора Т (рис. 1.1, г), тогда выпрямительный блок VD может быть собран из неуправляемых вентилей - диодов.

Транзисторный регулятор VT, наоборот, устанавливают в цепи сварочного тока (рис. 1.1, д), с его помощью легко реализовать программное управление процессом сварки.

Оригинальна схема инверторного источника (рис. 1.1, е). От традиционных сварочных выпрямителей они отличаются тем, что в них отсутствует силовой сетевой сварочный трансформатор. В инверторных источниках питания сварочной дуги сетевое переменное напряжение сначала выпрямляется, а затем выпрямленное напряжение, пройдя через инвертор (UZ) с транзисторным или тиристорным преобразователем, преобразуется в напряжение высокой частоты порядка 5-50 кГц. Высокочастотным трансформатором преобразованное напряжение понижается до сварочных значений, вторичным выпрямителем V2 выпрямляется и подается на дугу.

В состав любого выпрямителя входят также вентилятор, пускорегулирующая и контрольная аппаратура. Тиристорные, транзисторные и инверторные выпрямители имеют более сложные схемы управления с цепями формирования управляющих сигналов и обратных связей.

Выпрямители классифицируют также по типу внешних характеристик. При механизированной сварке в защитном газе и под флюсом для комплектования аппаратов, действующих по принципу саморегулирования дуги, применяют однопостовые выпрямители с жесткими характеристиками. Эти выпрямители имеют, как правило, трансформатор с нормальным рассеянием. Регулятор выпрямителя используется для настройки сварочного напряжения. В настоящее время используются следующие способы регулирования напряжения: витковое (выпрямитель с трансформатором с секционированными обмотками), магнитное (выпрямитель с трансформатором с магнитной коммутацией, выпрямитель с дросселем насыщения), фазовое (тиристорный выпрямитель), а также импульсное (частотное, широтное и амплитудное в выпрямителе с транзисторным регулятором и инверторном источнике).

Для ручной сварки предназначены выпрямители с падающими характеристиками. В современных отечественных конструкциях приняты такие способы формирования характеристик: увеличение сопротивления трансформатора (выпрямитель с трансформатором с подвижными обмотками, с магнитным шунтом или с разнесенными обмотками), использование обратной связи по току (тиристорный, транзисторный и инверторами источники). Требования к таким выпрямителям изложены в ГОСТ 13821-77 «Выпрямители однопостовые с падающими внешними характеристиками для дуговой сварки». Некоторые их параметры приведены в табл. 1.1 и 1.2.

Широко применяются также и универсальные выпрямители, обеспечивающие как жесткие, так и падающие характеристики.