Регулирование постоянного сварочного тока

Дата: 2015-04-28 22:28
 

Для плавного регулирования выпрямленного сварочного тока используют более сложные, как правило, электронные схемы. Зато в силовых цепях отсутствуют переключатели, подвижные элементы и т. п. ненадежные детали и узлы — «слабые звенья» многих любительских конструкций. К тому же ступенчатая регулировка тока ограничивает возможность выбора оптимальной величины сварочного тока, а наличие отводов усложняет конструкцию сварочного трансформатора. Подвижный шунт позволяет плавно регулировать ток, но также усложняет конструкцию трансформатора и является источником шума.

Преимущества регуляторов постоянного тока — в их универсальности. Диапазон изменения напряжений составляет 0,1—0,9 Uхх, что позволяет использовать их не только для плавной регулировки тока сварки, но и для зарядки аккумуляторных батарей, питания электронагревательных элементов и других целей.

Довольно широкое распространение получили тиристорные и симисторные схемы регулировки мощности. Тиристоры и симисторы являются не полностью управляемыми электронными ключами. Они могут находиться только в двух состояниях: закрытом или открытом. Тиристор, подобно диоду, пропускает ток только в одном направлении. Для управления переменным током используют два встречно включенных тиристора или один симистор1.

1 Симистор — это симметричный тиристор, или триак (от англ. triac — triode for alternating current), что означает электронный прибор, предназначенный для управления переменным током.

Внутренняя структура симистора содержит два встречно включенных тиристора, но управляются они при помощи одного внешнего управляющего электрода.

Однажды открытый симистор не реагирует на сигнал управления и сохраняет свое открытое состояние до тех пор, пока через него протекает больший по величине ток, чем ток удержания. По этой причине эти электронные приборы называются не полностью управляемыми.

В цепях периодического переменного тока каждые полпериода ток меняет свое направление, снижаясь до нуля. При этом каждый раз достигается автоматическое запирание (гашение) симистора. Задерживая или сдвигая момент включения симистора относительно начала полупериода, можно осуществлять регулировку переменного тока.

Меняя длительность задержки от нуля до полупериода (фазовый сдвиг от 0° до 180°), можно осуществлять полную регулировку переменного тока. Иначе говоря, регулирование мощности происходит путем периодического отключения на фиксированный промежуток времени первичной или вторичной обмотки СТ на каждом полупериоде тока; среднее значение тока при этом уменьшается. Такие схемы позволяют регулировать мощность в широких пределах, но ток и напряжение после этого имеют не синусоидальную форму, а процесс горения дуги несколько ухудшается — с уменьшением мощности дуга начинает гореть отдельными все более кратковременными вспышками.