Cosa può essere un circuito inverter di saldatura

Tutti gli schemi di inverter di saldatura sono costituiti da parti di potenza e di controllo.

Dispositivo della saldatrice invertitore.

Oggi, le saldatrici a inverter sono popolari. La popolarità è associata al loro basso costo. I progetti hanno un gran numero di vantaggi, ma di volta in volta, come altri dispositivi, devono essere riparati. Per riparare un inverter, è necessario conoscere il suo dispositivo e le sue unità funzionali principali.

Il design stesso per la saldatura è un'unità di potenza ad alta potenza. Il principio del suo funzionamento è simile a unità di alimentazione a impulsi, che includono, ad esempio, unità di alimentazione per computer AT e ATX. Le somiglianze stanno nel modo in cui l'energia viene convertita.

L'energia nel dispositivo di saldatura viene convertita come segue:

1. La tensione CA di 220 V viene raddrizzata.
2. Converte una tensione continua in un'alternanza ad alta frequenza.
3. L'intensità diminuisce con l'alta frequenza.
4. La sottotensione raddrizza.

Conversione di corrente in inverter di saldatura

In precedenza, come componente principale dell'invertitore di saldatura veniva utilizzato un trasformatore di potenza ad alta potenza. Riduce la tensione temporanea della rete elettrica, con il risultato che è possibile ottenere dalle grandi correnti di riavvolgimento (10-100 A), che saranno necessarie per la saldatura. Se l'intensità viene ridotta al riavvolgimento della struttura del trasformatore, sarà possibile aumentare più volte la corrente che il riavvolgimento può dare al carico. Di conseguenza, il numero di giri del riavvolgimento verrà ridotto e il diametro del filo per l'avvolgimento aumenterà.

Le strutture dei trasformatori sono più potenti. Funzionano con una frequenza di 50 Hz, hanno dimensioni e peso elevati.

Al fine di eliminare questo inconveniente, si stanno sviluppando dispositivi inverter per la saldatura. In questi dispositivi, il campo di lavoro viene aumentato a 65-80 kHz, a seguito del quale vengono ridotte le dimensioni e il peso totale della struttura. La frequenza di lavoro della conversione è aumentata di 4 volte, il che riduce le dimensioni di circa 2 volte. Di conseguenza, i costi del rame e di altri materiali per la costruzione degli infissi sono ridotti.

La frequenza della corrente temporanea della rete elettrica è di soli 50 Hz, quindi potrebbe esserci un problema con la frequenza operativa del dispositivo 65-80 kHz. Per fare ciò, utilizzare il circuito dell'inverter di saldatura, che include transistor ad alta potenza. Tali dispositivi possono essere commutati con una frequenza di 65-80 kHz. Affinché i prodotti a transistor funzionino, è necessario applicare loro una tensione continua, che può essere ottenuta da un dispositivo raddrizzatore.

Schema del trasformatore Inventor.

L'intensità della rete elettrica sarà raddrizzata da un ponte ad alta potenza e uniformata dai prodotti del condensatore per la filtrazione. Di conseguenza, all'uscita del raddrizzatore e del filtro si ottiene una tensione continua di oltre 220 V. Questa è la fase iniziale della conversione.

Questa intensità verrà utilizzata come fonte di alimentazione per il circuito dell'inverter. I prodotti a transistor dell'inverter ad alta potenza sono collegati alla struttura del trasformatore per l'abbassamento. I prodotti transistor vengono commutati con un'alta frequenza di 65-80 kHz, pertanto il design del trasformatore funzionerà anche a questa frequenza. Per operare alle alte frequenze sono necessari dispositivi di trasformazione più piccoli. Pertanto, il trasformatore verrà compresso in piccole dimensioni, mentre la sua potenza rimane invariata.

Ci sono alcune difficoltà con la conversione, quindi ci sono altri dettagli nel circuito dell'inverter di saldatura che sono destinati al funzionamento stabile del dispositivo.

Saldatura del circuito inverter e progettazione del blocco di potenza

L'aspetto del pannello di saldatura con l'indicazione del posizionamento dei componenti principali dello schema può essere visto in fig. 1. Prima di tutto, dovresti capire il circuito del propulsore, che può essere visto in fig. 2.

Figura 1. Schema della piastra di saldatura.

Il circuito inverter di saldatura è costituito dai seguenti componenti:

• filtro antirumore;
• relè di avvio lento;
• elementi di condensatori;
• rete raddrizzatore;
• sensore di corrente;
• raffreddamento;
• costruzione del trasformatore per l'abbassamento;
• radiatori.

Raddrizzatore di rete dell'inverter di saldatura

Innanzitutto, la corrente alternata di 220 V viene raddrizzata da un ponte ad alta potenza, dopo di che viene filtrata dagli elementi elettrolitici del condensatore. Ciò è necessario affinché la corrente temporanea della rete elettrica con una frequenza di 50 Hz diventi permanente. Gli elementi del condensatore C21 e C22 sono necessari per appianare l'ondulazione della tensione raddrizzata, che sarà sempre dopo l'elemento del raddrizzatore a diodi. Il dispositivo raddrizzatore è implementato secondo lo schema standard del ponte a diodi. Viene eseguito sul gruppo di PD1.

Va notato che l'intensità degli elementi del condensatore del filtro sarà quasi 1,5 volte maggiore rispetto all'uscita del ponte. Di conseguenza, se dopo tale ponte si ottengono 220 volt con pulsazioni, si otterrà una tensione continua di 310 V sugli elementi del condensatore. Nella maggior parte dei casi, la tensione operativa è limitata a 250 V, poiché in alcuni casi l'intensità della rete è sovrastimata. Pertanto, l'uscita del filtro sarà 350 V. Di conseguenza, gli elementi del condensatore avranno una tensione di 400 V, mentre ci sarà una certa riserva.

Figura 2. Schema della parte di alimentazione dell'inventario.

Sul circuito stampato del dispositivo di saldatura, gli elementi dell'elemento raddrizzatore di rete occupano una grande quantità di spazio. Il ponte a diodi per la rettifica è montato sulla struttura del radiatore per il raffreddamento. Enormi correnti fluiranno attraverso questo assemblaggio, a seguito del quale i diodi si riscaldano. Per proteggere il ponte, è necessario installare un fusibile termico sul dispositivo del radiatore, che si aprirà se la temperatura della struttura del radiatore supera i 90 ° C.

Nel raddrizzatore sono utilizzati i tipi GBPC 3508. Questo gruppo è calcolato per una corrente diretta di 35 A e una tensione di 800 V.

Dopo il ponte, sono installati diversi elementi di condensatori elettrolitici, la capacità di ciascuno dei quali è di 680 microfarad, e la tensione di funzionamento è di 400 V. La capacità dei dispositivi del condensatore dipende dal modello del dispositivo utilizzato. L'intensità continua proveniente dal raddrizzatore e dal filtro verrà applicata al dispositivo.

Filtro interferenziale e dispositivo inverter

Al fine di interferire con le alte frequenze che si verificano durante il funzionamento dell'inverter per la saldatura, non è possibile entrare nella rete elettrica, prima che il prodotto raddrizzatore abbia bisogno di installare un filtro di compatibilità elettromagnetica. Secondo lo schema, tale filtro è costituito da elementi C1, C8, C15 e il prodotto dell'acceleratore sul filo ad anello T4.

Circuito del filtro di interferenza.

Il dispositivo inverter è assemblato secondo lo schema di un ponte obliquo. In questo caso, vengono utilizzati diversi prodotti chiave per transistor ad alta potenza. Poiché i principali dispositivi a transistor possono essere utilizzati come elementi IGBT e MOSFET. Tali componenti dovranno essere installati sul dispositivo del radiatore in modo da poter rimuovere il calore.

L'intensità continua verrà commutata dai prodotti a transistor Q5 e Q8 attraverso l'avvolgimento della struttura di trasformatore T3 con una frequenza molto più elevata della frequenza della rete elettrica. La frequenza di commutazione può essere 10-50 kHz. In questo caso, verrà creata una corrente temporanea, come nella rete elettrica, ma avrà una frequenza di 10-50 kHz.

Per proteggere i prodotti a transistor da picchi di intensità indesiderati, è necessario utilizzare catene RC.

Per ridurre l'intensità, nel circuito è presente un elemento trasformatore T3 ad alta frequenza. Usando i prodotti a transistor Q5 e Q8, l'avvolgimento iniziale della struttura del trasformatore T3 commuta l'intensità che può fluire dal raddrizzatore. Il risultato è una tensione continua di 310-350 V.

Grazie ai prodotti a transistor, l'intensità continua verrà convertita in temporanea.

I prodotti Transformer non possono convertire la corrente continua.

Con il riavvolgimento nel dispositivo trasformatore T3, sarà possibile rimuovere un'intensità molto più bassa (circa 65-70 V). In questo caso, la corrente massima raggiungerà 125-130 A, quindi è consigliabile utilizzare un dispositivo trasformatore T3. Attraverso l'avvolgimento iniziale scorrerà una piccola corrente, ma una grande tensione. Una piccola tensione può essere rimossa dal riavvolgimento, ma la corrente in questo caso sarà grande.

Schema dell'invertitore di saldatura del raddrizzatore di uscita

Questo elemento è assemblato sulla base di diodi catodici ad alta potenza.

Gli apparecchi correggeranno la corrente temporanea ad alta frequenza. In caso di lavori di riparazione, si consiglia di sostituire i diodi nell'elemento di uscita per il raddrizzamento con quelli ad alta velocità.

Ogni inverter di saldatura ha il proprio schema, ma gli elementi principali sono gli stessi ovunque.