Torgholodmash.ru

ТоргХолодМаш
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Тиристорный преобразователь частоты (ТПЧ)

Тиристорный преобразователь частоты (ТПЧ)

В качестве элементной базы для устройств частотного управления электродвигателями используются силовые тиристоры и транзисторы. Несмотря высокое быстродействие и другие преимущества транзисторных ключей, тиристорные преобразователи частоты продолжают применяться и развиваться сейчас.

Сфера применения частотников на тиристорах – мощные электроприводы с высокими требованиями к перегрузочной способности. Благодаря способности выдерживать ток на порядок выше номинального значения, устройства широко используются в приводах механизмов на напряжение более 1000 В, в грузоподъемных машинах, высокоинерционном промышленном оборудовании.

Схема тиристорных преобразователей частоты

Ремонт неисправностей сварочного инвертора

Инвертор (рис. 3) следует уметь не только изготовить самостоятельно, но и осуществлять его ремонт. При возникновении неисправности важно ее обнаружить и определить причину. Сварочный инвертор для начала следует внешне осмотреть. В тех местах, где был обнаружен некачественный контакт, следует отсоединить элементы, чтобы появилась возможность их зачистить, а после вновь соединить.

Следует помнить, что у сварочного инвертора есть одно из наиболее слабых мест — это колодка клеммы, именно к ней производится подсоединение сварочного кабеля.

Вид инвертора со снятым кожухом

Рисунок 3. При возникновении неполадок, первым делом необходимо найти некачественный контакт.

Повышенное значение тока и плохой контакт могут стать причинами критического повышения температуры на проводах в областях соединения, это приводит к разрушению и выходу их из строя (рис. 4).

Инвертор может иметь и иные неисправности, среди которых: сварочный ток недостаточно хорошо отрегулирован, спонтанное отключение аппарата, обрыв сварочной дуги, значение сварочного тока невелико для работы, повышенная шумность трансформатора, избыточное потребление тока при отсутствующей нагрузке.

Если в сети нет нагрузки, однако инвертор все еще потребляет значительное количество тока, это может указывать на то, что на катушках оказались замкнуты витки. Избавить аппарат от подобной неисправности позволит перемотка или наладка изоляционного слоя.

Периодическое пропадание сварочной дуги и невозможность ее повторного зажигания указывает на пробои обмотки. При этом на сварочную цепь будет подаваться избыточное напряжение, а повторное зажигание дуги в данном случае, как правило, сопровождается искрами.

Пример соединений, вышедших из строя

Рисунок 4. Повышенное значение тока и плохой контакт могут стать причинами критического повышения температуры на проводах.

Иногда неисправности инверторных устройств вызваны неправильной регулировкой сварочного тока. Разные инверторы требуют определенной регулировки тока, по этой причине, чтобы избавиться от проблемы, следует использовать подробную схему для конкретной модели. В ряде случаев в качестве причины неисправности может выступать винт, отвечающий за регулировку тока, часто происходит замыкание на зажимах или в дроссельной катушке. Для решения проблемы предстоит демонтировать кожух, что позволит осмотреть механизм.

При невысоком значении сварочного тока причиной может стать падение напряжения в электрической сети. Еще одной частой проблемой становится неисправность регулятора.

Иногда устройство начинает избыточно нагреваться. В роли частой причины выступает установление значения сварочного тока выше требуемого, кроме того, аппарат может продолжительно и беспрерывно эксплуатироваться, а в его работе могут использоваться чрезмерно толстые электроды. Так, следует использовать те электроды, с которыми аппарат должен работать.

Сам аппарат может перегреваться, это приводит к сгоранию изоляции на катушках, что вызывает короткое замыкание. Последнее может стать причиной сгорания аппарата. Ситуацию исправит восстановление изоляции, однако в ряде случаев возникает необходимость производить перемотку катушек.

Если вы заметили, что при работе аппарат издает чрезмерно громкие гудящие звуки, то это может стать следствием ослабления креплений, соединяющих элементы магнитопровода, в некоторых случаях к гудению приводит плохое крепление механизмов перемещения. Замыкание тоже приводит к возникновению гула. Устранить проблему позволит подтяжка болтов, восстановление крепежа, а также изоляции на сварочном кабеле.

Устройство может начать отключаться, это становится следствием замыкания в цепи, что активирует механизм защиты. Поможет в данном случае прозвон электрической цепи, что позволит обнаружить поврежденный участок, а после осуществить его восстановление.

Сделать самому сварочный инвертор можно, однако предварительно лучше проконсультироваться со специалистом, если вы не профессионал в этой области.

Варианты: глобально

Соединения в цепях истоков транзисторов VT4, VT5 первичной обмотки трансформатора Т1, а также конденсатора С8 должны быть выполнены проводом сечением не менее 1,5 кв. В итоге должна получиться картина, когда прямоугольные участки на диаграмме ШИМ должны исчезнуть.

Силовая часть. В процессе работы инверторная сварка быстро нагревается, поэтому обязательно должно быть два мощных кулера.

Читать еще:  Как отрегулировать зазоры на пластиковых окнах

Соединения в цепях истоков транзисторов VT4, VT5 первичной обмотки трансформатора Т1, а также конденсатора С8 должны быть выполнены проводом сечением не менее 1,5 кв.

Проводники между собой соединяются парно, а размер их сечения особой роли не играет. Его ориентируют на вытяжку горячего воздуха. Устройство первичной обмотки осуществляется намоткой проволоки по ширине сердечника.

Для того чтобы применять такое устройство в полевых условиях, необходимо подготовить специальную закрытую и отапливаемую площадку. Дроссель L2 намотан на сердечнике Ш20х28, феррит нм, 5 витков, 25 кв. Автор статьи.

Элементы электрической схемы сварочных инверторов


Такие же преобразования происходят в импульсных блоках питания для ПК. Диоды выпрямителя при преобразовании переменного тока в постоянный очень сильно нагреваются, что может серьезно сказаться на их работоспособности. Полученный показатель делится на два, а к результату добавляется частота пресыщения.

В системном блоке данные отверстия уже имеются, а при использовании любого другого материала не забудьте об обеспечении притока свежего воздуха. Иногда просто необходимая: сеть, допустим, пропала, а телефон разряжен и в холодильнике мясо. Корпуса готовых заводских инверторов служат одновременно и теплоотводами для мощных транзисторных ключей внутри. В месте крепления электрода устанавливается кнопка.

Это объясняется тем, что в них расходуется значительно меньше лишней энергии на нагрев составных частей. Какие виды инверторов представлены на современном рынке Для определенного типа сварки следует правильно выбирать инверторное оборудование, каждый вид которого обладает специфической электрической схемой и, соответственно, особыми техническими характеристиками и функциональными возможностями. Для этого устройство надо запитать от электросети В, далее задать высокие показатели силы тока и сверить показатели по осциллографу. Микросхема содержит интегрированный тактовый генератор, частота генерации которого определяется постоянной времени цепи, подключаемой к выводу 7 микросхемы.
Ремонт Блока Питания китайского, сварочного инвертора.

Модификация DC-DC преобразователя или ещё один блок питания (зарядное устройство)

Здравствуйте, уважаемые читатели. Решил сделать себе зарядное в гараж, заодно проверить доработку народного DC-DC преобразователя, на основе которого будет собран данный аппарат. Под катом описание сборки устройства из советских и китайских деталей, также немного схем, и одна гифка.

Предыстория

Наступили холода, зимой на автомобиле я езжу мало, при долгой стоянке в неотапливаемом гараже есть шанс посадить аккумулятор. Давно хотел сделать зарядное с постоянной гаражной пропиской, заодно проверить одну модификацию понижающего DC-DC преобразователя, которую нашел в сети, речь идет о возможности регулировки напряжения от нуля, зачем мне это нужно, просто ради интереса.

Регулировать напряжение и ток в данном зарядном будет понижающий DC-DC преобразователь на XL4016, покупался тут. Обзор этого преобразователя от kirich, ссылка

Показывающим прибором будет цифровой вольт-амперметр, покупался тут
Диапазон измерений — 0-100В, 0-10A

Все остальное нашлось по месту. Питаться схема будет обычным трансформаторным блоком питания с диодным мостом, схема будущего устройства:

Питание вольт-амперметра гальванически развязал от остальной схемы, что бы он не врал в показаниях при зарядке аккумулятора.

Модификация DC-DC преобразователя

Первая модификация сводится к добавлению в схему возможности регулировки напряжения от нуля.
Идея заключается в использовании первого операционного усилителя микросхемы LM358 для регулировки напряжения, в оригинальной схеме он управляет свечением светодиодов, автор идеи Виктор Сочи.
Оригинальная схема:

С шестой ноги микросхемы LM358 отключаем резисторы R4, R5 и конденсатор С4, вместо них подключаем переменный резистор на 10КОм. К пятой ноге LM358 подключаем делитель от выходного напряжения, собранный на резисторах 5КОм и 1КОм. Старый переменный резистор R9 также исключаем из схемы. Выход первого операционного усилителя, ножка 7, через красный светодиод подключаем ко второй ножке микросхемы XL4016, это будет индикация срабатывания ограничения по напряжению. Для индикации срабатывания ограничения по току, вместо резистора R6 и диода VD2, подключаем светодиод зелёного цвета.
Переделанная схема:

Вторая модификация касается переделки охлаждения DC-DC преобразователя, корпус у меня будет большой поэтому радиатор можно поставить побольше. Сначала выпаял ШИМ контроллер и диодную сборку и впаял их с обратной стороны платы преобразователя:

Также выпаял дроссель и перемотал его проводом большего сечения (2,5 мм²), после этого установил плату на большой радиатор:

Сборка

В закромах ждал своего часа сетевой трансформатор с какого то советского телевизора. Оставил у него первичную обмотку, а вторичку перемотал медной шиной сечением 2,5 мм²

Так как нужно еще запитать вольт-амперметр, намотал обмотку и для него:

Силовой диодный мост собрал из четырех диодов Д242А, стабилизатор для вольт-амперметра из моста КЦ405В и микросхемы КРЕН8А:

Корпус от какого неизвестного мне прибора, принес друг, говорит тебе пригодится. Размещаем внутри корпуса наше хозяйство:

У вольт-амперметра провода которые подключаются для измерения тока припаял напрямую к разъему, так надёжней:

Клеммы использовал советские эбонитовые, ручки на переменных резисторах остались от магнитофона Маяк-232:

Резисторы пришлось поставить обычные советские СП-1, китайские многооборотные попались бракованные, умерли в процессе сборки, позже поменяю. На ручками поставил светодиоды индикации ограничения по напряжению (красный) и по току (зелёный – голубого, у меня, внезапно не оказалось)

Читать еще:  Подъемные ворота устройство регулировка


Демонстрация регулировки напряжения от нуля

Вот такой получится аппарат в итоге:

Зарядное получилось относительно большое, хотя не носить же его с собой, стоит себе на полочке в гараже. Можно использовать как универсальный блок питания на 0-24В.

Опять на зиму вовысилась «пушистость»

Инвертор внутри

Прежде чем заглядывать под корпус, вспомним принцип работы инверторного аппарата. Он заключается в преобразовании переменного тока электросети в постоянный сварочный ток высокой частоты. То, как это происходит, как раз и определяется особой начинкой оборудования. Перечислим основные компоненты.

Силовой блок

Отвечает за выпрямление тока и его преобразование. Состоит из следующих деталей.

  • Сетевой выпрямитель включает в себя мощный диодный мост и электролитические конденсаторы (черные бочонки). В этой части устройства переменный сетевой ток частотой в 50 Гц выпрямляется и становится постоянным, затем подается на инвертор. Компоненты сетевого выпрямителя занимают достаточно много места на печатной плате оборудования. Диодный мост зафиксирован на охлаждающем радиаторе, чтобы при протекании больших токов исключить перегрев. Для срабатывания термозащиты на радиаторе есть специальный предохранитель, который реагирует на достижение критической температуры.
  • Помеховый фильтр включает в себя дроссель на магнитной катушке. Служит для подавления электромагнитных помех, которые могут оказывать воздействие на электросеть.
  • Инвертор сконструирован из транзисторов. Самые мощные из них – ключевые, крепятся на радиатор для охлаждения. Сквозь обмотку трансформатора импульсного типа с большой частотой происходит коммутация постоянного напряжения. Важно отметить, что частота переключений между транзисторами может достигать 50 – 60 кГц. Высокочастотный трансформатор необходим для понижения напряжения. А коммутирующие транзисторы служат для преобразования постоянного тока в переменный. В импульсном трансформаторе происходит основной процесс получения тока, который соответствует характеристикам, необходимым для сварки. В первичной обмотке идет ток малой силы, но большого напряжения, во вторичной – большой силы и малого напряжения. Он и направляется к мощным диодным выпрямителям. В разных инверторах используются разные транзисторы. MOSFET гораздо доступнее по стоимости, поэтому удешевляют себестоимость оборудования. Однако они имеют большие размеры, и их требуется большее количество. Для аппарата с теми же характеристиками, собранного на основе IGBT-транзисторов, этих элементов понадобится в 2 раза меньше, и они будут меньших размеров. Кроме того, они меньше подвержены перегреву, поэтому непрерывная работа аппарата будет дольше. Для предотвращения повреждения транзисторов опасными выбросами напряжения устанавливаются демпфирующие цепи.
  • Выходной выпрямитель создан из мощных быстродействующих диодов. Скорость их срабатывания – 50 наносекунд, что позволяет выпрямлять переменный ток с высоким значением частоты. Стоит отметить, что обычные диодные компоненты не справятся с такой нагрузкой и быстро выйдут из строя. Для предотвращения перегрева быстродействующие диоды крепятся на радиатор.
  • Пусковая схема включает в себя элементы питания компонентов силового блока. Через последовательно включенные резисторы питание с основного выпрямителя подается к стабилизатору, а затем – на управляющую схему. Выпрямленный ток также задействуется для работы вентилятора охлаждения и световых индикаторов на панели прибора. Еще одним компонентом данного узла является реле плавного пуска, которое ограничивает пусковые токи при включении сварочного оборудования.

Управляющий блок

В его основе лежит ШИМ-контроллер, который координирует работу всех транзисторов. По сути это микросхема, которая управляет инвертором. В процессе работы происходит также контроль входного напряжения и параметров сварочного тока. При обнаружении неполадок срабатывает защита, и работа аппарата блокируется. Управляющий блок задействуется в процессе ручной регулировки силы сварочного тока – посредством ручки резистора, которая выводится на панель управления инвертора.

Цифровой блок управления отвечает за работу таких полезных систем, как легкий розжиг, стабилизация и форсаж дуги. Это позволяет добиваться высокого качества шва с наименьшими усилиями пользователя.

Читать еще:  Как регулировать петли мебельных дверей

Внутреннее устройство сварочного аппарата

Схемы других моделей

Как ранее было отмечено, практически все инверторы работают по схожему принципу, и создаваемые схемы могут отличаться несущественно. Все сварочные аппараты делятся на несколько основных групп:

  1. Для проведения электродуговой сварки при применении покрытых специальным составом электродов применяется оборудование типа ММА. Подобная схема характеризуется высокой эффективность, а конструкция имеет небольшой вес.
  2. Для применения тугоплавких электродов применяется сварочное оборудование типа ММА+TIG. Они могут работать в среде инертных газов.
  3. На производственных линиях встречаются агрегаты с полуавтоматической подачей прутка. В этом случае работа, как правило, проводится в среде инертных газов или в специальных ванночках.
  4. При кузнечном или прочем ремонте используется точечная сварка.

Модель ARC 160, схема которой довольно сложна, может применяться для проведения самых различных работ. В отличии от arc 140, схема новой модели лишена основных недостатков.

Сварочный инвертор ТОРУС 250

Сварочный инвертор ТОРУС 250

Вариант исполнения торус 250 состоит из следующих элементов:

  1. Генератора тактового типа, построенного на микросхеме TL Стоит учитывать, что схема мощного инвертора не предусматривает использование ШИМ, но в микросхеме есть два компаратора с датчиками тепловой защиты.
  2. Система защиты и регулировочный модуль выполнены на основе LM Датчик, определяющий параметры тока, помещен на ферритовом кольце с обмоткой.
  3. В схему включается также два выходных драйвера, построенные на IR

В отдельную категорию относят схему сварочного инвертора на тиристорах, которая получила весьма широкое распространение.

Ремонт Торус 250 следует проводить с открытия конструкции и визуального осмотра основных элементов. В рассматриваемом случае они следующие:

  1. Выпрямитель выходного типа представлен отдельной платой, на которой размещается два радиатора. Они служат в качестве основания для размещения диодных сборок. Также в модуль входит один трансформатор и дроссель. Количество элементов в выходном выпрямителе во многом зависит от конкретной сборки.
  2. Модуль ключей представлен четырьмя транзисторами в каждой из четырех групп. Для того чтобы снизить степень нагрева все они размещаются на отдельных радиаторах, которые изолированы специальными прокладками.
  3. В качестве выходного выпрямителя используется мощный диодный мост. В рассматриваемом случае он расположен в нижней части конструкции. На этой модели устанавливается крайне надежный и практичный мост, который сложно спалить при исправной работе системы охлаждения.
  4. Микросхема управления является основным элементом конструкции. Как правило, от правильности его работы зависит долговечность всего аппарата. Самостоятельно проверить блок можно только при наличии специального осциллографа и соответствующих навыков работы с ним.
  5. Корпус с вентилятором системы охлаждения. Как правило, охлаждающий блок выходит из строя только в случае механического воздействия.

Для диагностики многих элементов приходится проводить их демонтаж. Именно поэтому лучше всего доверить работу профессионалам, так как неправильная сборка может привести к существенным проблемам.

Сварочный инвертор САИ 200, схема которого несущественно отличается от аппаратов схожего типа, применяется для ручной дуговой сварки и наплавки при применении штучных электродов. RDMMA 200 относится к оборудованию нового типа, которое создается без применения трансформаторов. За счет этого возможна более точная и плавная регулировка показателей тока, при работе не появляется сильного шума.

Инвертор САИ 200 Инвертор САИ 200 Принципиальная схема сварочного инвертора САИ 200 Принципиальная схема сварочного инвертора САИ 200

В заключение отметим, что вышеприведенная информация определяет сложность конструкции сварочных инверторов. При этом производители не распространяют подробные схемы устройств, что усложняет обслуживание и ремонт. Несмотря на применение схожей схемы при создании практически всех инверторов, они существенно отличаются друг от друга. Именно поэтому перед проведением каких-либо работ нужно подробно ознакомиться с конструктивными особенностями устройства.

Заключение

Настройка регулятора тока для сварочного аппарата не полуавтоматическом инверторе — задача несложная, как кажется сначала.

При наличии небольшой практики с электрической техникой, можно легко соорудить устройство регулирования электротока инвертора самостоятельно при помощи тримисторов, не покупая готовый прибор.

Устройства регулирования тока для сварочного аппарата, сделанные своими руками, иногда необходимы мастерам, работающим дома, которые не хотят тратиться на лишний прибор.

Поделитесь своим опытом сборки и примененеия устройства регулирования напряжения в отзывах и расскажите об этой статье в соцсетях. Успеха в работе!

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector