Сварочные машины и приспособления - Электрическая схема идеального трехфазного выпрямителя
Подробности- Подробности
- Опубликовано 25.05.2012 16:13
- Просмотров: 47654
В течение временного интервала t\ — /2 открыты диоды VI и V4. В момент времени диод V4 отключается и включается диод V6, а диод VI продолжает работать до момента времени /3. В момент времени /3 диод VI отключается, а диод V3 включается, и так далее. Коммутация (включение- отключение) диодов при принятых допущениях происходит мгновенно. На основании мгновенной ком-?
Аналогично можно найти мгновенное значение и для других промежутков времени. Тогда среднее значение выпрямленного напряжения С/д, численно равное выходному напряжению выпрямителя в режиме холостого хода UK, можно найти за период повторяемости, равный 2л/3, из выражения.
При принятых допущениях изменение мгновенного значения тока :пр, проходящего через диоды в заданный момент времени, повторяет изменение мгновенного значения выпрямленного напряжения (рис. 48, в). Выпрямленное напряжение ?/д имеет пульсации, частота которых в 6 раз больше частоты напряжения сети, так как чередование пар диодов происходит 6 раз за период.
В тот момент времени, когда диоды являются непроводящими, к ним прикладывается амплитудное значение вторичного линейного напряжения, определяемого выражением
На основании выражения (32) можно сказать, что в трехфазной мостовой схеме выпрямления максимальное обратное напряжение диодов практически равно выпрямленному напряжению холостого хода.
Рассмотренный режим работы трехфазного мостового выпрямителя является идеализированным. В реальном сварочном выпрямителе переходные процессы значительно отличаются от рассмотренных, так как обмотки трансформатора имеют значительную индуктивность, которую нельзя не учитывать. Наличие индуктивности в цепи выпрямителя приводит к тому, что переключение (коммутация) диодов происходит не мгновенно, как было в идеализированном выпрямителе, а плавно. Такое?
Считается законом коммутации, согласно которому ток в индуктивном элементе не может изменяться скачком. Интервал времени, например t\—/2, в течение которого происходит изменение тока фазы от максимального значения до нуля, называется этапом коммутации (углом коммутации) и обозначается ф.
В целях уменьшения влияния пульсаций фазных токов, в том числе и на интервале коммутации, "на выходной ток выпрямителя последовательно сопротивлению нагрузки, имитирующей сварочную дугу, включают сглаживающий дроссель, индуктивность которого принимают равной бесконечности. Рассмотрим работу реального трехфазного мостового выпрямителя (рис. 49). При коммутации фазных токов в рассматриваемый промежуток времени возникает переменный магнитный поток рассеяния, который индуктирует в витках, сцепленных с ним, ЭДС рассеяния.
Выражение (36) позволяет рассчитать индуктивное сопротивление обмотки трансформатора для фазы. Принимая во внимание выражения (38) — (35), на основании (36) можно получить значения индуктивных сопротивлений обмоток трансформатора для трех фаз.
Индуктивное сопротивление сглаживающего дросселя?
В момент времени t\ диод V3 открывается и по нему протекает ток, но в этот момент диод VI продолжает работать, так как в фазе А индуктируется ЭДС рассеяния, которая препятствует спаду тока /ПР i и, следовательно, закрытию диода VI. Ток /,,р i спадает до нуля по синусоидальному закону за временной промежуток, который называется этапом (углом) коммутации ср. Пренебрегая падением напряжения на открытых диодах VI и V3, можно сказать, что в момент коммутации фазы А и В вторичной обмотки трансформатора замкнуты накоротко. Токи, протекающие по фазам Л и В через диоды VI и V3, имеют синусоидальную форму, что возможно только при наличии в цепи нагрузки сглаживающего фильтра Значения токов, протекающих через диоды VI и V3 в коммутационный период, можно определить из выражений.
Значения токов, протекающих через диоды VI и V3 во вне коммутационный период времени, когда ф = 0, равны среднему значению /о за период, т. е. /пр = /о/З.
Тот же самый процесс проходит в диодах V6 и V2 при пересечении синусоид в2а и воt, т. е. после момента времени /3.
Среднее значение выпрямленного напряжения Uо для периода коммутации ф определим из выражения, где Uд — напряжение сварочной дуги, численно равное среднему значению выпрямленного напряжения.
Как видно из выражения (42), среднее значение выпрямленного напряжения (Jo обратно пропорционально углу коммутации ср, т. е. чем больше ф, тем меньше Uо при том же значении напряжения сети. Это связано с тем, что в интервале коммутации токи, проходящие через обмотки трансформатора, имеют синусоидальную форму и создают падение напряжения на индуктивной составляющей этих обмоток:
Момент включения тиристоров определяется углом управления а, отсчет которого начинается от угла естественного включения, равного л/3 и сдвинутого влево от максимального значения фазных ЭДС вторичных обмоток трансформатора (рис. 52,6). На рис. 52, в показано прохождение тока /пр через тиристор во время коммутации.
Угол управления выбирают в зависимости от типа нагрузки; при активной нагрузке RH (?ф = 0) угол а < л/6. Такое значение угла управления обеспечивает непрерывность выходного тока выпрямителя. Если угол при активной нагрузке, то управляемый выпрямитель потребляет из сети реактивную мощность, что приводит к снижению коэффициента мощности cos ф и прерывистости выходного тока.
При индуктивной нагрузке пульсации тока в нагрузке сглаживаются, и ток является непрерывным при угле а ^ л/6. Предельное значение угла управления не должно быть больше л/2.
Среднее значение выпрямленного напряжения на выходе управляемого выпрямителя при индуктивной нагрузке определяется выражением, где (Уд — напряжение сварочной дуги, численно равное выходному напряжению управляемого выпрямителя при заданном угле управления а; max амплитудное значение фазной ЭДС вторичной обмотки трансформатора; а — угол управления тиристорами.
Таким образом, чем больше угол а, тем меньше выходное напряжение (рис. 53). Для открытия тиристора необходимо иметь импульс малой длительности или импульс с крутым передним фронтом, что обеспечивает е.го "четкое открытие и уменьшает нагрев управляющего электрода.
Формирование управляющих импульсов осуществляется системой управления, структурная схема которой приведена на рис. 54. Входным устройством в рассматриваемой схеме является понижающий трансформатор 7\ предназначенный для формирования необходимой амплитуды импульса и синхронизации его с напряжением сети. Фазосдвигающее устройство ФСУ является основным звеном системы управления, в котором происходит сравнение напряжения, поступающего от трансформатора и пилообразного напряжения, сформированного генератором пилообразного напряжения ГПИ.
При равенстве амплитуд сравниваемых напряжений на выходе ФСУ формируется импульс заданной длительности и сдвинутый на угол а по отношению к углу (фазе) естественного включения. Этот импульс усиливается до необходимой амплитуды в блоке усилителя-формирователя УФ и поступает на управляющий электрод тиристора УЭТ.
Для обеспечения различных способов сварки необходимо, чтобы источник питания имел соответствующую внешнюю характеристику. Для выпрямителя — это зависимость среднего значения выпрямленного напряжения от среднего значения выпрямленного тока Uo=f(I0) при Ui = const.
Из (47) следует, что форма внешней характеристики сварочного выпрямителя зависит от падения напряжения UL, создаваемого током на индуктивном сопротивлении, проходящим по сварочному контуру. Для получения падающей внешней характеристики сварочного выпрямителя в сварочный контур специально вводят индуктивное сопротивление — сварочный дроссель или трансформатор с большими магнитными полями рассеяния. На рис. 55 приведены внешние характеристики сварочного выпрямителя в зависимости от индуктивного сопротивления XL в сварочном контуре общее активное сопротивление сварочного контура). Отечественная промышленность выпускает сварочные выпрямители с падающей и жесткой внешними характеристиками.
Комментарии
росы.
Первичные обмотки обоих комплектов включены последовательно , вторичные могут соединятся исходя их требуемой величины тока.
При ремонте:
-восстановили изоляцию первичной катушки 1ого комплекта;
-устранили витковое замыкание в первичной катушке 2ого комплекта(за счет сокращения числа витков приблизительно 5%)
В результате получили:
а) значительный нагрев обмоток первичных катушек,выбиван ие автомата.
б)нет напряжения на вторичной обмотке 2-ого комплекта
в)происходит намагничивание магнитопровода у второго комплекта, чего не наблюдалось до ремонта.
Подскажите возможные причины и как проверить исправность и правильность коммутации обмоток.
спасибо
После ремонта не правильно ( не согласованно)бы ла установлена одна из катушек обмоток. Переверните её " вверх ногами " все станет на свои рабочие места.
RSS лента комментариев этой записи