Инверторные источники тока. Электрическая схема.

Основой источников питания сварочной дуги этого типа является инвертор. В общем случае инвертор представляет собой устройство, служащее для превращения постоянного тока в пере­менный. Применяемые в современных сварочных источниках питания транзисторные инверторы, созданные на базе последних достижений в области энергетической электроники, позволяют не только получать переменный ток очень высокой частоты (20-70 кГц), что, как следствие, влечет за собой возможность значительного снижения массы источника, но и активно участвовать в контроле и быстродействующем регулировании силы сварочного тока в зависимости от условий протекания процесса сварки. Инверторные источники питания обеспечивают:

- легкое возбуждение дуги за счет временного повышения силы сварочного тока в момент ее зажигания (в некоторых источниках активизирована также функция, предупреждающая залипание электрода путем мгновенного резкого снижения тока короткого замыкания);

- устойчивость горения и стабильность параметров дуги, в том числе при колебании напряжения питающей сети;

- плавное регулирование силы сварочного тока с возможностью дистанционного управления. Все это способствует значительному улучшению хода сварочного процесса, повышениюкачества сварных швов и снижению расхода электроэнергии.

Структурная схема источников питания инверторного типа показана на рис. 54. Переменный ток промышленной частоты (50 Гц) поступает на низкочастотный выпрямитель и после выпрямления превращается в переменный ток высокой частоты (до 70 кГц). Затем с помощью понижающего силового трансформатора входное напряжение уменьшается до значения, требуемого для нормального и безопасного ведения сварки. Высокочастотный выпрямитель преобразует переменный ток в постоянный. Формирование необходимой для ручной дуговой сварки внешней характеристики, контроль и регулирование параметров сварочного процесса осуществляют с помощью блоков обратной связи и управления. В источниках питания, предназначенных для сварки не только постоянным, но и переменным током, добавляется вторичный инвертор для превращения постоянного тока снова в переменный.

Сварочные инверторы являются наиболее современными источниками сварочного тока. В отличие от трансформаторов и выпрямителей, у инверторов отсутствует силовой трансформатор. Работа сварочного инвертора построена на принципе фазового сдвига (инверсии) напряжения, осуществляемого электронной микропроцессорной схемой с покаскадным усилением тока (обычно микропроцессором типа IGBT). За счёт применения такого принципа удаётся получить широкий спектр вольт-амперных характеристик - от крутопадающей до возрастающей - с очень гладкой кривой тока, отклонения которого снижены до уровня десятых долей процента, что позволяет добиваться высокого качества сварки. Включение в схему высокочастотного генератора расширяет сферу применения инверторных источников питания и позволяет использовать их практически для любого метода дуговой сварки и для плазменной резки. За счёт небольшой массы, инверторы малой мощности очень перспективны для использования при монтаже ответственных металлоконструкций и трубопроводов, к которым предъявляются повышенные требования, а условия работы не позволяют применять громоздкое промышленное оборудование, предназначенное для работы в цеховых условиях. Мощные инверторы промышленного типа позволяют создавать сварочные комплексы для любого вида дуговой сварки, построенные по модульному принципу - на основе одного источника тока. Все инверторы имеют плавную регулировку сварочного тока, а цифровая схема микропроцессора и введение ячеек памяти позволяет организовать запоминание нескольких наиболее часто применяемых режимов сварки.

Экзаменационный билет 23