Classification et dispositif des redresseurs de soudage

Un redresseur de soudage est une source de courant de soudage continu. Le redresseur de soudage contient transformateur de puissance, fournir des vannes à semi-conducteurs et un dispositif de contrôle du courant de soudage.

Classement des redresseurs de soudage fabriqués selon la seconde des trois fonctions principales de la source de courant (combustion, régulation, transformation). Tous les redresseurs de soudage, selon la méthode de réglage du courant de soudage, peuvent être divisés en selfs commandées par transformateur, à thyristor et à saturation.

Les redresseurs régulés par transformateur ont des transformateurs triphasés, contrairement aux transformateurs de soudage, qui sont monophasés.

La régulation pas à pas se fait par commutation étoile-triangle, ce qui fait que le courant change 3 fois. (courant plus élevé avec delta-delta qu'étoile-étoile.)

Contrairement aux transformateurs de soudage, même les redresseurs les plus simples contiennent des ballasts et des équipements de protection pour protéger les vannes des surintensités et des perturbations de refroidissement (relais de ventilateur ou pressostat d'eau).

Pour ce faire, la source d'alimentation doit disposer d'un contacteur de puissance, il est commandé manuellement par les boutons START et STOP. Pour le redresseur VD-306 : protection contre le courant électromagnétique déclenchée lorsque le courant admissible est dépassé de 1,5 fois.

Riz. 1. Redresseur de soudage VD-306

Les éléments suivants peuvent être distingués dans tout redresseur de soudage : un transformateur de puissance abaisseur et un redresseur. Les transformateurs utilisés dans les redresseurs de soudage sont légèrement différents de ceux décrits ici — Classification et dispositif des transformateurs de soudage.

La principale différence est que les transformateurs redresseurs de soudage sont triphasés. Cela garantit non seulement une charge uniforme des phases du réseau électrique, mais réduit également les ondulations du courant redressé.

Un élément commun du redresseur de soudage est un starter... S'il est situé entre le porte-électrode et le bloc redresseur (dans la section du circuit de soudage où le courant continu circule), alors il sert à limiter le taux d'augmentation du courant de court-circuit, c'est-à-dire is. pour réduire les projections de soudure.

Si la self est située entre le transformateur de puissance et le bloc redresseur (dans la section du circuit de soudage où circule le courant alternatif), elle sert à réguler le courant de soudage ou la tension de sortie.

Les blocs redresseurs sont assemblés à partir de diodes de puissance. Contrairement aux conducteurs de courant électrique, qui conduisent le courant aussi bien dans les deux sens, les diodes ne font passer le courant que dans un sens. Il est impossible de contrôler la quantité de courant à l'aide d'une diode.

En plus des diodes, des redresseurs de soudage sont utilisés thyristors… À l'aide d'un thyristor, vous pouvez contrôler le courant. Cependant, les options de contrôle sont limitées. Le thyristor ne peut pas être désactivé avant que la tension sur les électrodes principales ne tombe à zéro. Par conséquent, les thyristors sont appelés "semi-conducteurs non entièrement contrôlables". Les semi-conducteurs entièrement contrôlables sont des transistors (triodes), mais leur utilisation dans les sources de soudage est limitée.

Les éléments semi-conducteurs doivent être protégés contre la surchauffe. Par conséquent, les diodes et les thyristors sont placés dans des radiateurs qui sont forcés de se refroidir par le flux d'air du ventilateur.

Dans les chaînes de soudage grâce à CEM d'auto-induction il se produit parfois des pics de tension (surtensions) qui peuvent provoquer une panne inverse du semi-conducteur. Pour éviter cela, les semi-conducteurs pontent R — Avec circuit... Lorsqu'une tension accrue apparaît aux bornes du semi-conducteur, le condensateur est chargé puis déchargé à travers le semi-conducteur dans le sens direct.

Riz. 2. Circuit de protection semi-conducteur contre les tensions inductives

Dans les redresseurs de soudage, les éléments semi-conducteurs sont assemblés sous la forme de divers circuits. Il est divisé en correction monophasée et triphasée.

Circuits de correction monophasés Ils sont utilisés dans les circuits de commande où la consommation électrique est faible, par conséquent, à l'aide de filtres capacitifs de lissage, il est possible d'obtenir une tension proche de la constante en sortie.

Circuits redresseurs triphasés

Les redresseurs de soudage utilisent généralement circuits redresseurs triphasésqui fournissent une ondulation de courant redressée nettement inférieure à celle des circuits monophasés.

Circuit triphasé en pont redresseur Larionov

Dans les redresseurs triphasés, les blocs de diodes sont le plus souvent mis en œuvre dans un circuit en pont. Dans ce cas, l'ondulation de tension redressée est de 300 Hz.

Riz. 3. Circuit redresseur en pont triphasé de Larionov (a), phase et tension redressée (b)

Fonctionnement du circuit : Les vannes avec le potentiel de phase le plus élevé sont connectées au groupe anodique et vice versa au groupe cathodique. A tout moment, les vannes sont ouvertes, connectées aux phases avec le plus grand potentiel positif et le plus grand potentiel négatif. De plus, chaque vanne d'un groupe pendant un tiers de la période fonctionne en série avec deux vannes d'un autre groupe.

Dans les équipements de soudage, ce schéma est utilisé dans presque tous les redresseurs pour le soudage à l'arc manuel avec un courant nominal allant jusqu'à 500A.

Circuit redresseur triphasé en anneau

Pour sa mise en œuvre, le transformateur redresseur doit comporter deux ensembles identiques d'enroulements secondaires connectés en étoile et mis sous tension avec un décalage de la moitié de la période de la fréquence du réseau. Dans ce cas, l'ondulation de tension redressée est de 300 Hz.

Riz. 4. Circuit redresseur triphasé en anneau

Fonctionnement du circuit : Dans ce circuit, lorsque la vanne est allumée, l'une des deux bobines du circuit redresseur est également commutée.De plus, chaque bobine d'un groupe pendant un tiers de la période fonctionne en série avec deux bobines d'un autre groupe.

Le principal inconvénient de ce circuit de redressement est qu'il nécessite un transformateur plus complexe et coûteux, qui est conçu en tenant compte de la déviation de la composante continue du courant.

Circuit de redressement à six phases avec réacteur d'égalisation

Pour sa mise en œuvre, le transformateur redresseur doit également comporter deux groupes identiques d'enroulements secondaires connectés en étoile et allumés avec un décalage de la moitié de la période de la fréquence du réseau. De plus, pour assurer le fonctionnement parallèle de deux phases en même temps sur la charge, un réacteur d'égalisation est nécessaire - une self symétrique.

Circuit redresseur à six phases avec inductance de surtension

Fonctionnement du circuit : pour chaque étoile, les vannes avec le potentiel de phase positif le plus élevé sont activées, comme dans un circuit neutre triphasé. Sans réacteur d'égalisation, on obtient un redressement à six phases avec le fonctionnement de chaque phase et une vanne 1/6 de période.

Riz. 5. Circuit de redressement à six phases avec réacteur d'égalisation

Un tel schéma est utilisé dans les redresseurs haute puissance (1000 A et plus), principalement pour l'alimentation basse tension.

Le principal inconvénient de ce circuit de redressement est qu'il nécessite un transformateur plus complexe et coûteux, conçu en tenant compte de la déviation de la composante continue du courant, ainsi qu'une self supplémentaire.

Redresseurs de soudage avec régulation par transformateur

La caractéristique de chute des redresseurs de soudage est obtenue de différentes manières, la plus simple étant que le redresseur de soudage est équipé d'un transformateur de puissance à caractéristique de chute.Le redresseur de soudage VD-306 est conçu selon ce principe.

Riz. 6. Redresseur de soudage commandé par un transformateur à dispersion accrue: a, b - circuits électriques, c, d - construction du transformateur.

Il comprend un transformateur de puissance à enroulements mobiles ou shunt, un redresseur et une protection de démarrage. La régulation grossière du courant s'effectue en commutant simultanément les enroulements primaire et secondaire du circuit «étoile» (λ / λ) au circuit «triangle» (∆ / ∆). Dans le premier cas, une étape de petits courants est définie et dans le second - de grands. Au sein de chaque étage, un ajustement en douceur du courant est effectué en modifiant la distance entre les enroulements primaire et secondaire.

Le bloc redresseur est monté sur des diodes au silicium refroidies de force par un ventilateur. Le redresseur s'allume et s'éteint. démarreur magnétique.

L'équipement de protection ne permet pas au redresseur de s'allumer si le débit d'air n'est pas fourni aux diodes, ainsi que si l'une des diodes ne fonctionne pas ou s'il y a une interruption de la tension secteur vers le boîtier. L'équipement de protection au démarrage décrit est classique pour les redresseurs de soudage.

Les redresseurs de soudage du type considéré sont faciles à fabriquer et à utiliser. Leurs inconvénients sont le manque de stabilisation du mode lors des changements de tension secteur et l'impossibilité de télécommande.

Riz. 7. Schéma électrique du redresseur de soudage VD-306

Riz. 8. Schéma électrique du redresseur de soudage VD-313

Redresseurs de soudage avec commande à thyristor

Les redresseurs à thyristor, en plus d'un transformateur et d'un bloc de vannes, contiennent une self de filtrage dans le circuit d'alimentation et des capteurs et des blocs électroniques dans le système de contrôle.

Riz. 9. Schémas des redresseurs de soudage à thyristor: a - avec un pont triphasé, b - avec un six phases avec self d'égalisation, c - avec un circuit redresseur en anneau

Redresseurs de soudage réglables par self de saturation

Les bobines d'arrêt saturées sont également utilisées pour obtenir des caractéristiques de chute dans les redresseurs de soudage. Une self de réactance inductive est placée entre le transformateur de puissance et le redresseur. Le transformateur de puissance dans le redresseur a une caractéristique externe rigide. La caractéristique de chute du redresseur est fournie par la résistance inductive de l'inductance.

Redresseurs de soudage multipostes

Les redresseurs de soudage à caractéristiques externes rigides sont utilisés pour le soudage multiposte - semi-automatique et manuel. Dans le premier cas, ils offrent la possibilité de régler la tension de sortie, et dans le second - non. Ainsi, le redresseur de soudage multiposte est le plus simple de conception.