वेल्डिंग रेक्टीफायर्स का वर्गीकरण और उपकरण

एक वेल्डिंग रेक्टिफायर प्रत्यक्ष वेल्डिंग करंट का एक स्रोत है। वेल्डिंग सुधारक में शामिल है सत्ता स्थानांतरण, सेमीकंडक्टर वाल्व और वेल्डिंग करंट कंट्रोल डिवाइस की आपूर्ति करें।

बिजली स्रोत (दहन, विनियमन, परिवर्तन) के तीन मुख्य कार्यों में से दूसरे के अनुसार निर्मित वेल्डिंग रेक्टीफायर्स का वर्गीकरण। सभी वेल्डिंग रेक्टीफायर्स, वेल्डिंग वर्तमान को समायोजित करने की विधि के अनुसार, ट्रांसफॉर्मर-नियंत्रित, थाइरिस्टर और संतृप्त चोक में विभाजित किया जा सकता है।

ट्रांसफॉर्मर-रेगुलेटेड रेक्टीफायर्स में वेल्डिंग ट्रांसफॉर्मर के विपरीत 3-फेज ट्रांसफॉर्मर होते हैं, जो सिंगल-फेज होते हैं।

स्टार-डेल्टा स्विचिंग द्वारा स्टेप रेगुलेशन किया जाता है, जिससे करंट 3 बार बदलता है। (स्टार-स्टार की तुलना में डेल्टा-डेल्टा के साथ उच्च धारा।)

वेल्डिंग ट्रांसफॉर्मर के विपरीत, यहां तक ​​​​कि सबसे सरल रेक्टीफायर में वाल्वों को ओवरकुरेंट और कूलिंग गड़बड़ी (प्रशंसक रिले या पानी के दबाव स्विच) से बचाने के लिए रोड़े और सुरक्षात्मक उपकरण होते हैं।

ऐसा करने के लिए, पावर स्रोत में एक पावर कॉन्टैक्टर होना चाहिए, इसे START और STOP बटन द्वारा मैन्युअल रूप से नियंत्रित किया जाता है। रेक्टिफायर VD-306 के लिए: विद्युत चुम्बकीय धारा से सुरक्षा तब चालू हो जाती है जब अनुमेय धारा 1.5 गुना से अधिक हो जाती है।

चावल। 1. वेल्डिंग करनेवाला VD-306

निम्नलिखित तत्वों को किसी भी वेल्डिंग रेक्टीफायर में अलग किया जा सकता है: एक स्टेप-डाउन पावर ट्रांसफॉर्मर और एक रेक्टीफायर। वेल्डिंग रेक्टीफायर्स में उपयोग किए जाने वाले ट्रांसफॉर्मर यहां वर्णित से थोड़े अलग हैं - वेल्डिंग ट्रांसफार्मर का वर्गीकरण और उपकरण.

मुख्य अंतर यह है कि वेल्डिंग रेक्टीफायर ट्रांसफॉर्मर तीन चरण हैं। यह न केवल बिजली नेटवर्क के चरणों की एक समान लोडिंग सुनिश्चित करता है, बल्कि सुधारित धारा में तरंगों को भी कम करता है।

वेल्डिंग रेक्टिफायर का एक सामान्य तत्व एक चोक है... यदि यह इलेक्ट्रोड धारक और रेक्टिफायर ब्लॉक (वेल्डिंग सर्किट के उस भाग में जहां प्रत्यक्ष धारा प्रवाहित होती है) के बीच स्थित है, तो यह वृद्धि की दर को सीमित करने का कार्य करता है शॉर्ट-सर्किट करंट, यानी है। वेल्डिंग स्पैटर को कम करने के लिए।

यदि चोक पावर ट्रांसफॉर्मर और रेक्टीफायर ब्लॉक (वेल्डिंग सर्किट के अनुभाग में जहां वैकल्पिक प्रवाह प्रवाह होता है) के बीच स्थित होता है, तो यह वेल्डिंग चालू या आउटपुट वोल्टेज को नियंत्रित करने में काम करता है।

रेक्टीफायर ब्लॉक से इकट्ठे होते हैं पावर डायोड। विद्युत प्रवाह कंडक्टरों के विपरीत, जो दोनों दिशाओं में समान रूप से अच्छी तरह से वर्तमान का संचालन करते हैं, डायोड केवल एक दिशा में करंट पास करते हैं। डायोड का उपयोग करके करंट की मात्रा को नियंत्रित करना असंभव है।

डायोड के अलावा, वेल्डिंग रेक्टीफायर्स का उपयोग किया जाता है thyristors… एक थाइरिस्टर का उपयोग करके आप करंट को नियंत्रित कर सकते हैं। हालांकि, नियंत्रण विकल्प सीमित हैं। मुख्य इलेक्ट्रोड पर वोल्टेज शून्य होने से पहले थाइरिस्टर को बंद नहीं किया जा सकता है। इसलिए, थायरिस्टर्स को "पूरी तरह से नियंत्रित अर्धचालक नहीं" कहा जाता है। पूरी तरह से नियंत्रित अर्धचालक ट्रांजिस्टर (ट्रायोड) होते हैं, लेकिन वेल्डिंग स्रोतों में उनका उपयोग सीमित होता है।

सेमीकंडक्टर तत्वों को ओवरहीटिंग से बचाना चाहिए। इसलिए, डायोड और थायरिस्टर्स को रेडिएटर्स में रखा जाता है जो पंखे से हवा के प्रवाह से ठंडा होने के लिए मजबूर होते हैं।

वेल्डिंग चेन में धन्यवाद आत्म-प्रेरण का ईएमएफ कभी-कभी वोल्टेज स्पाइक्स (उछाल) होते हैं जो सेमीकंडक्टर को रिवर्स ब्रेकडाउन का कारण बन सकते हैं। इसे रोकने के लिए, सेमीकंडक्टर ब्रिज आर — सर्किट के साथ।

चावल। 2. आगमनात्मक वोल्टेज के खिलाफ सेमीकंडक्टर सुरक्षात्मक सर्किट

वेल्डिंग रेक्टीफायर्स में, अर्धचालक तत्वों को विभिन्न सर्किटों के रूप में इकट्ठा किया जाता है। इसे 1- और 3-चरण सुधार में विभाजित किया गया है।

एकल-चरण सुधार सर्किट उनका उपयोग नियंत्रण सर्किट में किया जाता है जहां बिजली की खपत कम होती है, इसलिए, कैपेसिटिव फिल्टर को चौरसाई करने की मदद से, आउटपुट पर स्थिर के करीब वोल्टेज प्राप्त करना संभव है।

तीन चरण सुधारक सर्किट

वेल्डिंग रेक्टीफायर्स आमतौर पर उपयोग करते हैं तीन चरण सुधारक सर्किटजो सिंगल-फेज सर्किट की तुलना में काफी कम सुधारा हुआ करंट रिपल प्रदान करते हैं।

तीन-चरण लारियोनोव सुधार पुल सर्किट

तीन-चरण रेक्टीफायर्स में, डायोड ब्लॉक को अक्सर ब्रिज सर्किट में लागू किया जाता है। इस मामले में, संशोधित वोल्टेज तरंग 300 हर्ट्ज है।

चावल। 3. लारियोनोव का तीन-चरण पुल सुधारक सर्किट (ए), चरण और सुधारित वोल्टेज (बी)

सर्किट ऑपरेशन: उच्चतम चरण क्षमता वाले वाल्व एनोड समूह से जुड़े होते हैं और इसके विपरीत कैथोड समूह से जुड़े होते हैं। हर समय, वाल्व खुले होते हैं, सबसे बड़ी सकारात्मक और सबसे बड़ी नकारात्मक क्षमता वाले चरणों से जुड़े होते हैं। इसके अलावा, एक-तिहाई अवधि के दौरान एक समूह का प्रत्येक वाल्व दूसरे समूह के दो वाल्वों के साथ श्रृंखला में संचालित होता है।

वेल्डिंग उपकरण में, इस योजना का उपयोग 500A तक के रेटेड करंट के साथ मैनुअल आर्क वेल्डिंग के लिए लगभग सभी रेक्टिफायर में किया जाता है।

रिंग थ्री-फेज रेक्टिफायर सर्किट

इसके कार्यान्वयन के लिए, रेक्टिफायर ट्रांसफॉर्मर में एक तारे से जुड़े द्वितीयक वाइंडिंग के दो समान सेट होने चाहिए और मुख्य आवृत्ति की आधी अवधि के ऑफसेट के साथ स्विच किया जाना चाहिए। इस मामले में, संशोधित वोल्टेज तरंग 300 हर्ट्ज है।

चावल। 4. रिंग थ्री-फेज रेक्टिफायर सर्किट

सर्किट ऑपरेशन: इस सर्किट में, जब वाल्व चालू होता है, तो रेक्टीफायर सर्किट में दो कॉइल्स में से एक भी स्विच किया जाता है।इसके अलावा, एक-तिहाई अवधि के लिए एक समूह का प्रत्येक कॉइल दूसरे समूह के दो कॉइल के साथ श्रृंखला में संचालित होता है।

इस सुधार सर्किट का मुख्य नुकसान यह है कि इसके लिए अधिक जटिल और महंगे ट्रांसफार्मर की आवश्यकता होती है, जिसे वर्तमान के डीसी घटक के विचलन को ध्यान में रखते हुए बनाया गया है।

बराबर रिएक्टर के साथ छह-चरण सुधार सर्किट

इसके कार्यान्वयन के लिए, रेक्टीफायर ट्रांसफॉर्मर के पास एक स्टार में जुड़े माध्यमिक घुमावों के दो समान समूह भी होने चाहिए और मुख्य आवृत्ति की आधा अवधि के ऑफसेट के साथ स्विच किया जाना चाहिए। इसके अलावा, लोड पर एक ही समय में दो चरणों के समानांतर संचालन को सुनिश्चित करने के लिए, एक समकारी रिएक्टर की आवश्यकता होती है - एक सममित चोक।

सर्ज रिएक्टर के साथ छह-चरण सुधारक सर्किट

सर्किट ऑपरेशन: प्रत्येक स्टार के लिए, तीन-चरण तटस्थ सर्किट के समान, उच्चतम सकारात्मक चरण क्षमता वाले वाल्व चालू होते हैं। एक समतुल्य रिएक्टर के बिना, प्रत्येक चरण के संचालन और 1/6 अवधि वाल्व के साथ छह चरण का सुधार प्राप्त किया जाता है।

चावल। 5. रिएक्टर को बराबर करने के साथ छह-चरण सुधार सर्किट

इस तरह की योजना का उपयोग मुख्य रूप से कम वोल्टेज बिजली आपूर्ति के लिए उच्च शक्ति वाले रेक्टीफायर (1000 ए और अधिक) में किया जाता है।

इस सुधार सर्किट का मुख्य नुकसान यह है कि इसके लिए एक अधिक जटिल और महंगे ट्रांसफार्मर की आवश्यकता होती है, जिसे वर्तमान के डीसी घटक के साथ-साथ एक अतिरिक्त चोक के विचलन को ध्यान में रखते हुए बनाया गया है।

ट्रांसफॉर्मर विनियमन के साथ वेल्डिंग रेक्टीफायर्स

वेल्डिंग रेक्टिफायर्स की ड्रॉपिंग विशेषता विभिन्न तरीकों से प्राप्त की जाती है। सबसे सरल यह है कि वेल्डिंग रेक्टिफायर एक ड्रॉपिंग विशेषता पावर ट्रांसफार्मर से लैस है।वेल्डिंग रेक्टिफायर VD-306 को इस सिद्धांत के अनुसार डिज़ाइन किया गया है।

चावल। 6. बढ़े हुए फैलाव के साथ ट्रांसफॉर्मर द्वारा नियंत्रित वेल्डिंग रेक्टीफायर: ए, बी - इलेक्ट्रिकल सर्किट, सी, डी - ट्रांसफॉर्मर निर्माण।

इसमें मूवेबल वाइंडिंग या शंट, एक रेक्टिफायर और एक स्टार्टिंग प्रोटेक्शन के साथ एक पावर ट्रांसफार्मर शामिल है। «स्टार» (λ / λ) से «डेल्टा» सर्किट (∆ ​​/ ∆) में प्राथमिक और द्वितीयक घुमावों को एक साथ स्विच करके किसी न किसी वर्तमान विनियमन को किया जाता है। पहले मामले में, छोटी धाराओं का एक चरण निर्धारित किया जाता है, और दूसरे में - बड़े वाले। प्रत्येक चरण के भीतर, प्राथमिक और द्वितीयक वाइंडिंग के बीच की दूरी को बदलकर करंट का सुचारू समायोजन किया जाता है।

रेक्टिफायर ब्लॉक को सिलिकॉन डायोड पर इकट्ठा किया जाता है जिसे एक पंखे द्वारा ठंडा किया जाता है। रेक्टिफायर चालू और बंद होता है। चुंबकीय स्टार्टर.

सुरक्षात्मक उपकरण रेक्टीफायर को चालू करने की अनुमति नहीं देते हैं यदि वायु प्रवाह डायोड को आपूर्ति नहीं की जाती है, साथ ही साथ डायोड में से एक काम नहीं करता है या बॉक्स में मुख्य वोल्टेज में बाधा आती है। वर्णित स्टार्ट-अप सुरक्षा उपकरण वेल्डिंग रेक्टीफायर्स के लिए पारंपरिक है।

माना प्रकार के वेल्डिंग रेक्टीफायर निर्माण और संचालन में आसान हैं। उनके नुकसान मोड के स्थिरीकरण की कमी है जब मुख्य वोल्टेज में परिवर्तन होता है और रिमोट कंट्रोल की असंभवता होती है।

चावल। 7. वेल्डिंग रेक्टिफायर VD-306 का विद्युत योजनाबद्ध आरेख

चावल। 8. वेल्डिंग रेक्टिफायर VD-313 का विद्युत योजनाबद्ध आरेख

थाइरिस्टर नियंत्रण के साथ वेल्डिंग रेक्टीफायर्स

ट्रांसफॉर्मर और वाल्व ब्लॉक के अलावा थाइरिस्टर रेक्टीफायर्स में आपूर्ति सर्किट और नियंत्रण प्रणाली में सेंसर और इलेक्ट्रॉनिक ब्लॉक में फ़िल्टर चोक होता है।

चावल। 9. थाइरिस्टर वेल्डिंग रेक्टीफायर्स की योजनाएं: ए - तीन चरण के पुल के साथ, बी - छः चरण के साथ चोक को बराबर करने के साथ, सी - एक रिंग रेक्टीफायर सर्किट के साथ

संतृप्ति चोक द्वारा समायोज्य वेल्डिंग रेक्टीफायर्स

वेल्डिंग रेक्टीफायर्स में ड्रॉपिंग विशेषताओं को प्राप्त करने के लिए संतृप्त चोक का भी उपयोग किया जाता है। विद्युत ट्रांसफॉर्मर और रेक्टीफायर इकाई के बीच एक आगमनात्मक प्रतिक्रिया चोक रखा गया है। रेक्टीफायर में पावर ट्रांसफॉर्मर में कठोर बाहरी विशेषता होती है। रेक्टिफायर की ड्रॉपिंग विशेषता प्रारंभ करनेवाला के आगमनात्मक प्रतिरोध द्वारा प्रदान की जाती है।

मल्टीस्टेशन वेल्डिंग रेक्टीफायर्स

बहु-स्टेशन वेल्डिंग के लिए कठोर बाहरी विशेषताओं वाले वेल्डिंग रेक्टिफायर का उपयोग किया जाता है - अर्ध-स्वचालित और मैनुअल। पहले मामले में, वे आउटपुट वोल्टेज को समायोजित करने की संभावना प्रदान करते हैं, और दूसरे में - नहीं। इस प्रकार, मल्टी-स्टेशन वेल्डिंग रेक्टीफायर डिजाइन में सबसे सरल है।