جریان مستقیم منابع و ویژگی های آن. مشخصات اصلی منابع جریان مستقیم

نیازمندی های قدرت. نیاز اصلی اتصال جوشی کیفیت آن است، یعنی منبع تغذیه باید فرآیند جوشکاری لازم را فراهم کند و از شاخص های فنی و فنی و اقتصادی بالایی برخوردار باشد.

شاخص های تکنولوژیکیمنبع تغذیه توانایی آن را برای ارائه ویژگی های لازم فرآیند تعیین می کند. این به نوبه خود با ویژگی های استاتیکی و دینامیکی منبع و بخش غیر خطی مدار (قوس ها، حوضچه جوش) تعیین می شود.

خواص استاتیکی منبع توسط مشخصه جریان-ولتاژ خارجی (وابستگی ولتاژ خروجی به جریان بار) و مطابقت آن با مشخصه جریان-ولتاژ ساکن قوس تعیین می شود. پایداری سیستم انرژی "منبع - قوس - حوضچه جوش" (I-D-V) به موقعیت نسبی این مشخصات و انواع آنها بستگی دارد.

خواص پویا بر روند فرآیندهای گذرا در سیستم I-D-Vبا تغییرات ناگهانی در هدایت بار (بیکار - اتصال کوتاه، انتقال قطرات فلز، حرکت نقاط فعال روی الکترودها، نوسانات ولتاژ شبکه (Uc)، سرعت نابرابر تغذیه سیم الکترود (Upp.p.) ، و غیره.).

شاخص های فنی و اقتصادی:

الف) ضریب راندمان کارایی = Suseful / Szatr - نسبت کل توان مفید (قدرت خروجی) به کل مصرف شده (مصرف شده از شبکه برق);

ب) ضریب توان cosφ = P/S - نسبت توان فعال (W) به توان ظاهری (VA).

ج) ابعاد؛

د) قابلیت اطمینان؛

ه) نشانگرهای ارگونومیک (سهولت دست زدن به جسم).

ه) رعایت الزامات ایمنی.

شاخص های "a" و "b" به طور قابل توجهی بر مصرف انرژی تأثیر می گذارد.

هر منبع تغذیه برای بار خاصی طراحی شده است که باعث نمی شود آن را بالاتر از حد مجاز گرم کند. منبع برای عملکرد در حالت اسمی (IH، UH، PH، حالت) محاسبه می شود

کار)، مقادیر در منبع و در گذرنامه دستگاه ثبت می شود.

در حین کار ، منبع گرم می شود (سیم پیچ ها - به دلیل گرمای آزاد شده هنگام عبور جریان از طریق آنها ، هسته - از تلفات ناشی از برگشت مغناطیسی و جریان های گردابی FUCO). سه حالت کار برای منابع تغذیه تعریف شده است:

1 طولانی (طولانی). اگر توان P مصرف شده از شبکه پس از روشن کردن منبع برای مدت طولانی ثابت باشد، پس از روشن کردن منبع، دمای منبع افزایش می‌یابد تا زمانی که حرارت ورودی به دمای ثابت Tu برسد (شکل 57، منحنی چین‌دار). برابر با گرمای خروجی است.

شکل 57 - الف - متناوب; ب - مکرر-کوتاه مدت؛ ج - مقدار متوسط (Tdop)

هنگام محاسبه چنین سیستم هایی، تعدادی از مفروضات ایجاد می شود (کل منبع به طور همزمان گرم می شود، انتقال حرارت به محیط ثابت است).

2 حالت متناوب . هنگامی که منبع در این حالت کار می کند (شکل 58.a)، بار (جوشکاری) با مکث متناوب می شود؛ در حالت مکث، منبع از شبکه جدا نمی شود (روش های جوشکاری دستی). در حین

در عملیات tp، دمای منبع زمان برای رسیدن به دمای حالت پایدار Tu را ندارد و در طول زمان مکث tp، منبع زمانی برای خنک شدن به دما ندارد. محیط T0.

پس از مدتی، دمای منبع برابر با میانگین بین حداکثر مقدار T2 و حداقل T1 می شود (شکل 58.c). معمولاً این مقدار متوسط به عنوان دمای مجاز Tdop در نظر گرفته می شود.

حالت متناوب با پارامتر "مدت بار، PN"، ٪ مشخص می شود. این مدت زمان نسبی بار در طول چرخه است (tc \u003d tp + tp).

PN% \u003d tp / tc * 100

PN% \u003d (tp / tp + tp) * 100

زمان چرخه معمولاً در گذرنامه منبع نشان داده می شود، اگر نه، پس برای منابع جوشکاری قوس دستی tc = 5 دقیقه، برای منابع جوشکاری مکانیزه و منابع جهانی - tc = 10 دقیقه.

3 حالت متناوب تفاوت آن با متناوب (شکل 58.b) در این است که در طول مکث، منبع از شبکه قطع می شود. حالت با پارامتر "مدت زمان روشن شدن، PV" مشخص می شود.

PN% \u003d tw / tc * 100

PN% \u003d (tv / tv + tp) * 100

از آنجایی که منابع واقعاً به ندرت در حالت اسمی کار می کنند، برای تعیین حالت های عملیاتی و جریان ها هنگام کار در حالت های دیگر، از یک رابطه مبتنی بر قانون ژول-لنز استفاده می شود:

I1 2 *PN1 = I2 2 *PN2.

از این فرمول به دست می آید:

1) اگر مقدار PV یا PN با PV یا PN اسمی (که در گذرنامه منبع مشخص شده است) متفاوت باشد، مقدار جریان جوش مربوط به این مقدار PV یا PN تعیین می شود:

2) برای تعیین حالت عملکرد (PN یا PV) برای جریان های غیر از نامی:

اگر حالت عملیاتی برای جریانی متفاوت از جریان نامی تعیین شود، فرمول معتبر است. اگر در یک راه بزرگ، پس نباید فراموش کنید که حداکثر مقدار قدرت فعلی توسط امکان منبع محدود شده است. در عمل، حداکثر مقدار جریان منبع معمولاً از 1.2 نامی تجاوز نمی کند.

3) جریان های پیوسته، یعنی جریان های حین کار مداوم (PN یا PV برابر با 100%)، در صورتی که پارامترهای پلاک (اسمی) منبع شناخته شده باشند، می توانند با فرمول های زیر تعیین شوند:

ساختار نامگذاری منابع تغذیه. نام الفبایی منابع تغذیه در شکل 58 نشان داده شده است.

حرف اول نام اختصاری محصول است(A - واحد، B - یکسو کننده، I - منبع تغذیه، P - مبدل، T - ترانسفورماتور).

حرف دوم نوع جوش است (D - قوس، W - سرباره، P - پلاسما).

حرف (ها) سوم - روش جوشکاری : D - الکترودهای چوب دستی; TO - قوس باز؛ DF - غوطه ور؛ DG - گازهای محافظ (حرف D دو بار قرار داده نمی شود).

علاوه بر این، قسمت حرف ممکن است شامل: حرف "M" - چند ایستگاه (تک ایستگاه ها دارای علامت اضافی نیستند)، حروف "B" یا "D" - نوع موتور (بنزین یا دیزل) برای واحدهایی که توسط موتور احتراق داخلی هدایت می شوند، نوع مشخصه خارجی (P، F، U)، I - منبع پالس.

اول یک یا دو رقم - مقدار جریان نامی جوشکاری، گرد شده به صدها آمپر، دو رقم آخر شماره طراحی است.

منابع عرضه شده به مکان هایی با آب و هوای معتدل - U، آب و هوای گرمسیری - T، آب و هوای معتدل سرد - UHL.

4 - داخل خانه با ریزاقلیم مصنوعی.

3 - داخل خانه با تهویه طبیعی;

2 - در اتاق هایی با دسترسی رایگان هوا؛

1 - در فضای باز

مثال: VDM-1001 U3 (یکسو کننده برای جوشکاری قوس الکتریکی، چند موقعیتی، با جریان نامی 1000 A، شماره توسعه - 01، نسخه اقلیمی U، دسته مکان 3).

طبقه بندی منبع تغذیه.

منابع تغذیه طبقه بندی می شوند:

1) بر اساس ماهیت جریان: متناوب و جریان مستقیم.

2) بر اساس نوع ویژگی های خارجی: با ویژگی سقوط، فرو رفتن به آرامی، صلب، به آرامی بالا رفتن (انواع اصلی).

3) با توجه به روش به دست آوردن انرژی: وابسته (دریافت انرژی از یک شبکه الکتریکی ثابت) و خودمختار (از موتور احتراق داخلی استفاده می شود).

4) بر اساس تعداد پست ها: تک پستی و چند پستی.

5) بر اساس کاربرد: صنعتی عمومی (برای جوشکاری قوس الکتریکی دستی و جوشکاری زیر آب مکانیزه فولادهای کم کربن با ضخامت بیش از 1 میلیمتر) و تخصصی (برای جوشکاری آلیاژهای سبک به ویژه محصولات نازک، قوسهای فشرده و پالسی).

نوع ویژگی های خارجی منبع با ویژگی های فرآیند جوشکاری تعیین می شود: برای RDS با الکترودهای چوبی، جوش آرگون-قوس، مکانیزه شده در زیر یک لایه شار در ماشین های اتوماتیک با نرخ تغذیه سیم که به بسته ولتاژ قوس بستگی دارد. پ. \u003d f (Tsd)، منابع با ویژگی سقوط استفاده می شود. در این مورد، منبع به عنوان یک تنظیم کننده جریان کار می کند. در جوشکاری زیردریایی مکانیزه با سرعت تغذیه سیم ثابت، از SHWH (به صورت شیبدار) استفاده می شود. شیب ویژگی ها متفاوت است: بزرگ - برای جوشکاری آرگون-قوس، ویژگی های ملایم تر - برای RDS و حتی ملایم تر - برای ADF، سفت و سخت و به آرامی در حال افزایش - برای جوشکاری مکانیزه در محیط دی اکسید کربن). تنظیم جریان - صاف و پلکانی (پله ای - با تغییر تعداد یا روش اتصال سیم پیچ ها، صاف - توسط تنظیم کننده های ویژه).

مقدار مورد نیاز ولتاژ کار و جریان قوس با روابط زیر مرتبط است:

RDS: Ud = 20 + 0.04 Ib;

ADP (در جریان تا 1000 A): Ud \u003d 19 + 0.037 Ib؛

(در جریان تا 2000 A): Ud \u003d 13 + 0.0315 Ist.

به عنوان مثال: قدرت جریان برای جوشکاری قوس الکتریکی دستی 200 A است، سپس ولتاژ منبع تغذیه مورد نیاز باید 20 + 0.04-200 = 28 ولت باشد.

مشخصه جریان-ولتاژ ساکن (CVC) قوس .

ولتاژ قوس (Tsd) از سه جزء تشکیل شده است:

Ud \u003d Uk + Ua + Ust

که در آن Uk افت ولتاژ در ناحیه کاتد است.

Ua - افت ولتاژ در ناحیه آند؛

Ust - افت ولتاژ در ستون قوس.

همه این سه جزء به جریان بستگی دارند و علاوه بر این، یکسان نیستند، زیرا فرآیندهای فیزیکوشیمیایی که در این مناطق اتفاق می‌افتند متفاوت هستند و بنابراین وابستگی Ud \u003d f (I) غیر خطی است (شکل 59).

قوس های CVC به صورت تجربی به دست می آیند. برای طول قوس ثابت و قطر الکترود ساخته شده است. هنگام تغییر طول قوس، موقعیت مشخصه به صورت عمودی تغییر می کند. هنگامی که قطر الکترود تغییر می کند (به دلیل تغییر در چگالی جریان)، سمت راست منحنی به صورت افقی جابه جا می شود.

شکل 59 -

به طور معمول، این منحنی را می توان به سه بخش تقسیم کرد (شکل 60):

بخش سقوط - الکترودهای با پوشش RDS.

بخش صلب (افقی) - جوشکاری زیر آب مکانیزه؛

افزایش مساحت - جوش مکانیزه در گازهای محافظ.

البته مرزهای روش های جوشکاری دارای نقاط مشترک است.

نوع ویژگی های خارجی قوس را می توان از طریق مقاومت دیفرانسیل آن rd تخمین زد: rd = (dUd/dId)*tgαd

شکل 60 -

برای بخش اول rd 0

مقدار عددی pd (در V / A) درجه "تند بودن" شیب منحنی مشخصه و ماهیت آن را نشان می دهد، به عنوان مثال: مقدار

pd = -1 V / A نشان می دهد که مشخصه در حال سقوط است و زاویه تمایل مماس به منحنی در نقطه مورد مطالعه 45 درجه است.

ویژگی خارجی منبع تغذیه به طور معمول، منبع جوش دارای مقاومت داخلی قابل توجهی است و مشخصه آن در حال سقوط است.

بین ویژگی های شیب تند و فرو رفتن آرام تمایز قائل شوید. این مفهوم کاملاً ذهنی است: پذیرفته شده است که اگر Zist > 0.1 اهم باشد، پس مشخصه به شدت در حال سقوط است، Zist مقاومت داخلی کل منبع است.

منابعی با انواع دیگر ویژگی ها وجود دارد (شکل 61).

خواص جوشکاری منابع . این شامل:

شکل 61 - 3 - صلب; 4 - به آرامی افزایش می یابد. خط نقطه چین - با افزایش ولتاژ مدار باز

1. قابلیت اطمینان اشتعال قوس (بر کیفیت ابتدای درز و هنگام جوشکاری در بخش های کوچک - بر بهره وری تأثیر می گذارد).

2. ثبات و پایداری فرآیند جوشکاری - توانایی حفظ حالت جوشکاری در صورت وجود اختلالات (تغییر طول قوس، انتقال قطره، نوسانات ولتاژ شبکه).

3. کارایی تنظیم (سرعت و محدودیت).

4. ماهیت انتقال فلز (به سرعت تغییر جریان در طول اتصال کوتاه و انتقال قطره بستگی دارد).

5. کیفیت تشکیل درز.

روش های ارزیابی خواص جوشکاری منابع - عینی و ذهنی. روش هدف: طول ناپیوسته قوس می تواند به عنوان ارزیابی پایداری فرآیند با نوسانات در طول آن باشد. به صورت عددی تعیین می شود. روش ذهنی شامل ارزیابی هر ویژگی در نقاط توسط یک جوشکار متخصص بر اساس نتایج حاصل از جوشکاری تجربی مطابق با GOST 25616-83 "منابع برق برای جوشکاری قوس الکتریکی است. روشهای ارزیابی خواص جوشکاری

پایداری سیستم "منبع برق - قوس".

برای اینکه قوس پایدار باشد، مطابقت خاصی بین ویژگی‌های قوس و منبع برق در نقطه کار و همچنین نوع خاصی از ویژگی خود منبع ضروری است. در جوشکاری قوس دستی، همیشه یک "عامل انسانی" وجود دارد و طول قوس می تواند به طور قابل توجهی در نوسان باشد. لازم است که این شرایط تأثیر ناچیزی بر قدرت جریان جوش - پارامتر اصلی در RDS داشته باشد. این با شیب قابل توجهی از ویژگی منبع تضمین می شود.

پایداری فرآیند جوشکاری (سیستم "منبع قدرت - قوس") معمولاً با ضریب پایداری Ku مشخص می شود. شرایط تعادل با رابطه زیر بیان می شود:

Ku \u003d rd - ri\u003e 0،

یعنی اگر در نقطه تعادل اختلاف بین مقاومت های تفاضلی قوس و منبع مثبت باشد، سیستم پایدار است.

شکل 62 انواع احتمالی ویژگی های منابع قدرت را برای روش های مختلف جوشکاری با در نظر گرفتن معادله پایداری نشان می دهد.

پایداری با نوسانات قابل توجه در طول قوس با توانایی سیستم در ارائه بیشترین طول شکست قوس مرتبط است. ثابت شده است که به منظور افزایش پایداری سیستم، منبع تغذیه برای جوشکاری دستی باید دارای شیب کمی از مشخصه خارجی در جریان های کم و شیب زیاد در حالت کار باشد.

شکل 62 - : 1 - برای RDS; 2 و 3 - برای قوس غوطه ور مکانیزه. 4، 5، 6 - برای محیط مکانیزه CO2

الزامات تکنولوژیکی اساسی برای منابع تغذیه برای RDS.

روش جوشکاری: جوشکاری با قوس دستی.

شرایط جوشکاری: قطر الکترود de = 2 - 6 میلی متر، جریان قوس 1d = 50 - 350 A، ولتاژ قوس id = 20 - 40 V.

احتراق قوس الکتریکی - اتصال کوتاه و مدار باز.

VAC قوس - سقوط و صلب: rd = (0 - 0.2) V / A. Ud=25 - 40 V; شناسه = 50 - 350 A.

منابع با pu =(-1 - 0.1) V/A برای این محدوده جریان توصیه می شود. این مشخصه دارای شیب کمتری در جریان های کم، شیب زیاد در ناحیه جریان عملیاتی (برای پایداری جریان بالا در طول نوسانات ولتاژ قوس) است.

ولتاژ بیکار io برای احتراق مطمئن و برای اهداف ایمنی Uo \u003d (40 - 80) V، جریان اتصال کوتاه Ik.c \u003d (1.2 - 1.5) Id.

ولتاژ به صورت دستی توسط جوشکار حفظ می شود، بنابراین فقط جریان جوش تنظیم می شود. منبع به عنوان یک تنظیم کننده جریان کار می کند.

منابع تغذیه AC

قوس جوشکاری جریان متناوب .

شرایط سوزاندن قوس AC با قوس DC متفاوت است. هنگامی که با یک ولتاژ سینوسی f = 50 هرتز تغذیه می شود، نقطه فعال 100 بار در ثانیه مکان خود را تغییر می دهد (50 بار روی الکترود، 50 بار روی محصول). در پایان هر نیم سیکل، ولتاژ به صفر کاهش می یابد، قدرت میدان الکتریکی کاهش می یابد، یونیزاسیون گاز در قوس کاهش می یابد و جریان قوس به شدت کاهش می یابد.

طرح تامین قوس از جریان متناوب با مقاومت فعال در مدار. اسیلوگرام های جریان و ولتاژ در شکل 63 نشان داده شده است.

شدت جریان در مدار ثانویه ترانسفورماتور i2 و ولتاژ دو طرف قوس id غیر سینوسی هستند (چون قوس یک هادی غیر خطی است).

هنگام تجزیه و تحلیل چنین قوسی، فرض می شود که اندوکتانس ترانسفورماتور بسیار کوچک است و حداکثر و صفر منحنی های i2 و u2 بر هم منطبق هستند. هنگامی که U2 به U3 (ولتاژ احتراق) می رسد، قوس مشتعل می شود. مقاومت بار کاهش می یابد، جریان افزایش می یابد، ولتاژ قوس کاهش می یابد. در زمان t = ti، ولتاژ منبع برای حفظ تخلیه قوس کافی نیست و از بین می رود. جریان کاهش می یابد، اما برابر با صفر نیست، احتمالاً به دلیل رسانایی کم پلاسما و انتشار کم الکترودها. در t=t2 شرایط برای وجود قوس دوباره ایجاد می شود و هیجان زده می شود.

شکل 63 -

نتیجه گیری: اگر فقط یک مقاومت فعال در مدار جوش وجود داشته باشد، چنین دوره زمانی وجود دارد که در طی آن قوس وجود ندارد.

این مدت زمان به ولتاژ مدار باز منبع تغذیه، فرکانس بستگی دارد جریان الکتریسیتهو بر روی ولتاژ احتراق، که به عوامل زیادی بستگی دارد (از همه مهمتر، به خواص محیط بین الکترودها).

می توان با وارد کردن عناصر با پتانسیل یونیزاسیون پایین به ترکیب پوشش ها، با افزایش ولتاژ و فرکانس مدار باز، زمان مکث در سوختن قوس را کاهش داد.

با استفاده از اسیلاتورها و تحریک کننده های پالس می توان اشتعال را تسهیل کرد. اما در عمل اغلب به جای مقاومت از سوئیچینگ استفاده می شود - اندوکتانس یا ترانسفورماتور استفاده می شود که در آن سیم پیچ ها اندوکتانس زیادی دارند).

منبع تغذیه قوس الکتریکی جریان متناوب در مدار با اندوکتانس. یک اسیلوگرام برای چنین کمانی در شکل 64 نشان داده شده است.

ورود اندوکتانس به مدار ثانویه منجر به ظهور یک تغییر فاز بین جریان و ولتاژ با زاویه φ می شود که مقدار عددی آن به نسبت اجزای فعال و القایی مدار بستگی دارد.

شکل 64 -

از اسیلوگرام می توان دریافت که هیچ شکستی در سوختن قوس وجود ندارد. احتراق قوس در ولتاژ منبع بالاتر از ولتاژ احتراق رخ می دهد که این فرآیند را تسهیل می کند و پایداری قوس را افزایش می دهد.

توابع اندوکتانسی:

1. به دست آوردن مشخصه سقوط.

2. تنظیم حالت جوش.

3. افزایش پایداری فرآیند.

نتیجه گیری: هنگامی که یک اندوکتانس به مدار قوس AC وارد می شود، یک تغییر فاز بین جریان و ولتاژ رخ می دهد و جریان در ولتاژ بالا از صفر می گذرد که باعث افزایش قابلیت اطمینان احتراق مجدد قوس و افزایش پایداری آن می شود.

ترانسفورماتورهای جوشکاری.

ترانسفورماتور - یک مبدل الکترومغناطیسی ساکن جریان متناوب یک ولتاژ به دیگری بدون تغییر فرکانس. عملکرد آن بر اساس برهمکنش الکترومغناطیسی دو یا چند مدار الکتریکی غیرمرتبط (سیم پیچ) است.

سیم پیچ ها توسط یک شار مغناطیسی مشترک سوراخ می شوند. برای تقویت شار مغناطیسی، هسته بسته می شود. از ورق فولادی الکتریکی با عایق صفحات از یکدیگر (لاک یا اکسیداسیون) یا از مواد متخلخل ویژه - فریت ها ساخته شده است. هسته می تواند میله ای، زرهی و حلقوی باشد.

بیشترین بازده انرژی هسته حلقوی است، اما مشکلات سیم پیچی سیم پیچ ها بسیار قابل توجه است. هسته میله به دست آوردن ویژگی های به اندازه کافی بالا را امکان پذیر می کند ، سیم پیچ سیم پیچ ها ساده شده است ، اما محل سیم پیچ ها (به ویژه در ترانسفورماتورهایی با افزایش اتلاف مغناطیسی) روی میله های مختلف می تواند منجر به تلفات غیر قابل توجیه در فضای نزدیک سیم پیچ ها شود. مسکن منبع هسته زره پوش به خوبی از سیم پیچ ها در برابر تأثیرات خارجی محافظت می کند.

حالت های کار ترانسفورماتور.

بیکار. در این حالت، سیم پیچ ثانویه باز است (شکل 65)، جریان بار صفر است.

ولتاژ شبکه اعمال شده U1 جریان I0 را در سیم پیچ اولیه القا می کند که به نوبه خود یک شار مغناطیسی متناوب Ф0 را در مدار مغناطیسی تحریک می کند و به پیچ I و II سیم پیچ نفوذ می کند. EMF متناسب با سرعت تغییر شار مغناطیسی و تعداد چرخش سیم پیچ در آنها القا می شود.

اگر شارهای نشتی و افت ولتاژ در سیم پیچ ها کوچک باشد، U \u003d E1U2 \u003d E2 (علائم در نظر گرفته نمی شوند) زیرا فرکانس فعلی و مقدار شار مغناطیسی برای سیم پیچ های I و II یکسان است.

شکل 65 -

نسبت EMF سیم پیچ های I و II برابر است با نسبت تعداد دور سیم پیچ های I و II.

حالت کار. در این حالت (شکل 66) بار به سیم پیچ ثانویه متصل شده و جریان در آن وجود دارد.

شکل 66 -

این جریان یک شار مغناطیسی F2 جهت دار F1 و کل شار مغناطیسی را در هسته ترانسفورماتور F = F1 - F2 ایجاد می کند (طبق قانون Lenz).

بنابراین، جریان ثانویه سعی در تضعیف شار مغناطیسی اصلی دارد. این تعادل U1 ~ E1 را به هم می زند و منجر به افزایش I1 می شود (می توان گفت که این باعث کاهش مقاومت I سیم پیچ می شود). جریان اولیه فقط به اندازه ای افزایش می یابد که کاهش جریان کل را جبران کند. با این حال، تمام شار ایجاد شده در سیم پیچ I در امتداد هسته بسته نیست، بخشی از آن در فضا بسته است، همین امر در مورد سیم پیچ II نیز صدق می کند. این شارهای مغناطیسی (شارهای مغناطیسی نشتی) فقط در سیم پیچ خود (نشتی EMF) EMF را القا می کنند، یعنی مقاومت های القایی خود را تغییر می دهند. از نظر ساختاری متفاوتبا انجام سیم پیچ ها و چینش متقابل آنها می توان شارهای نشتی را تغییر داد و منبع انرژی را تنظیم کرد.

روشهای تنظیم موقعیت یک مشخصه خارجی در ترانسفورماتورهای جوشکاریبیایید دو راه را در نظر بگیریم:

1. اساس یک ترانسفورماتور با یک مشخصه صلب است. مشخصه سقوط به دلیل یک چوک متصل به صورت سری با مدار قوس.

2. خود ترانسفورماتور دارای ویژگی سقوط است که با ایجاد میدان های سرگردان تقویت شده به روش های مختلف شکل می گیرد.

ترانسفورماتور با نشت مغناطیسی معمولی و یک چوک جداگانه. چنین ترانسفورماتورهایی به عنوان ترانسفورماتورهای تک فاز (دو فاز) کشویی نامیده می شوند. فقط یک اتصال الکتریکی بین ترانسفورماتور و سلف وجود دارد. در یک زمان آنها به طور گسترده در تولید جوش استفاده می شد (درجه STE-24، STE-34).

نمودار دستگاه در شکل 67 نشان داده شده است.

شکل 67 -

چوک L به صورت سری به مدار جوش متصل می شود. هسته دریچه گاز دارای شکاف هوای قابل تنظیم 1 ولت است. چوک ویژگی های خارجی در حال سقوط منبع را تشکیل می دهد و همچنین تنظیم کننده جریان جوش است. اندوکتانس مدار جوش زیاد است و شرایط برای سوختن پایدار قوس AC ایجاد می شود.

عیب ترانسفورماتور لرزش قسمت متحرک پکیج است.

ترانسفورماتورها با پراکندگی مغناطیسی معمولی و سیم پیچ واکنشی ترکیبی (STN، TSD).طراحی کمی متفاوت از منابع، ایده کلی کار آنها را تغییر نمی دهد (شکل 68).

شکل 68 -

در اینجا، بر خلاف STE، هم یک اتصال الکتریکی و هم یک اتصال مغناطیسی بین سلف و خود ترانسفورماتور وجود دارد. فاصله توسط موتور کنترل می شود.

در حالت بیکار، شار تولید شده توسط سیم پیچ های اولیه بین یوغ میانی (YA) و یوغ بالایی (YA) با توجه به رسانایی مغناطیسی آنها توزیع می شود. سیم‌پیچ‌ها و سیم‌پیچ‌های ثانویه سلف در یک جهت پیچیده می‌شوند، یعنی با تغییر شکاف می‌توان ولتاژ مدار باز Uo را تا حدودی تغییر داد (شکاف کاهش می‌یابد Uo افزایش می‌یابد، شکاف افزایش می‌یابد Uo کاهش می‌یابد). البته این فقط برای شکاف های کوچک منطقی است.

در حالت بار، یک جریان ثانویه وجود دارد که یک شار ایجاد می کند که همراه با شار سیم پیچ اولیه، یک شار خالص ایجاد می کند.

جریان بار که از طریق سلف می گذرد، جریانی را علیه جریان حاصل در سلف EMF خود القایی ایجاد می کند.

با افزایش جریان بار، EMF خود القایی نیز افزایش و کاهش می یابد ولتاژ خروجیتبدیل کننده.

ترانسفورماتورهایی با افزایش اتلاف مغناطیسی. از نظر ساختاری، امکان ایجاد یک ترانسفورماتور با افزایش مصنوعی میدان های سرگردان وجود دارد. برای انجام این کار، لازم است سیم پیچ ها را از یکدیگر و از هسته فاصله دهید (شکل 69).

شکل 69 -

1 - سیم پیچ اولیه؛ 2 - سیم پیچ ثانویه؛ 3 - هسته

در آنها، علاوه بر جریان اصلی ترانسفورماتور Ft، که در امتداد هسته بسته می شود، هر یک از سیم پیچ ها زمینه های سرگردان را ایجاد می کنند - Flb جلویی، پنجره های Fok و yokes Fyar.

این ترانسفورماتورها به دو گروه اصلی تقسیم می شوند:

ترانسفورماتور با سیم پیچ متحرک؛

ترانسفورماتورهای دارای شنت های مغناطیسی (با شنت های متحرک و شنت های بایاس).

ترانسفورماتور با سیم پیچ متحرک TS (TSK) و TD. سیم پیچ های سیم پیچ این ترانسفورماتورها تا حدودی متفاوت از ترانسفورماتورهای قدرت چیده شده اند. برای تنظیم پله، سیم پیچ ها به دو قسمت تقسیم می شوند و برای به دست آوردن پراکندگی بیشتر، آنها از هم فاصله می گیرند.

سیم پیچ اولیه معمولا ثابت است، سیم پیچ ثانویه با یک پیچ سرب متحرک است.

در یک ترانسفورماتور قدرت، سیم پیچ ها بسیار نزدیک هستند و شار نشتی حداقل است، مشخصه صلب است. برای ترانسفورماتورهای جوشکاری، پراکندگی به اجبار افزایش می یابد، مشخصه در حال سقوط است. شکل 70 یک ترانسفورماتور با سیم پیچی متحرک را نشان می دهد.

هنگامی که ولتاژ اصلی به سیم پیچ اولیه اعمال می شود، یک جریان بیکار در آن ظاهر می شود، یک شار مغناطیسی Фfull ایجاد می شود که بخشی از آن در امتداد هسته Фт (شار اصلی) و تا حدی از طریق هوا F1р بسته می شود.

شکل 70 -

در حالت بیکار در سیم پیچ ها، شار مغناطیسی اصلی متناسب با تعداد چرخش ها و سرعت تغییر شار مغناطیسی، یک EMF در سیم پیچ های اولیه و ثانویه ایجاد می کند.

علاوه بر این، در سیم پیچ اولیه (از آنجایی که جریان در آن وجود دارد) یک EMF نشتی ایجاد می شود، اما از آنجایی که قدرت این جریان کم است، EMF نشتی نیز کم است.

چنین چیزی وجود دارد - ضریب جفت مغناطیسی:

Km=F2/Ftot.

جایی که F2 - سیم پیچ نافذ جریان II.

Ftot. - شار مغناطیسی کل

کیلومتر به فاصله بین سیم‌پیچ‌ها بستگی دارد - اگر سیم‌پیچ‌ها نزدیک به هم قرار گیرند، کیلومتر به 1 می‌رود. ولتاژ مدار باز با تغییر فاصله بین سیم‌پیچ‌ها، حدود 3 تا 5 درصد کمی تغییر می‌کند.

در حالت کار، یک جریان در سیم پیچ ثانویه ظاهر می شود و شارهای مغناطیسی جدید ظاهر می شوند که از طریق هسته و از طریق هوا بسته می شوند. با افزایش جریان بار، شارهای نشتی تمام سیم پیچ ها افزایش می یابد که منجر به کاهش ولتاژ خروجی و مشخصه سقوط می شود.

معایب ترانسفورماتور با سیم پیچ متحرک:

ضرورت و دشواری محکم بستن سیم پیچ ها (حرکت) به دلیل لرزش، صدا و سایش.

قابلیت اطمینان پایین مکانیسم حرکت و حجم نسبتاً قابل توجهی از آن.

تلفات انرژی بالا به دلیل شارهای نشتی در عناصر ترانسفورماتور.

ترانسفورماتور با شنت مغناطیسی. ترانسفورماتورهایی با افزایش اتلاف مغناطیسی و شنت های مغناطیسی متحرک بر روی مدارهای مغناطیسی میله ای ساخته می شوند و دارای سیم پیچی دیسک هستند.

سیم پیچ های ترانسفورماتور (شکل 71) به صورت متقارن روی دو میله مدار مغناطیسی 3 قرار گرفته اند. یک شنت مغناطیسی 4 در کانال بین سیم پیچ های اولیه 1 و 2 ثانویه نصب شده است. شکاف های هوایی 5 بین شنت و میله های مدار مغناطیسی وجود دارد. .

شکل 71 -

دو گزینه برای ترتیب متقابل سیم پیچ های اولیه و ثانویه نسبت به شانت وجود دارد، یعنی فاصله کامل یا جزئی. با جداسازی کامل، سیم پیچ های اولیه و ثانویه در طرف مقابل شانت قرار می گیرند. با جداسازی جزئی، سیم پیچ ثانویه از دو بخش تشکیل شده است - اصلی و اضافی، و سیم پیچ اضافی در ناحیه سیم پیچ اولیه قرار دارد و ارتباط الکترومغناطیسی خوبی با آن دارد.

وجود یک شنت مغناطیسی (هنگامی که به هسته وارد می شود) شار نشتی سیم پیچ های Ф1р و Ф2р را افزایش می دهد و در نتیجه ولتاژ خروجی کاهش می یابد. حرکت صاف شنت منجر به خانواده ای از ویژگی های خروجی با درجات مختلف شیب می شود.

معایب چنین سیستم هایی شبیه به مدل های منبع قبلی است و با حضور عناصر فرومغناطیسی متحرک در یک میدان مغناطیسی متناوب همراه است.

مقاومت یک شنت مغناطیسی در برابر عبور یک شار مغناطیسی را می توان با مغناطش (شنت) آن نیز کنترل کرد. به این ترتیب ترانسفورماتورهایی با افزایش اتلاف مغناطیسی و شنت های بایاس ایجاد شدند.

ترانسفورماتورهایی با افزایش اتلاف مغناطیسی و شنت های مغناطیسی. از نظر ساختاری، تفاوت این منابع با ترانسفورماتورهای دارای شنت متحرک در این است که شنت ثابت است و تغییر در شارهای نشتی سیم پیچ ها با تغییر نفوذپذیری مغناطیسی هسته شنت با مغناطیس کردن آن با جریان مستقیم انجام می شود (شکل 72).

ترانسفورماتورها دارای یک مدار مغناطیسی میله ای 3، یک شنت مغناطیسی ثابت هستند که همچنین دارای یک هسته میله ای 4 و سیم پیچی بایاس 5 هستند. سیم پیچ های اولیه و ثانویه به دو قسمت تقسیم می شوند، اما سیم پیچ ثانویه نیز به بخش هایی تقسیم می شود که قرار دارند. در طرف مقابل شنت مغناطیسی (2a، 2b و 2c). بخش 2a در کنار سیم پیچ اولیه قرار دارد و دارای یک مشخصه سفت و سخت است، سیم پیچ های واقع در طرف دیگر شنت اتلاف افزایش یافته است که با تغییر رسانایی مغناطیسی مواد هسته شنت قابل کنترل است.

شکل 72 -

یک طراحی؛ ب - مدار

وجود برش‌بندی سیم‌پیچ‌ها و سیم‌پیچ‌ها با اتلاف معمولی و افزایش یافته امکان به دست آوردن آن را فراهم می‌کند انواع مختلفویژگی های ولت آمپر خارجی

ترانسفورماتورهای راکتیودارای یک هسته میله ای 3، سیم پیچ اولیه 1، ثانویه 2 برش خورده و 4 راکتیو (شکل 73).

شکل 73 -

سادگی و کم هزینه بودن منابع این نوع، عملکرد آنها را در شرایط نصب پیش فرض می گیرد، اما آنها یک نقطه ضعف دارند - محدوده باریکی از تنظیم پارامترهای خروجی.

شارهای سرگردان نه تنها در امتداد سطوح جلویی و در پنجره مدار مغناطیسی، بلکه از طریق هوای بین یوغ بالایی و پایینی (تنظیم یوغ) بسته می شوند.

سیم‌پیچ راکتیو به جریان‌های پراکنده یوغ متصل می‌شود و همچنین می‌توان آن را به ترتیب برای افزایش و کاهش جریان جوش روشن یا خاموش کرد (محدوده تنظیم سه مرحله‌ای (شکل 73.b) این امکان را به شما می‌دهد).

منابع تغذیه تشدید کننده. این منابع تغذیه AC نسبتاً جدید هستند و ثابت شده اند که برای مصرف جریان کم مفید هستند.

خواص تکنولوژیکی بالای منابع جوشکاری رزونانس عمدتاً توسط خواص انتخابی مدار ثانویه بارگذاری شده بر روی شکاف قوس تعیین می شود. پایداری سوزاندن قوس هنگام استفاده از ترانسفورماتور با اندوکتانس و ظرفیت (شکل 74) زیاد است، زیرا احتراق مجدد زمانی رخ می دهد که قوس از ترانسفورماتور و ظرفیت با هم تغذیه شود. در عمل، این بدان معناست که در جوشکاری قوس دستی، در صورت استفاده از ظرفیت کافی، می توان ولتاژ مدار باز را تا حدود 40 ولت کاهش داد بدون اینکه خطر کاهش پایداری قوس وجود داشته باشد. کاهش ولتاژ مدار باز منجر به افزایش نسبت تبدیل و کاهش متناسب در جریان اولیه می شود.

شکل 74 -

استفاده از مدار تشدید در مدار ثانویه شکل تقریباً سینوسی منحنی جریان جوشکاری را فراهم می کند.

تجهیزات جوشکاری این کلاس دارای مزایای زیر است:

سطح بالایی از ایمنی الکتریکی مرتبط با استفاده از راه حل های مدار ویژه که ولتاژ مدار باز را به مقدار بیش از 38 ولت محدود می کند (در محصولات ساخته شده بر اساس الزامات خاص - حداکثر 12 ولت).

راندمان بالا (تا 80٪)؛

بدست آوردن ضریب توان حداقل 0.95 با تنظیم مدار تشدید بسیار ساده است.

حداقل سطح تداخل ایجاد شده در شبکه و محیط اطراف، در مقایسه با تمام نمونه های شناخته شده تجهیزات جوشکاری؛

کاهش مصرف جریان از شبکه در صورت اتصال کوتاه در مدار جوش 1.5 - 2 برابر (در انواع شناخته شده دستگاه های جوش معمولاً 2 - 2.5 برابر افزایش می یابد).

عدم وجود پیک های اشتعال در منحنی جریان، که باعث می شود غلظت هیدروژن پخش کننده در جوش کاهش یابد و در نتیجه خواص مقاومتی آن بهبود یابد.

کلاس بزرگی از ترانسفورماتورها با تنظیم مغناطیسی ساخته شده و در حال حاضر مورد استفاده قرار می گیرند که در آن تغییر در پارامترهای خروجی با تغییر ویژگی های مغناطیسی هسته ها توسط مغناطیس انجام می شود. در این حالت، شکل منحنی جریان متناوب به طور قابل توجهی تحریف می شود، که بر پارامترهای فرآیند جوشکاری و ویژگی های انرژی تجهیزات تأثیر منفی می گذارد.

ترانسفورماتورهای تریستور با کنترل فاز دارای ویژگی های انرژی خوب، انعطاف پذیری کنترلی بالا، وزن و ابعاد کوچک به دلیل پراکندگی طبیعی مغناطیسی سازنده هستند. آنها ممکن است سیستم های تثبیت پارامتر داشته باشند.

ترانسفورماتورهای سوئیچینگ برای عملکرد سریال و موازی. ترانسفورماتورها را می توان به صورت سری و موازی وصل کرد تا به آن دست یابد پارامترهای مورد نیازولتاژ یا جریان خروجی

تغییر به عملیات سریال زمانی اتفاق می افتد که لازم باشد ولتاژ خروجی برای فرآیند جوشکاری افزایش یابد. باید در نظر داشت که اتصال نادرست در این حالت خطرناک نیست و تنها منجر به کاهش (نه افزایش) ولتاژ خروجی می شود. قدرت جریان خروجی با این اتصال توسط کم قدرت ترین ترانسفورماتور تعیین می شود.

برای افزایش جریان خروجی سیستم ترانسفورماتور از اتصال موازی استفاده می شود. با این حال، فقط ترانسفورماتورهای یکسان را می توان به صورت موازی و در یک مرحله متصل کرد. فازبندی نادرست خطرناک سیم پیچ های خروجی.

منابع تغذیه DC

ژنراتورهای جوشکاری تحریک مستقل. مدار ژنراتور در شکل 75 نشان داده شده است.

ژنراتور بخشی از مبدل جوشکاری است.

شکل 75 -

سیم پیچ تحریک مستقل Wv از طریق یک تنظیم کننده ولتاژ فرورزونانت CH و یک بلوک شیر V با تنظیم جریان توسط یک رئوستات Rv از شبکه برق تغذیه می شود و شار مغناطیسی اصلی Fv را ایجاد می کند. سیم پیچی که به صورت سری در مدار جوش وصل شده است، جریانی Fr ایجاد می کند که مخالف جریان Fn است. هر چه جریان بار ژنراتور بیشتر باشد، مقدار شار مغناطیسی زدایی Pr بیشتر باشد، مقدار شار مغناطیسی کل ژنراتور کمتر باشد، EMF القا شده در مدار آرمیچر ژنراتور کمتر است. سیم پیچ مغناطیس زدایی از قسمتی از پیچ ها انشعاب دارد. مدار جوش هنگام کار در جریان های بالا به این نقطه متصل می شود.

ژنراتورهای خود هیجان زدهمعمولاً در واحدها گنجانده می شوند، زیرا به شبکه برق ثابت نیاز ندارند.

سیم پیچ تحریک از مدارهای خروجی ژنراتور تغذیه می شود، اما نه از کل سیم پیچ آرمیچر، بلکه فقط از قسمت آن، که یک برس اضافی برای آن نصب شده است. عملکرد پایدارژنراتور و جریان تحریک ثابت. اگر در ژنراتورهای تحریک مستقل بتوان جریان تحریک را با تثبیت ولتاژ تغذیه آن تثبیت کرد، در ژنراتورهای با خود تحریکی با مشخصه خارجی در حال سقوط، ولتاژ تغذیه سیم پیچ تحریک نیز به جریان بار بستگی دارد. اما می توان این وابستگی را با اتصال منطقی سیم پیچ تحریک به مدار لنگر کاهش داد.

ساختار واحدهای مدرن شامل ژنراتورهای کلکتوری با خود تحریکی نمی شود، بلکه ژنراتورهای جمع کننده بدون سوپاپ نامیده می شوند که در عملکرد قابل اعتمادتر و اقتصادی تر هستند.

ژنراتورهای شیر. ژنراتورهای شیر (شکل 76) از یک دینام و یک واحد یکسو کننده استفاده می کنند.

ژنراتور دارای یک سیم پیچ تحریک و 2 گروه سیم پیچ آرمیچر OS1 و OS11 است که توسط مثلث های Δ1 و Δ2 به هم متصل شده اند. گروه OS11 هنگام کار در جریان های بالا با سوئیچ S متصل می شود.

بر خلاف ژنراتورهای کلکتور، سیم پیچ تحریک OB، و همچنین OS1 کار (سیم پیچ آرمیچر)، روی یک استاتور ثابت قرار دارد. روتور دندانه دار است، از صفحات مهر و موم ساخته شده است، هیچ سیم پیچی روی آن وجود ندارد. یک جریان مستقیم از طریق سیم پیچ تحریک از خروجی ژنراتور جریان می یابد، با این حال، شار مغناطیسی ایجاد شده توسط آن، عبور از پیچ های سیم پیچ کار، متناوب است.

شکل 76 -

هنگامی که دندانه روتور زیر سیم پیچ ها قرار دارد Ф = max، زیرا مقاومت مغناطیسی در مسیر آن حداقل است، اما زمانی که دندانه روتور از سیم پیچ ها جدا می شود، اتصال بین آنها ضعیف شده و EMF در سیم پیچ آرمیچر کاهش می یابد. ژنراتور دارای سه بخش سیم پیچ آرمیچر است که به گونه ای مرتب شده اند که EMF القا شده در آنها نسبت به یکدیگر 120 درجه الکتریکی جابجا می شوند.

یکسو کننده های جوشکاری- مبدل های استاتیک AC به DC.

در مقایسه با ترانسفورماتورها، یکسو کننده ها احتراق قوس قابل اعتماد، تثبیت پارامترهای جوشکاری، راندمان بالا، تلفات بدون بار کم، خواص دینامیکی بالا، عدم وجود قطعات دوار، بارگذاری فاز یکنواخت را ارائه می دهند.

از معایب یکسو کننده ها می توان به احتمال خرابی دریچه های نیمه هادی در هنگام اضافه بار به ویژه در صورت عدم وجود سیستم های حفاظتی مناسب و فیدبک جریان و همچنین حساسیت به نوسانات ولتاژ شبکه اشاره کرد.

نمودار عملکردی یکسو کننده در شکل 77 نشان داده شده است.

ولتاژ شبکه، پس از کاهش توسط ترانسفورماتور T، به رگولاتور جریان RT (یا تنظیم کننده ولتاژ RN) عرضه می شود، جایی که یک نوع مشخصه خارجی تشکیل می شود (سقوط یا سخت)، سپس توسط یکسو کننده B یکسو می شود و از طریق سلف L (لازم برای کاهش سرعت افزایش جریان در طول اتصال کوتاه) به قوس جوش عرضه می شود.

شکل 77

واحد یکسو کننده بر روی دریچه های نیمه هادی (دیود) - عناصر با یک ساخته شده است انتقال p-n. بیشترین کاربرد را پیدا کرد دیودهای سیلیکونی. از ژرمانیوم ها نیز استفاده می شود، آنها دارای راندمان بالاتر (افت ولتاژ داخلی کمتر)، اما دمای عملیاتی پایین تر و ولتاژ معکوس هستند.

سیلیکون عنصری از گروه IV است. اهداکنندگان - عناصر گروه V - آرسنیک، آنتیموان، فسفر. پذیرندگان - عناصر گروه III - گالیم، آلومینیوم. اهداکنندگان الکترون اهدا می کنند - رسانایی الکترونیکی (n). گیرنده ها الکترون ها را می گیرند - هدایت حفره ای (p).

در ناحیه n درصد الکترون ها چندین برابر ناحیه p بیشتر است و در ناحیه p منتشر می شوند و بار فضایی (منفی) ایجاد می کنند. سوراخ ها برعکس هستند. یک مانع تعادل بالقوه تشکیل می شود.

اگر یک پتانسیل مثبت به ناحیه p و یک پتانسیل منفی برای ناحیه n اعمال کنیم، میدان خارجی مانع پتانسیل را کاهش می دهد و جریان در مدار جریان می یابد. کاربرد ولتاژ معکوسجریان تولید نمی کند

مشخصه جریان-ولتاژ دیود در شکل 78 نشان داده شده است.

افت ولتاژ در شیر Upr به مواد نیمه هادی بستگی دارد و معمولاً از کسری از یک ولت تا چند ولت متغیر است. جریان مستقیم Ipr به دلیل توانایی کار بدون گرمای بیش از حد محدود است و با خنک کننده اجباری (هوا یا آب) می تواند به هزاران آمپر برسد. در جهت مخالف، دیود می تواند ولتاژ به اندازه کافی بالا را بدون تخریب (خرابی الکتریکی) تحمل کند، اما اگر مقدار مجاز به طور قابل توجهی بیش از حد مجاز باشد، دیود به طور غیرقابل برگشتی از کار می افتد. اگر عنصری را با 4 بسازید مناطق p-n-p-n(اگر 3 باشد، پس این یک ترانزیستور است)، سپس یک شیر کنترل شده نیمه هادی - یک تریستور دریافت می کنیم.

یکی از ویژگی های تریستور این است که لحظه باز شدن (و بسته شدن) آن را می توان با اعمال کنترل کرد سیگنال های الکتریکیروی الکترود کنترل، بنابراین ولتاژ و جریان بار را تنظیم می کند. اتصال چندین تریستور در یک محفظه امکان بدست آوردن را فراهم کرد دستگاه های نیمه هادی- triacs، که مدیریت منابع را بیشتر ساده کرد.

هنگام استفاده از دریچه های کنترل نشده، تنظیم پارامترهای حالت توسط ترانسفورماتور یکسو کننده با استفاده از روش های شرح داده شده در بخش 10 انجام می شود. این یک راه حل ساده است که به الکترونیک گران قیمت نیاز ندارد و شکل ولتاژ خروجی عملاً تحریف نمی شود.

یکسو کننده های روی دریچه های کنترل شده کم مصرف ترین منابع انرژی هستند.

این منابع بر اساس اصل کنترل فاز پالس هستند و در ترکیب با استفاده از فیدبک های جریان و ولتاژ، منابع تقریباً هر نوع مشخصه جریان-ولتاژ خارجی را ارائه می دهند. فرصت ظاهر می شود کنترل از راه دوراز جمله روش های مدرن اولتراسونیک، مادون قرمز و فرکانس رادیویی.

استفاده از ترانسفورماتورهای اتلاف معمولی در این گونه رکتیفایرها نیز مزیت بزرگ این منابع است. راندمان و ضریب توان بالای این منابع (تا 0.98) امکان استفاده موثر در تولید جوش را فراهم می کند.

یکسو کننده های جوشکاری در حال حاضر رقیب بسیار خوبی در قالب منابع اینورتر دارند و در اینجا به تفصیل مورد بحث قرار نگرفته اند.

منابع تغذیه اینورتر

یکی از اصول مدرن تامین برق ایستگاه های جوش، تبدیل دوبل است انرژی الکتریکی: جریان متناوب فرکانس صنعتی - به جریان مستقیم، جریان مستقیم - به جریان متناوب فرکانس بالا، جریان فرکانس بالا به جریان مستقیم (شکل 79).

شکل 79 -

ب - یکسو کننده؛ P - مبدل

مزایای منابع اینورتر:

کاهش ابعاد و وزن (به دلیل افزایش فرکانس)؛

انعطاف پذیری مقررات؛

ریپل ولتاژ خروجی را کاهش دهید. مبدل را می توان روی ترانزیستور یا تریستور ساخت. مدار مبدل ترانزیستور در شکل 80 نشان داده شده است.

ولتاژ شبکه الکتریکی توسط یکسو کننده V1 یکسو می شود، توسط فیلتر L1-C1 صاف می شود و از طریق عناصر الکترونیکی کنترل شده VT1 و VT2 (ترانزیستورها) به سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور T تغذیه می شود. ترانزیستورها به نوبه خود و متناوب کار می کنند. جریان از سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور عبور می کند. سرعت سوئیچینگ ترانزیستورها فرکانس تبدیل را تعیین می کند. ولتاژ فرکانس بالا (1 تا 60 کیلوهرتز) گرفته شده از سیم پیچ ثانویه توسط یکسو کننده V2 یکسو شده، توسط فیلتر L2-C2 صاف شده و به بار تغذیه می شود.

شکل 80 -

صنعت مدرن طیف گسترده ای از منابع اینورتر را برای جوشکاری ارائه می دهد که متفاوت است پارامترهای الکتریکی, طراحی, ارگونومی, قابلیت اطمینان, قیمت. این منابع می توانند برای یک روش جوشکاری مورد استفاده قرار گیرند یا جهانی باشند. به عنوان مثال، دستگاه جوش پالس جهانی ADI-HDD-315.3 IP از نوع اینورتر (شکل 81) برای جوشکاری فولادهای کم کربن و آلیاژی، فولادهای ضد زنگ، آلومینیوم، آلیاژهای تیتانیوم، مس و سایر فلزات و آلیاژهای غیرآهنی طراحی شده است. . از فناوری سوئیچینگ نرم اینورتر HF استفاده می کند. این دستگاه دارای ویژگی های با کیفیت بالا مربوط به این نوع است، برای جوشکاری قوس الکتریکی با الکترود غیر مصرفی در گاز بی اثر (آرگون) و جوشکاری قوس دستی استفاده می شود، دارای ویژگی های استاتیکی منطقی و دینامیکی پایدار است.

دستگاه ADI-НРР-315.3 IP می تواند به طور گسترده در انجام کارهای تعمیر و نصب در شرکت های صنعتی، سایت های ساختمانی، مزارع، ناوگان خودرو، تعاونی های گاراژ و غیره استفاده شود.

شکل 81 -

ویژگی ها و مزایای اصلی دستگاه ADI-HDD-315.3IP:

ابعاد کلی جمع و جور و وزن کم؛

چهار شکل موج خروجی مختلف را ارائه می دهد: مربع استاندارد، مربع غیر استاندارد، مربع، مثلث، هارمونیک.

تمام تنظیمات با دکمه های روی پانل جلویی نمایش داده می شوند.

دارای چهار حالت کار: 2 مرحله ای، 4 مرحله ای، جوش نقطه ای، تکرار. قابلیت ذخیره تا 30 حالت جوشکاری مجموعه با پارامترها. احتراق سریع قوس الکتریکی و پارامترهای جوشکاری ایده آل با کاهش نویز.

سیستم های جوشکاری چند ایستگاهی

MSS برای تامین برق همزمان چندین پست جوشکاری از یک منبع استفاده می شود (شکل 82). سیستم ها بسیار پیچیده هستند، زیرا آنها باید حالت های فن آوری بهینه جوشکاری را در تمام پست ها با در نظر گرفتن تأثیر پست ها بر یکدیگر ارائه دهند. هزینه های آزمایشی برای چنین سیستم هایی کمتر از سیستم های تک ایستگاهی است. با این حال، در سیستم‌ها تلفات نسبتاً بالایی الکتریسیته در رئوستات‌های بالاست (۵۰ تا ۷۰ درصد انرژی مصرف‌شده توسط پست) وجود دارد.

شکل 82 -

در حال حاضر، یکسو کننده ها (VKSM، VDM، VDUM، VDU) عمدتا در سیستم های چند ایستگاهی استفاده می شوند.

ویژگی منبع - صلب، سقوط - با استفاده از رئوستات بالاست ایجاد می شود. رئوستات بالاست یک مقاومت فعال قدرتمند با قابلیت تنظیم مرحله ای است (شکل 83). در مدار جوش به صورت سری متصل می شود. تنظیم جریان با استفاده از سوئیچ های S1…S6 انجام می شود.

شکل 83 -

عیب اصلی رئوستات های بالاست راندمان پایین به دلیل تلفات انرژی در آن است مانند یک مقاومت فعال معمولی (به عنوان مثال، در ولتاژ نامی رئوستات 30 ولت و جریان 315 A، بیش از 9 کیلو وات توان تلف می شود. بر روی آن).

تعداد پست های جوشکاری که توسط یک منبع چند ایستگاهی تغذیه می شوند به ویژگی های رئوستات بالاست بستگی دارد. بنابراین، از منبع جریان نامی 1000 A می توانید 6 پایه را با رئوستات 315 A یا 9 پایه را با رئوستات 200 A تغذیه کنید که ضریب بارگذاری پایه های جوشکاری را در نظر می گیرد که 0.6 است.

تلفات انرژی را می توان با استفاده از کنترل کننده های جریان جوشکاری تریستوری طراحی شده به شدت کاهش داد (به عنوان مثال، TRST-315، In = 315 A برای منابع چند ایستگاهی). این رگولاتورها امکان جوشکاری با الکترودهای پوشش داده شده با جریان مستقیم و مدوله شده را فراهم می کنند چرخه کار قابل تنظیمپالس بدون قطع شدن مدار، جوشکاری در دی اکسید کربن با بهینه سازی تکنولوژیکی پارامترهای فرآیند به عنوان تابعی از سرعت تغذیه سیم جوش، استقلال منبع تغذیه دستگاه (متصل به عنوان یک رئوستات بالاست معمولی)، کاهش ولتاژ مدار باز در حین جوشکاری مکث، حفاظت از منبع از اتصال کوتاهو اضافه بار

قرار دادن منابع برق برای ایستگاه های جوشکاری بسته به ماهیت کار انجام شده می تواند متمرکز (گروهی) و فردی باشد. قرار دادن گروهی تجهیزات جوش در اتاق های جداگانه در فاصله 30 تا 40 متری از پست جوش انجام می شود. منابع برق در حداقل فاصله از محل کار جوشکار برق نصب می شوند.

برای حجم زیاد کار جوشکاری، استفاده از یکسو کننده ها، مبدل ها یا ترانسفورماتورهای جوشکاری چند ایستگاهی منطقی است. در عین حال، میزان جریان جوشکاری در هر پست کاری توسط رئوستات های بالاست (هنگام استفاده از جریان مستقیم) و چوک ها (هنگام استفاده از جریان متناوب) تنظیم می شود. پست های جوشکاری سیار، به عنوان یک قاعده، در حین کار نصب و تعمیر استفاده می شود. در این حالت اغلب از ترانسفورماتورهای جوشکاری قابل حمل، واحدهای جوشکاری و یکسو کننده های نصب شده بر روی تریلرهای مخصوص یا وسایل نقلیه بسته استفاده می شود. چنین تریلرها و اتومبیل هایی مجهز به قطع کننده های مدار ویژه هستند که تأسیسات به آنها متصل می شوند. هنگام کار در ارتفاعات مختلف، الکترودها و ابزار لازم جوشکار در کیسه های برزنتی آویزان از تسمه جوشکار یا در موارد یا جعبه های خاص قرار دارند. برای اطمینان از راحتی و ایمنی کار، داربست هایی را با نرده (داربست موجودی) می سازند یا گهواره آویزان می کنند. هنگام کار در ارتفاع و در فاصله قابل توجهی از منبع تغذیه، از تنظیم کننده های جریان جوشکاری از راه دور استفاده می شود. و هنگام جوشکاری در ظروف بسته، برای اطمینان از شرایط کار ایمن از محدود کننده های سرعت بیکار استفاده می شود.

صنعت مدرن لوازم جانبی زیر را برای تجهیز ایستگاه جوش ارائه می دهد که فرآیند جوشکاری را تسهیل می کند و ایمنی فرآیند را تضمین می کند:

تثبیت کننده های قوس تحریک کننده، به عنوان مثال VSD-02.

واحد کنترل فرآیند جوشکاری، BUSP-TIG.

واحد کاهش ولتاژ مدار باز، BSN-10 AC\DC;

کیس های حرارتی و کیس های قمقمه، TP-8/130; PT-8;

کوره های الکتریکی برای الکترودهای کلسینه، EPE-10\400.

بلوک اندازه گیری، BI-1.

در حال حاضر، صنعت پست های متحرک چند منظوره برای جوشکاری قوس دستی (به عنوان مثال، پست جوش دستی PRS-202) تولید می کند.

اطلاعات کلی. منبع انرژی جهانی PRS-202 (شکل 84)، که جوشکاری فولادهای کربنی را با الکترودهای چوبی با قطر 2 تا 4 میلی متر در جریان مستقیم و همچنین جوشکاری قوس آرگون با الکترود تنگستن غیر مصرفی در جریان مستقیم فراهم می کند. کربن و فولادهای ضد زنگ، تیتانیوم و آلیاژهای مس، شارژ باتری هاجریان ولتاژ 12 ولت تا 30 آمپر با سولفات زدایی صفحات، راه اندازی موتور خودرو با منبع تغذیه شبکه داخلی 12 و 24 ولت در فصل سرد با باتری ضعیف.

شکل 84 -

گره های اصلی پست:

منبع فعلی - 1 عدد.

بلوک سوئیچینگ - 1 عدد.

مشعل جوشکاری - 1 عدد.

نگهدارنده الکترود - 1 عدد.

مجموعه هارنس و کابل - 1 عدد.

مشخصات فنی:

ولتاژ AC نامی جریان جوشکاری در چرخه کاری 100٪

جریان جوشکاری در چرخه کاری = 20%

منبع ولتاژ مدار باز مصرف برق

ابعاد 540x470x650

وزن 70 کیلوگرم

لوازم جانبی منبع تغذیه

در طرح های منابع تخصصی، دستگاه های کمکی مختلف به طور گسترده ای برای تثبیت فرآیندها و بهبود ویژگی های فن آوری استفاده می شود.

نوسان سازمولد پالس های متناوب میرایی در دامنه است ولتاژ بالا(حدود 3 کیلو ولت) و فرکانس بالا (حدود 100 - 3000 کیلوهرتز). هنگامی که پالس ها به شکاف بین محصول و الکترود اعمال می شود، شکاف با یک جرقه شکسته می شود و الکترون های آزاد ظاهر می شوند. تخلیه جرقه کوتاه مدت به تخلیه قوس تبدیل می شود و شرایطی را برای احتراق ایجاد می کند قوس جوشکاریتوسط منبع تغذیه اصلی تغذیه می شود.

با منابع تغذیه DC، از نوسانگرها برای شروع اولیه قوس استفاده می شود. با منابع جریان متناوب - هم برای تحریک اولیه قوس و هم برای تحریک قوس پس از تغییر قطبیت (پس از عبور جریان از صفر). اسیلاتورها را در اتصال موازی و سری اعمال کنید. شکل 85 نمودار یک نوسان ساز موازی را نشان می دهد.

شکل 85 -

ترانسفورماتور فرکانس صنعتی T1 ولتاژ تغذیه را به 3 - 6 کیلو ولت افزایش می دهد. ولتاژ سیم پیچ ثانویه T1 به برقگیر F متصل می شود که در مدار نوسانی "SK - سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور T2-F" قرار دارد، که در آن نوسانات با فرکانس بالا رخ می دهد. با افزایش ولتاژ سینوسی در سیم پیچ ثانویه T1، خازن Sk شارژ می شود. انرژی E = CU2/2 در میدان الکتریکی آن انباشته می شود. با رسیدن به یک مقدار ولتاژ مشخص، شکاف هوای برقگیر رخ می دهد. خازن Sk به سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور فرکانس بالا T2 تخلیه می شود که جفت مغناطیسی نوسانگر را با مدار جوش انجام می دهد. انرژی میدان خازن Sk هنگام تخلیه (منهای تلفات در مقاومت های مقاومتی) به انرژی تبدیل می شود. میدان مغناطیسیاندوکتانس LK. در مدار نوسانی، یک فرآیند نوسانی متناوب با دامنه میرا رخ می دهد. فرکانس زاویه ایبسته به مقدار Sk و LK. ترانسفورماتور T2 از طریق سیم پیچ ثانویه Lc، ولتاژی با فرکانس بالا و ولتاژ بالا را به شکاف قوس (پایه های c و d) وارد می کند. حفاظت از منبع تغذیه IP در برابر اثرات این ولتاژ با استفاده از یک فیلتر L شکل، متشکل از اندوکتانس Lf و ظرفیت Cf انجام می شود. اگر ترانسفورماتور منبع تغذیه نشت مغناطیسی را افزایش داده باشد، وجود فیلتر القایی ضروری نیست. فیلتر شرایط را ایجاد می کند کار ایمنجوشکار و از آسیب رسیدن به منبع تغذیه در صورت خرابی خازن Sk جلوگیری می کند. اسیلاتور دارای یک فیلتر ضد تداخل PZF است که منبع تغذیه را در برابر نوسانات فرکانس بالا محافظت می کند. نوسانات به وجود آمده در مدار در حدود 2 میلی ثانیه کاهش می یابد. اگر نوسانگر خاموش نباشد، پس از بازیابی قدرت الکتریکی برقگیر F، پالس های نوسان به طور دوره ای تکرار می شوند. اسیلاتورهای موازی متصل، به عنوان یک قاعده، با منابع تغذیه جریان مستقیم استفاده می شوند.

نمودار مدار نوسانگر سری در شکل 86 نشان داده شده است. سلف LK مدار نوسانی Sk - LK - F به صورت سری با قوس متصل است. مقطع سیم پیچ آن برای جریان جوش محاسبه می شود. حفاظت از منبع تغذیه IP در برابر اثرات فرکانس بالا و ولتاژ بالا که بر روی اندوکتانس LK هنگام تخلیه خازن Ck رخ می دهد، با شنت کردن منبع انجام می شود: خازن Cf. نوسانگرهای متصل به سری فشرده تر و ساده تر از نوسانگرهای متصل موازی هستند.

شکل 86 -

نوسانگرهای نوع توصیف شده طیف گسترده ای از فرکانس ها را تولید می کنند که در شبکه اصلی قرار می گیرند و با دریافت رادیو تداخل دارند. علاوه بر این، تخلیه جرقه ای که در هنگام شکستن شکاف بین محصول و الکترود رخ می دهد نیز منبع تداخل است.

مدارهای منبع برای خاموش شدن خودکار نوسانگرها پس از مشتعل شدن قوس جوشکاری فراهم می کنند.

تثبیت کننده سوزاندن قوس پالس (ISGD)جریان متناوب هنگام جوشکاری با جریان متناوب الکترود غیر مصرفی محصولات ساخته شده از آلیاژهای سبک در محیط گاز محافظ استفاده می شود. با این روش جوشکاری، احتراق مجدد قوس هنگام تغییر قطبیت معکوس دشوار است. شکل 87 نشان می دهد مدار ISHD.

شکل تغییر در جریان جوشکاری منبع در زمان می تواند سینوسی، ذوزنقه ای، مستطیلی باشد. خازن Cn از ترانسفورماتور T از طریق شیر VI و مقاومت محدود کننده جریان Rzar شارژ می شود. وجود شیر V1 از تخلیه خازن به ترانسفورماتور T در هنگام کاهش ولتاژ Uab جلوگیری می کند. تریستور V2 و مقاومت بالاست محدود کننده Rbal در مدار تخلیه خازن گنجانده شده است. تخلیه خازن روی شکاف قوس زمانی اتفاق می افتد که یک پتانسیل مثبت به الکترود کنترل تریستور V2 RE از سیستم کنترل اعمال شود. باز شدن تریستور زمانی اتفاق می افتد که پتانسیل مثبتی در آند آن نسبت به کاتد وجود داشته باشد. پس از تخلیه کامل خازن، تریستور قفل می شود. پالس تخلیه باعث تحریک مجدد قوس در قطبیت معکوس جریان جوش می شود. پارامترهای پالس: دامنه حدود 600 ولت، مدت زمان 60 - 80 میکرو ثانیه - مطابق با الزامات فناوری تنظیم می شود. حداکثر جریان پالس می تواند به 60 - 80 A برسد.

شکل 87 -

تنظیم کننده کاهش جریان جوشکاری (RSST) در پایان جوشکاری. هنگامی که جریان جوش به سرعت متوقف می شود، یک دهانه در درز تشکیل می شود. برای از بین بردن این نقص تکنولوژیکی جوش، لازم است که جریان جوشکاری در انتهای جوش را به آرامی در حدود 5-6 ثانیه به صفر برسانید. هنگامی که قوس توسط مبدل های دوار تغذیه می شود، زمانی که موتور از برق جدا می شود، مقدار جریان جوش در انتهای درز کاهش می یابد. سرعت موتور به تدریج کاهش می یابد که با اینرسی قسمت های دوار مبدل (خروج طبیعی) تعیین می شود و جریان جوش نیز به آرامی کاهش می یابد.

در فرآیندهای جوشکاری خودکار زمانی که قوس از منابع استاتیک تغذیه می‌شود، برای کاهش هموار جریان در انتهای جوش، می‌توان از بانک‌های خازن ویژه برای تامین مستقیم منبع ولتاژ کنترلی به ورودی تنظیم‌کننده جریان استفاده کرد که در طول تخلیه به طور تصاعدی کاهش می‌یابد. با این حال، برای تخلیه به مدار تنظیم کننده جریان، که مقاومت مقاومتی کمی دارد، یک باتری با ظرفیت بسیار زیاد مورد نیاز است. برای کاهش ظرفیت باتری در منابع برق مدرن، از تقویت کننده های میانی روی ترانزیستورها استفاده می شود که نه تنها باعث کاهش شدید ظرفیت باتری می شود، بلکه تنظیم زمان کاهش جریان جوشکاری را در محدوده وسیعی امکان پذیر می کند. شکل 88 نمودار مدار تنظیم کننده را برای کاهش هموار جریان جوش در انتهای فرآیند جوشکاری (در انتهای درز) نشان می دهد.

تقویت کننده رگولاتور روی ترانزیستور V مونتاژ می شود (شکل 88)، که عنصر کنترل تنظیم کننده جریان جوشکاری است.

شکل 88 -

در حین جوشکاری، کلید (سوئیچ) S بسته می شود. خازن C به ولتاژ Un گرفته شده از پتانسیومتر P شارژ می شود که از طریق یکسو کننده VI از شبکه برق تغذیه می شود. مدار جمع کننده ترانزیستور با ولتاژ Uv از یکسو کننده Y2 تامین می شود. ترانزیستور در این زمان باز است و بر جریان جوشکاری تاثیر نمی گذارد.

در پایان جوشکاری، کلید باز می شود و خازن شروع به تخلیه به مقاومت R می کند، پتانسیل منفی در پایه ترانزیستور و رسانایی ترانزیستور شروع به کاهش تصاعدی می کند و جریان جوشکاری را کاهش می دهد (شکل 89).

شکل 89 -

دستگاه های کاهش ولتاژ مدار باز. این دستگاه ها ولتاژ خروجی منبع تغذیه جوش را در عرض 0.5 ثانیه پس از باز شدن مدار جوش به ولتاژ حداکثر 12 ولت کاهش می دهند (شکل 90).

شکل 90 -

در حالت بیکار کنتاکتور KM کار نمی کند و مدار قوس توسط کنتاکت KM2 قطع می شود. ولتاژ مطمئن 12 ولت به شکاف قوس داده می شود. هنگامی که الکترود به محصول بسته می شود، مقاومت سنج A1 فرمانی را به عنصر A4 می دهد، که کنتاکتور KM را از طریق تریاک VS روشن می کند. قوس مشتعل می شود.

هنگامی که مدار جوش قطع می شود، ترانسفورماتور جریان T1 خاموش می شود و تایمرهای A2 و A3 روشن می شوند. در عرض 0.5 ثانیه، ولتاژ جوش برای احتراق مجدد قوس در صورتی که شکست تصادفی باشد، خاموش نمی شود. سپس، تایمر عنصر A4 را تغییر می‌دهد و KM خاموش می‌شود. تایمر A3 - رزرو، بررسی بلوک - با دکمه S1.

گاهی اوقات عملکردهای محدود کردن ولتاژ مدار باز و تنظیم جریان جوش با هم ترکیب می شوند. نماینده چنین دستگاه هایی یک رئوستات بالاست از نوع RBS-300-1 است (شکل 91).

امکان تنظیم دستی جریان جوشکاری با استفاده از کنترل از راه دور E1 را فراهم می کند. از نظر ساختاری، رئوستات بالاست یک قاب فلزی جوش داده شده است که در داخل آن عناصر مقاومت، یک ترانسفورماتور کاهنده برای روشنایی محلی با ولتاژ 12 ولت، یک واحد تسکین ولتاژ از الکترود و تجهیزات کنترل وجود دارد. عناصر زیر بر روی دیوار جلوی محفظه نصب شده است: آمپرمتر برای کنترل جریان جوش RA، سوئیچ ها: مدارهای کنترل S1 و مراحل جریان جوش 150 A - S7، اتصال دهنده های پلاگین برای اتصال پانل کنترل از راه دور XI و ترانسفورماتور قدرت X2، دو پایانه برای اتصال سیم های جوش و یک پیچ برای اتصال به زمین رئوستات بالاست. RBS-300-1 دارای پنج مرحله تنظیم مقاومت برای 10، 20، 40، 80، 150 A است. هر مرحله از عناصر مقاومت جداگانه تشکیل شده است و با استفاده از کنتاکتورهای K1 - K5 به پایانه های خروجی متصل می شود. کنتاکتورها از سوییچ های پنل کنترل از راه دور S2 - S5 روشن می شوند. با سوئیچ S6، رئوستات بالاست به حالت عملکرد بدون ولتاژ مدار باز کم تغییر می کند. کنسول E1 دارای سوکت هایی برای اتصال یک لامپ روشنایی محلی 12 ولت است.

شکل 91 -

ولتاژ کاهش یافته از تقسیم کننده در مقاومت های R6 و R7 حذف می شود که در مدار آن تریستور V1 قرار دارد. یک ولتاژ ماشه به طور مداوم به الکترود کنترل تریستور با کمک مقاومت های R8 - R10 و شیر V2 اعمال می شود. به محض اینکه رئوستات بالاست تحت ولتاژ جوش قرار گرفت، تریستور VI خاموش می شود و شکاف قوس دریافت می شود. کم ولتاژ. همین ولتاژ به سیم پیچ رله KV2 اعمال می شود اما برای کارکرد آن کافی نیست. در لحظه اشتعال قوس، مقاومت R6 اتصال کوتاه شده و ولتاژ به سیم پیچ رله KV2 اعمال می شود. سپس کار می کند و کنتاکت KV2 خود را در مدار سیم پیچ رله XVI می بندد. به طور همزمان، کنتاکتورهایی که توسط کلیدهای S2 - 85 سوئیچ می شوند، کار می کنند و بخش های مقاومت مربوطه رئوستات بالاست را به مدار قوس جوش متصل می کنند. رله KV1 پس از عملیات، کنتاکت ها را در مدار تقسیم کننده و الکترود کنترل تریستور باز می کند. پس از توقف جوشکاری، تریستور VI بسته می شود. مدار به حالت اولیه خود باز خواهد گشت.

عملکرد ایمن منابع برق جوش.

1) مدارهای اولیه منابع صنعتی به یک شبکه جریان متناوب با ولتاژ بیش از 660 ولت، خانگی - 220 ولت متصل می شوند.

2) ولتاژ مدار باز در RDS بیش از 80 ولت از مقدار مؤثر جریان متناوب نیست، 100 ولت - جریان مستقیم (مقدار متوسط)، با جوشکاری قوس الکتریکی مکانیزه - 140 ولت. با فرآیندهای پلاسما دستی - 180 ولت، نیمه -اتوماتیک - 300 ولت، اتوماتیک - 500 وات.

3) گیره های بالا و ولتاژ پایینگیره های شبکه باید روی تخته های مختلف، محافظت شده با گیره های تاشو، دارای کتیبه "شبکه" باشند.

4) محفظه منبع باید دارای یک منطقه محافظت شده در برابر خوردگی و یک پیچ با برچسب "ارت" برای اتصال به زمین باشد. اگر محفظه دارای در یا روکش قابل جابجایی است، باید قفلی وجود داشته باشد تا با باز کردن درب یا برداشتن روکش از کارکرد جلوگیری شود.

5) اتصال به زمین منابع باید با سیمی انجام شود که قطر آن قبل از راه اندازی حفاظت از سوختگی آن جلوگیری می کند، با مقاومت حداکثر 4 اهم. اتصال زمین سریال منابع مجاز نیست.

الزامات ایمنی و ارگونومیک برای طراحی منابع برق برای جوشکاری. هنگام طراحی و ساخت منابع، مفاد سیستم استانداردهای ایمنی کار (SSBT) و همچنین GOST R IEC 60974-1-2004 "منابع برق برای جوشکاری" در نظر گرفته می شود. الزامات ایمنی»، مشابه استاندارد کمیسیون بین المللی الکتروتکنیکی IEC 609741:1998 با نام مشابه. طبق این استاندارد مدارهای ورودی منبع برای اتصال به شبکه جریان متناوب با ولتاژ نه بیشتر از 1000 ولت معمولاً 380 ولت طراحی شده اند.منبع های خانگی معمولاً به شبکه 220 ولت متصل می شوند. افزایش خطر شوک الکتریکی، بنابراین ولتاژ مدار باز نباید از مقدار پیک (پیک) 113 ولت تجاوز کند. به عنوان مثال، برای یک منبع AC، این معادل 80 Vrms است. اگر منبع AC برای کار در محیطی با خطر افزایش یافته در نظر گرفته شده باشد، ولتاژ مدار باز آن به 48 Vrms محدود می شود. ولتاژ مدار باز برای جوشکاری مکانیزه می تواند به حداکثر 141 ولت (برای AC 100 V rms) برسد. برای روش های خاص، مانند برش پلاسما، ولتاژ 500 ولت مجاز است. اتصال منبع به شبکه الکتریکی بر روی یک تخته ترمینال ساخته شده از مواد عایق بادوام انجام می شود. سیم های کابل تغذیه با مهره یا پیچ و مهره با واشر به گیره های فولادی متصل می شوند و خود کابل نیز به بدنه متصل می شود. این تابلو دارای کتیبه "شبکه" است و با یک درب با پیچ بسته می شود. اگر منبع توانایی اتصال به شبکه های مختلف را فراهم کند، به عنوان مثال 220 ولت و 3 380 ولت، برای جلوگیری از سردرگمی، گیره ها علامت گذاری می شوند.

اگر منبع مجهز به یک کابل دائمی متصل باشد، طول آن نباید از 2 متر تجاوز کند، و سیم ها مشخص شده اند، به ویژه، سیم برای اتصال به خنثی (سیم خنثی) شبکه می تواند به رنگ زرد مایل به سبز باشد.

دستگاه های روشن/خاموش (کنتاکتور، مدار شکن) باید تمام هادی های فاز را تغییر دهد و اطلاعات قابل مشاهده ای در مورد وضعیت روشن (موقعیت دسته، لامپ سیگنال و غیره) ارائه دهد. بین مدارهای ورودی و جوشکاری نباید اتصال گالوانیکی وجود داشته باشد - اتصال آنها فقط از طریق ترانسفورماتور انجام می شود. اتصال داخلی مدار جوش به زمین، محفظه و سایر قطعات فلزی مجاز نیست. سیم های داخلی باید دارای عایق مضاعف (اصلی و اضافی در صورت آسیب به سیم اصلی) یا عایق پایه تقویت شده و قسمتی مطابق با جریان های نامی باشند. سیم ها برای جلوگیری از باز شدن و تماس با یکدیگر و محفظه ثابت هستند. سیم پیچ ها و شنت های متحرک و همچنین سیم های لخت مدارهای جوشکاری با شکاف هوای کافی از سایر قسمت ها قرار دارند.

سیم های جوش با استفاده از کانکتورهای سرنیزه سریع الاثر یا با اتصال پیچی بر روی تخته ترمینال جدا از تخته ترمینال به منبع متصل می شوند. مدار ورودی. اتصالات و گیره ها با علائم "-" و "+" یا نمادهای نگهدارنده الکترود (مشعل) و گیره (جزئیات) مشخص می شوند. محفظه منبع باید دارای یک پیچ در یک منطقه محافظت شده در برابر خوردگی با نماد یا کتیبه خاص "Earth" (PE - نقطه اتصال زمین) برای اتصال یک هادی محافظ خارجی (زمین) باشد.

اگر کیس منبع به صورت کابینت ساخته شده باشد، باید دارای قفل برقی درب باشد یا با قفل قفل شود. طراحی اسیلاتور مسدود کردن را فراهم می کند، که عملکرد آن را در هنگام برداشتن پوشش حذف می کند و تماس مستقیم مدارهای فرکانس بالا و پایین مجاز نیست. اگر منبع حاوی خازن باشد، پس از خاموش شدن منبع، لازم است تخلیه خودکار آنها زیر 60 ولت به مدت 1 ثانیه فراهم شود.

منابع، مانند سایر انواع محصولات الکتریکی، با توجه به روش محافظت از شخص، به یکی از پنج کلاس اختصاص داده می شوند: 0، 0I، I، II و III. کلاس 0 مربوط به منابعی است که حداقل عایق کاری (پایه) دارند و ارت نیستند. به عنوان مثال، واحدهایی با موتورهای احتراق داخلی. اکثر منابع کلاس 0I و I هستند و حداقل دارای عایق کاری و یک پیچ ارت هستند. لوازم خانگی کلاس II و عایق دوگانه هستند، زیرا برق خانگی معمولاً خط زمین ندارد.

پوشش منبع باید جوشکار را از تماس با قطعات حامل جریان و چرخان محافظت کند و همچنین منبع را از ورود آب و مواد جامد به داخل آن محافظت کند. با توجه به این ویژگی ها، درجه حفاظت IP (محافظت شاخص) منبع ایجاد می شود. اکثر منابع دارای رتبه IP 22 هستند. این بدان معنی است که محفظه در برابر نفوذ انگشتان و اجسام جامد با قطر بیش از 12 میلی متر و همچنین در برابر قطرات آب که با زاویه تا 15 درجه از عمودی سقوط می کنند محافظت می کند.

مخفف رایج IP را در نظر بگیرید. کد IP درجه حفاظت از تجهیزات را توصیف می کند.

تفسیر کد IP به طور قانونی در GOST 14254-96 "درجات حفاظت ارائه شده توسط پوسته" منعکس شده است و ایده ای از عملکرد تجهیزات می دهد. GOST 14254-96 جایگزینی برای GOST 4254-80 است و در اسناد مربوط به تجهیزات قدیمی مراجع به GOST 1980 داده شده است. هیچ تفاوت قابل توجهی بین آنها وجود ندارد. در حال حاضر، GOST 14254-96 در بیش از 60 GOST مختلف و در بسیاری از آنها ارجاع شده است. اسناد هنجاریمربوط به خطرات آتش سوزی و انفجار تجهیزات صنعتی.

کد IP علاوه بر مخفف می تواند شامل چهار کاراکتر باشد.

اول و دوم ارقامی هستند که امکان نفوذ اجسام جامد خارجی به دستگاه و محافظت از ماهیت ضربه به دستگاه مایع را مشخص می کنند. کاراکترهای سوم و چهارم حروفی هستند که اطلاعات کمکی می دهند. کاراکترهای سوم و چهارم اختیاری هستند و برای تجهیزات ویژه استفاده می شوند.

اولین عنصر کد یک عدد است و از چه اندازه ای نشان می دهد بدن جامدو دستگاه از نفوذ کدام قسمت از دست و ابزار محافظت می شود.

عنصر اول هفت معنی مختلف دارد.

مقدار "0" به این معنی است که دستگاه هیچ گونه محافظتی در برابر ورود به قطعات خطرناک برای انسان ایجاد نمی کند و هیچ محافظتی در برابر آسیب تجهیزات وجود ندارد.

عدد "1" نشان می دهد که شخص نمی تواند بدون برچیدن دست خود را به منطقه خطر بچسباند و اجسام با قطر بیش از 50 میلی متر نمی توانند به تجهیزات آسیب برسانند.

عدد "2" نشان می دهد که تحت هیچ شرایطی انگشت انسان نمی تواند در منطقه خطر قرار گیرد و تجهیزات از ذرات با قطر بیش از 12.5 میلی متر محافظت می شود. به عنوان یک قاعده، اکثر تجهیزات سوئیچینگ با این درجه حفاظت طراحی می شوند.

عدد "3" به ما امکان می دهد بگوییم که تجهیزات بدون ابزار خاصی قابل نفوذ نیستند، زیرا از ورود اجسام خارجی با قطر بیش از 2.5 میلی متر محافظت می شود.

عدد "4" نشان می دهد که ذرات بزرگتر از 1 میلی متر نمی توانند روی قسمت های کار تجهیزات قرار بگیرند و رسیدن به منطقه خطر با سیم ضخیم غیرممکن است.

عدد "5" تجهیزات را ضد گرد و غبار با محافظت در برابر هرگونه تداخل مکانیکی مشخص می کند.

عدد "6" به این معنی است که تجهیزات ضد گرد و غبار هستند. این بالاترین درجه حفاظت در برابر نفوذ ذرات جامد است. به عنوان یک قاعده، این درجه حفاظت در موارد خاص اعمال می شود.

برخلاف ذرات جامد، مایع تقریباً در هر وسیله ای نفوذ می کند. بنابراین، درجه حفاظت نشان دهنده نوع و جهت قرار گرفتن در معرض تجهیزاتی است که در آن حفاظت تضمین شده است. آب به عنوان پایه ای برای مشخصه حفاظتی به عنوان مایعی با کمترین ویسکوزیته جنبشی انتخاب شد که از نظر شیمیایی بدن را تخریب نمی کند.

عدد "0" مانند مورد اول به معنای عدم محافظت در برابر نفوذ آب در هر جهت است.

عدد "1" نشان می دهد که کیس می تواند در برابر ضربه عمودی با شدت کم محافظت کند. به عبارت ساده، حفاظت با سقوط قطره ها فراهم می شود. اصولاً دستگاه هایی که بر اساس درجه حفاظت «0» ساخته شده اند نیز می توانند برای مدت کوتاهی در زیر ضربات با این شدت کار کنند.

عدد "2" به این معنی است که هنگام قرار گرفتن در معرض شدت کم و با زاویه ای که بیش از 15 درجه نباشد محافظت ارائه می شود. محافظت تضمین شده از اثرات یک باران کوچک "قارچ". این درجه حفاظت بسیار مشروط است و دستگاه های ساخته شده بر اساس درجات حفاظتی 1 و 2 عملاً برای محافظت در برابر آب استفاده نمی شوند.

عدد "3" نشان می دهد که دستگاه از اثرات آب به صورت باران معمولی محافظت می شود.

عدد "4" به ما امکان می دهد ادعا کنیم که مایع حتی با پاشش مداوم داخل دستگاه نمی رود.

عدد "5" نشان می دهد که وقتی دستگاه در معرض یک جت مایع قرار می گیرد، به طور عادی عمل می کند.

عدد "6" به این معنی است که حفاظت حتی با ضربه شدید جت مایع عملکرد را تضمین می کند.

عدد "7" نشان می دهد که تجهیزات برای غوطه وری موقت کوتاه مدت طراحی شده است.

عدد "8" بالاترین درجه حفاظت از تجهیزات را مشخص می کند. دستگاهی که با این درجه حفاظت ساخته شده است می تواند در برابر غوطه وری طولانی مدت مقاومت کند. به عنوان یک قاعده، اگر ابزار در برابر نفوذ آب محافظت شود، در برابر نفوذ اجسام جامد نیز محافظت می شود. بنابراین، هنگام ارائه حفاظت در برابر پاشش مستقیم مایع (رقم دوم "4")، محافظت در برابر نفوذ به منطقه خطرناک با درجه حفاظت "5" نیز ارائه می شود.

حرف اضافی عنصر سوم امکان نفوذ به قسمت های خطرناک توسط اشیاء مختلف را مشخص می کند:

"الف" - با پشت دست؛

"B" - با انگشت؛

"C" - ابزار؛

"D" - سیم.

حرف کمکی عنصر چهارم کد IP اطلاعات مرجع اضافی را ارائه می دهد:

"H" - تجهیزات ولتاژ بالا؛

"M" - در مورد وضعیت حرکت در طول آزمایشات محافظت در برابر آب؛

"S" - در مورد وضعیت بی حرکتی در طول آزمایش از آب محافظت می شود.

این اطلاعات برای متخصصان باریک در نظر گرفته شده است.

بنابراین، هرچه مقادیر در کد IP بالاتر باشد، تجهیزات قابل اعتمادتر و سودآورتر از این تجهیزات برای خریدار (اما، البته، گران تر!).

الزامات ارگونومیک به ویژه به رنگ آمیزی خارجی منابع مربوط می شود. مرسوم است که منابع تغذیه را به صورت غیر رنگ آمیزی رنگ کنید رنگ های خنثی- خاکستری، استیل، سبز تیره. منابع اضافه ولتاژبه عنوان مثال، برای برش پلاسما، برای جلب توجه، برعکس، آنها به رنگ روشن - زرد یا قرمز رنگ می شوند. شرکت های بزرگ، به عنوان یک قاعده، از طیف رنگ های خاص خود استفاده می کنند، که باعث می شود تجهیزات خود را از دیگران متمایز کنند. دستگاه ها و کنترل منابع در ارتفاع 600 تا 1800 میلی متر از کف در سطح عمودی یا افقی جلویی قرار دارند. دکمه "توقف اضطراری" به شکل یک قارچ قرمز با قطر حداقل 40 میلی متر به شکلی مناسب برای فشار دادن ساخته شده است. منابع جوش مکانیزه با کنترل از راه دور عرضه می شوند.

لطفا حداکثر جریان و ولتاژ مورد نیاز را برای انتخاب مدل مناسب وارد کنید.

تقریباً هر سیستم تست خودکاری که نمودارهای سیم کشی الکترونیکی، ماژول ها یا تجهیزات را آزمایش می کند به یک یا چند مورد نیاز دارد. اینها می توانند منابع DC برای شبیه سازی گذرگاه کنترل برای دستگاه هایی باشند که از برق در داخل استفاده می کنند نمودار سیم کشییا ماژول ها یا منابع AC برای شبیه سازی ولتاژ شبکه در کشورهای مختلف یا مثلاً در شبکه داخلی هواپیما.

در این مقاله به پارامترهای اصلی خواهیم پرداخت.

در هر صورت، منبع تغذیه محیط مورد استفاده مدار الکترونیکی را شبیه سازی می کند، بنابراین دستگاه تحت آزمایش (DUT) الزامات منبع تغذیه را تعیین می کند. الزامات تشخیص آزمایش باید در نظر گرفته شود. این بدان معنی است که استانداردهای داخلی یا خارجی برای دستگاه تحت آزمایش اعمال می شود. به عنوان مثال، برخی از استانداردهای خودرو نیاز به حداکثر ولتاژ 27 ولت در یک دستگاه 12 ولت دارند. این بدان معنی است که اگرچه دستگاه اسمی 12 ولت است، اما حداکثر ولتاژ تست بسیار بالاتر است. گزینه های زیر گزینه های کلی را پوشش می دهند که هنگام انتخاب منبع تغذیه مورد توجه قرار می گیرند.

صداها و تپش ها

نویز و ریپل به طور سنتی اولین ویژگی هایی هستند که کاربر به آن توجه می کند. این مهم است زیرا اولین انتخاب ما این است که آیا منبع تغذیه خطی یا سوئیچینگ برای کار مورد نظر مورد نیاز است. در واقع، سه طرح منبع تغذیه وجود دارد: خطی، سوئیچینگ و هیبریدی. منابع خطی نویز و ریپل کم ارائه می دهند و به تغییرات بار واکنش سریعی دارند. با این حال، آنها کارآمد نیستند، زیرا گرمای زیادی تولید می کنند و بزرگ و سنگین هستند، بنابراین استفاده از منابع خطی در سطوح توان خروجی پایین تر (کمتر از 500 وات) مطلوب است. اکثر منابع خط رومیزی هستند. دو دلیل اصلی برای استفاده از منابع خط وجود دارد. اولین مورد زمانی است که DUT یک وسیله ارتباطی مانند رادیو یا تلفن همراه یا یک ماژول دمدولاتور سیستم رادار باشد. چیزی که این دستگاه ها اساسا دارند یک مدار رمزگشا یا دمودولاتور حساس است که با نویز کم بهتر کار می کند.

اگر عملکرد ریپل و نویز حیاتی نیست، دستگاه های قابل برنامه ریزی پالس انعطاف پذیری بیشتری را ارائه می دهند. منابع تغذیه سوئیچینگ توان خروجی بیشتری را با همان قیمت در بسته بندی کوچکتر فراهم می کند. با بهترین مقادیر از پیش تعیین شده، آنها طیف گسترده ای از ولتاژها و جریان های خروجی را ارائه می دهند و در نتیجه امکان تست دستگاه را افزایش می دهند.

زمان پاسخ به تغییر بارگذاری

در طول سال‌ها، نوآوری‌ها در الکترونیک قدرت (مانند سوئیچینگ نرم) عملکرد ریپل و نویز منابع تغذیه سوئیچینگ را بهبود بخشیده و در نتیجه آنها را به پس‌زمینه تبدیل کرده است. سایر ویژگی ها به عناصر کلیدی در نیازهای برنامه تبدیل شده اند. یکی از این ویژگی ها زمان پاسخ به تغییر بار است. به عبارت دیگر، این نشانگر به این سوال پاسخ می دهد: منبع تغذیه چقدر سریع به تغییر بار پاسخ می دهد. یا اینکه منبع تغذیه با چه سرعتی نوسانات جریان را کنترل می کند. هنگامی که جریان خروجی به سرعت در یک محدوده وسیع تغییر می کند، ولتاژ خروجی در مدت زمان کوتاهی به طور قابل توجهی افزایش یا کاهش می یابد. مدار کنترل ولتاژ داخلی فوراً سعی می کند برق را به مقدار تنظیم شده برگرداند. این یک سازش بین مدار کنترل داخلی و فیلتر خروجی است. فیلتری با مقادیر خروجی بالا نویز و امواج را محدود می کند، اما باعث می شود دستگاه کندتر کار کند تا سریعتر به تغییرات بارگذاری سریع پاسخ دهد. مدار کنترل داخلی خیلی سریع ولتاژ را بازیابی می کند، اما در عین حال، نوسانات می تواند قابل توجه باشد و به طور بالقوه به دستگاه تحت آزمایش آسیب برساند.

یک مثال می تواند آزمایش باشد تلفن همراه. در این حالت، منبع عملکرد باتری داخلی گوشی را شبیه‌سازی می‌کند، جایی که انفجار انرژی باعث واکنش سریع به تغییرات بار می‌شود. این مشکلی برای باتری گوشی نیست، اما برای یک منبع تغذیه قابل برنامه ریزی سوئیچینگ کار دشواری است. در اینجا دستگاه خط خواهد بود بهترین انتخاباز آنجایی که به توان خروجی کمی نیاز است و زمان پاسخگویی به تغییر بار بهتر از منابع پالسی است. نمونه هایی از استفاده از منابع ضربه ای رله های آزمایشی و فیوزها هستند که در خودروها استفاده می شوند. جریان های بالا تا 30 آمپر در اینجا مورد نیاز است. توان مورد نیاز از 5 تا 10 کیلو وات است. در این حالت، نوسانات ولتاژ خروجی بسیار زیاد می تواند رله یا فیوز را از بین ببرد و جریان خروجی را فوراً از 0 به حداکثر مقدار یا برعکس تنظیم کند.

در عمل، یک پیش بار برای محدود کردن نوسانات استفاده می شود. قرار دادن آن به موازات دستگاه تحت آزمایش، درصد تغییر جریان را محدود می کند و باعث کاهش ولتاژ می شود. تصور کنید که 50 درصد جریان از طریق بار اضافی و 50 درصد از طریق دستگاه تحت آزمایش عبور می کند. هنگامی که یک دستگاه یک تغییر 100٪ ایجاد می کند، منبع فقط 50٪ را می بیند. تغییر عمده همیشه ابتدا از طریق بار اضافی انجام می شود. مدیریت یک تغییر 50% برای یک منبع آسان تر از تغییر 100% است. در این صورت افزایش برق و احتمال آسیب به دستگاه مورد آزمایش عملاً از بین می رود. هر بار مقاومتی ساده و ارزان را می توان برای بارگذاری اولیه استفاده کرد. برای دریافت پاسخ سریع و کاهش نوسانات برق، مهم نیست که 40، 50 درصد یا 60 درصد نیازهای فعلی را جذب کند.

نرخ تغییر ولتاژ خروجی

مشخصه بعدی که باید در نظر گرفت میزان تغییر ولتاژ خروجی (بالا و کاهش) است. برای کاهش موج و نویز در منابع تغذیه، فیلترهای خروجی وجود دارد که شامل خازن های بزرگ است. ظرفیت خازن ها زمان افزایش و کاهش ولتاژ را تعیین می کند. این عمدتا به طراحی مدار LCR و ثابت های زمانی آن بستگی دارد. زمان افزایش به اندازه کافی کوتاه است تا برای اکثر برنامه ها مناسب باشد. زمان سقوط نه تنها به حلقه LCR، بلکه به DUT متصل نیز بستگی دارد. اگر جریان عبوری از دستگاه انتهایی در مقایسه با منبع تغذیه نسبتاً کم باشد، ممکن است مدتی طول بکشد تا تمام انرژی ذخیره شده از طریق دستگاه تحت آزمایش "نشت" کند. اگر جریان عبوری از DUT به طور قابل توجهی کمتر از ظرفیت حمل منبع باشد، ممکن است زمان زیادی طول بکشد تا تمام انرژی ذخیره شده از دستگاه تحت آزمایش "نشت" کند. اگر DUT به حداقل تغییر جریان حداقل 60 درصد از ظرفیت منبع تغذیه نیاز داشته باشد، انرژی ذخیره شده فورا تخلیه می شود و زمان قطع ولتاژ به حداقل می رسد. با این حال، در بیشتر موارد زمان سقوط 2-3 برابر بیشتر از زمان خیز است.

نحوه بهبود زمان افزایش: یک منبع تغذیه قابل برنامه ریزی با محدوده خروجی بالاتر انتخاب کنید. به عنوان مثال، اگر DUT یک دستگاه خودرو است و منبع تغذیه 60 ولت برای همه برنامه های آزمایشی کافی است، بهتر است منبع تغذیه 60 ولت را انتخاب کنید اما فقط از منابع برنامه نویسی 30 ولت از 0 تا 30 ولت یا تا 60 ولت استفاده کنید. زمان خیزش یکسان خواهد بود. به عبارت دیگر، اگر زمان افزایش ولتاژ را بر حسب V/ms در نظر بگیریم، منبع تغذیه 60 ولت سریعتر خواهد بود.

نحوه بهبود زمان سقوط: از یک پیش بار متصل به موازات DUT یا منبع تغذیه استفاده کنید. مهم است که جریان خروجی ترکیبی پیش بارگذاری و DUT حداقل 65 درصد جریان خروجی منبع تغذیه باشد. این روش به توان بیشتری از منبع به عنوان طیف وسیعی از ولتاژ و جریان خروجی نیاز دارد. به طور معمول، نرخ تغییر جریان خروجی 45 A/ms است، اما دستگاه هایی برای کاربردهای لیزر نیمه هادی نیز ساخته می شوند. چنین منابعی دارای نرخ تغییر تا 400 A/ms هستند.

هنگامی که بار الکترونیکی و منبع DC به صورت سری قرار می گیرند و زمانی که بار الکترونیکی به عنوان مدولاتور جریان استفاده می شود، نرخ پاسخ حتی بالاتر ممکن است. این ترکیب امکان دستیابی به سرعت واکنش تا 6000 A/ms را فراهم می کند.

ناپایداری بار

این مشخصه به معنای تغییر در ولتاژ خروجی ثابت از مجموعه به مشخصات خروجی مربوطه است. برای عملکرد عادی، این اثر باید بسیار کم باشد (کمتر از 0.01٪ ولتاژ خروجی تنظیم شده). تنها در صورتی که مقاومت داخلی منبع نسبتاً بالا باشد، ناپایداری بار به یک عامل نامطلوب تبدیل می شود.

بی ثباتی شبکه

یکی از الزامات تجهیزات تست اتوماتیک استفاده از آن در کشورهای مختلف. اغلب ویژگی های AC ناپایدار هستند یا حتی از نظر ولتاژ متفاوت هستند. ناپایداری شبکه درصد تغییر ولتاژ یا جریان خروجی را به عنوان تابعی از جریان AC ورودی تنظیم می کند.

ثبات

پایداری رانش طولانی مدت ولتاژ خروجی و جریان الکتریکی را تعیین می کند. برای اتصال خاص تر به برنامه، برای کاربر مهم است که بداند مقادیر خروجی چقدر ثابت هستند و چقدر به مقادیر تنظیم شده نزدیک هستند. این پارامتر مخصوصاً برای برنامه هایی که منبع تغذیه برای تغذیه آهنرباهای الکتریکی استفاده می شود و در حالت DC کار می کند بسیار مهم است. ثبات شار مغناطیسی تولید شده توسط ثابت بودن جریان خروجی منبع تضمین می شود.

اتصال موازی منابع تغذیه

در مواردی که نیاز به افزایش جریان خروجی است، راه حل این است که منابع تغذیه را به صورت موازی وصل کنید. دستگاه های توصیف شده از یک گذرگاه کنترل موازی تخصصی استفاده می کنند که به طور مکرر منابع را به هم متصل می کند. مزیت استفاده از چنین گذرگاهی این است که عملکرد دستگاه های موازی به عنوان عملکرد یک منبع واحد تعریف می شود. سیستم به‌دست‌آمده به‌طور خودکار یک پیکربندی را ایجاد می‌کند، خود را شناسایی می‌کند که کدام منابع اصلی هستند، کدام‌ها برده‌ها هستند. اگر DUT پاسخ سریعی به تغییرات بار دارد، گاهی اوقات توصیه می شود از دیودهای مسدود کننده در خروجی مثبت هر منبع استفاده کنید. در حالت موازی، دستگاه ها می توانند جریان های خروجی متفاوتی داشته باشند اما ولتاژهای یکسانی داشته باشند. تمام کنترل های دستی یا از راه دور از طریق منابع اصلی انجام می شود. هر گذرگاه بازخوانی فقط از طریق ماژول های اصلی به این روش متصل می شود.

برای جمع بندی، مقدار کل جریان مجموع مقادیر جریان خروجی از هر منبع است. برخی از مدل های پیشرفته می توانند کل جریان سیستم را محاسبه و نمایش دهند (مثلا سری SGI سورنسن).

اتصال سریال منابع تغذیه

تعریف اتصال زنجیره ای دیزی بسیار ساده به نظر می رسد - "فقط چندین دستگاه را در یک سری قرار دهید و "به علاوه" یک دستگاه را به "منهای" دستگاه دیگر متصل کنید. اما محدودیت هایی وجود دارد. هر منبع تغذیه قابل برنامه ریزی دارای ویژگی هایی مانند جداسازی ولتاژ است. یک مشخصه برای عایق منفی و یکی برای مثبت. به عنوان مثال، اگر حداکثر عایق منفی مجاز 150 ولت و حداکثر عایق مثبت مجاز 600 ولت باشد، می توانید منابع تغذیه 150 ولت را بردارید و آنها را به صورت سری در یک سیستم 600 ولت وصل کنید تا ولتاژ کل از 600 ولت بیشتر شود.

بالاترین ولتاژ خروجی سری که AMETEK می تواند ارائه دهد 1200 ولت است. در این حالت، یک زمین مشترک مورد نیاز است و DUT متصل شده از طریق 1200 ولت بدون زمین باقی می ماند. کاربرد معمولی: آزمایش اینورتر ولتاژ خورشیدی. با اتصال سریال، هیچ تعریف master/slave وجود ندارد. به عبارت دیگر، هر منبع تغذیه باید به صورت جداگانه برنامه ریزی شود. برای کنترل از راه دور، تمام رابط ها باید با یک اپتوکوپلر (ترکیبی از یک ساطع کننده نور و یک آشکارساز نوری که برای انتقال سیگنال ها بین مدارهای ایزوله گالوانیکی استفاده می شود) ایزوله شوند. رابط های مورد استفاده:

آنالوگ؛
RS-232;
RS-485;
شبکه محلی کابلی.

برنامه نویسی دیجیتال

تنظیم دقیق مقادیر ولتاژ و جریان خروجی با وضوح بالای رابط های دیجیتال مختلف تعیین می شود. برای این، دقت و وضوح تنظیم مقادیر ولتاژ و جریان خروجی تعیین می شود. AMETEK ارائه می دهد RS-232، RS-485، USB، GPIB و کنترل اترنت. زیرساخت دیجیتال همه این رابط ها وضوح 16 بیتی را با یک جدول مرجع چند نقطه ای داخلی برای کالیبراسیون خطی DAC (مبدل دیجیتال به آنالوگ) و جبران خطا فراهم می کند. مهم است که تمام رابط های SCPI سازگار باشند، که برنامه نویسی ساده و هزینه های انتقال کم را ترکیب می کند.

برنامه نویسی با دستورات SCPI شامل فعال سازی ویژگی های اضافی مانند تنظیم توالی عملیات است. کنترل منبع تغذیه با دستورات SCPI 25 تا 50 میلی ثانیه در هر دستور طول می کشد. قابلیت توالی یابی به شما امکان می دهد یک برنامه اجرای خودکار را بارگذاری کنید که می تواند از طریق یک سری مراحل ولتاژ یا جریان یا شکل موج دندانه اره با سرعت 1 میلی ثانیه اجرا شود. این عملکرد را نمی توان با برنامه نویسی از راه دور سنتی SCPI انجام داد. نمونه های کاربردی تست خودرو بر اساس ISO 7637 یا ارزیابی فیوز طبق استاندارد IEC 60269 است.

مهم است که درایورهای IVI در دسترس باشند. اکثر درایورهای دیگر را می توان با تبدیل درایورهای IVI به سادگی ایجاد کرد.

برنامه نویسی آنالوگ

هر منبع تغذیه قابل برنامه ریزی AMETEK از یک رابط آنالوگ ایزوله استاندارد استفاده می کند. رابط آنالوگ را می توان برای تنظیم ولتاژ خروجی، جریان و حفاظت از نوسانات استفاده کرد. کنترل با یک سیگنال ولتاژ آنالوگ، یک سیگنال جریان یا یک مقاومت انجام می شود. یک مثال می تواند استفاده از یک کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی برای کنترل یک دستگاه، یا یک ترمیستور کنترل کننده خروجی یک دستگاه باشد.

اتوبوس خواندن

گذرگاه حسی ابعاد را مشخص می کند و برای تنظیم ولتاژ در نقاط داده شده به خروجی متصل می شود. هنگامی که سیم های اتوبوس مستقیماً به ترمینال خروجی منبع تغذیه متصل می شوند، به آنها "محلی" می گویند. به طور پیش فرض، AMETEK منابع تغذیه جدیدی را که برای خواندن محلی پیکربندی شده اند ارسال می کند. بسته به مدل، کابل های باس را می توان به خروجی داخل دستگاه یا از طریق جامپرهای خارجی متصل کرد. برای تنظیم دقیق ولتاژ خروجی، باید از حالت خواندن از راه دور استفاده شود. در این حالت منبع تغذیه تحت بار تنظیم می شود. این روش افت ولتاژ کابل را جبران می کند. اگر خطوط خواندن طولانی هستند، توصیه می شود از کابل های محافظ استفاده کنید تا از هرگونه تداخل تحمیل شده بر خروجی اصلی جلوگیری شود. حالت خواندن می تواند افت ولتاژ بسیار بزرگتر از 5-10٪ ادعا شده را جبران کند. مشکل این است که سایر ویژگی ها، مانند سرعت واکنش، تحت تأثیر از دست دادن بازخوانی قرار نمی گیرند.

سرانجام

پارامترهای زیادی برای انتخاب منبع تغذیه قابل برنامه ریزی وجود دارد: ویژگی های اساسی، کنترل و غیره. مهمترین چیز این است که با نیازها برای عملکرد صحیح برنامه شروع کنید، درک کنید که مشخصات فنی چگونه باید کار کند و چه محدودیت هایی از حالت های عملکرد طبق استانداردها لازم است.

مدارهای الکتریکیرا می توان به دو نوع فعال و غیرفعال تقسیم کرد. نمونه هایی از مدارهای فعال تقویت کننده ها و نوسانگرها هستند. مدارهای مقاومتی (متشکل از مقاومت ها)، تضعیف کننده ها و ترانسفورماتورها مدارهای غیرفعال هستند. برخلاف مدارهای غیرفعال که به سادگی با قرار گرفتن در مدار الکترونیکی شروع به کار می کنند، مدارهای فعال به منبع تغذیه DC نیاز دارند. این انرژی را می توان از باتری یا منبع تغذیه برق دریافت کرد.
منبع تغذیه DC دستگاهی است که برق AC را به برق DC تبدیل می کند. معمولاً برای تبدیل ولتاژ شبکه به ولتاژ DC با مقادیر مختلف استفاده می شود.
این فصل فقط فلوچارت ها را ارائه می دهد انواع مختلفیکسو کننده ها و به آنها داده شد شرح مختصری از. ارائه دقیق تر در فصل ارائه شده است. 29.

نمودار بلوکی

روی انجیر 10.1 بلوک دیاگرام های منابع DC را بر اساس یکسو کننده های نیمه موج (a) و تمام موج (b) نشان می دهد. ولتاژ اصلی معمولاً به عنوان ولتاژ ورودی AC استفاده می شود. در هر دو مورد، مرحله اول یکسو کننده (نیمه موج یا تمام موج) است. ولتاژ خروجی یکسو کننده از دو جزء تشکیل شده است: یک متغیر ثابت و یک متغیر نسبتاً قابل توجه. چنین ولتاژ خروجی ضربان دار نامیده می شود و به طور کلی برای تامین مدارهای الکترونیکی با جریان مستقیم نامناسب است. برای حذف مولفه متغیر، یک فیلتر صاف کننده (فیلتر پایین گذر) اعمال می شود که این جزء را تا حد امواج بسیار کوچک سرکوب کرده و جزء DC را به طور کامل عبور می دهد. فرکانس ریپل بر اساس نوع یکسو کننده مورد استفاده تعیین می شود. در یکسو کننده های نیمه موج، امواج فرکانس مشابه ولتاژ ورودی دارند؛ در خروجی یکسوساز تمام موج، دو برابر بیشتر است.
در بسیاری از منابع DC، یک ترانسفورماتور در جلوی یکسو کننده نصب می شود که ولتاژ اصلی را به سطح ولتاژ ورودی مورد نیاز یکسو کننده تبدیل می کند (شکل 10.2). نسبت تبدیل ترانسفورماتور مورد استفاده، سطح ولتاژ خروجی منبع تغذیه را تعیین می کند.

برنج. 10.1. منابع تغذیه DC.

برنج. 10.2. منبع تغذیه DC با ترانسفورماتور.

ولتاژ خروجی در پایانه‌های هر منبع تغذیه DC، از جمله باتری‌ها، زمانی که بار وجود ندارد (ولتاژ بدون بار)، یعنی زمانی که هیچ جریانی از منبع گرفته نمی‌شود، حداکثر است. هنگامی که جریان به بار اعمال می شود، این ولتاژ به دلیل تأثیر مقاومت داخلی منبع تغذیه کاهش می یابد. وابستگی بزرگی ولتاژ خروجی منبع تغذیه به مقدار جریان بار را مشخصه بار (منحنی) منبع تغذیه می نامند. یک مشخصه بار معمولی در شکل نشان داده شده است. 10.3.
برای بهبود ویژگی های بار منبع تغذیه، به عنوان مثال، برای حفظ ولتاژ خروجی در یک سطح ثابت با افزایش جریان بار، از تثبیت کننده هایی استفاده می شود که در خروجی منبع تغذیه روشن می شوند. بلوک دیاگرام منبع تغذیه تثبیت شده در شکل نشان داده شده است. 10.4.