27.03.20 группа 749 "Источники питания со звеном повышенной частоты."

В рабочих тетрадях подготовить отчет в виде краткого конспекта. Схема на рис.1 входит в конспект.

Жду фотоотчеты проделанной работы.

ТЕМА: ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ СО ЗВЕНОМ ПОВЫШЕННОЙ ЧАСТОТЫ.

План:

1. Сущность преобразования на повышенной частоте.

2. Источники питания различного назначения.

3. Источники питания со звеном повышенной частоты для дуговой сварки.

1. Сущность преобразования на повышенной частоте.

Метод преобразования на повышенной частоте заключается в следующем: входное DC-напряжение с помощью транзисторного инвертора (полумостового или мостового) преобразуется в переменное напряжение повышенной частоты (2,5 kHz и выше), затем оно поступает на высокочастотный согласующий трансформатор, который понижает его до требуемого значения и осуществляет гальваническую развязку. Полученное напряжение преобразуется в постоянное с помощью выпрямителя на быстродействующих диодах. Как правило, для уменьшения высокочастотной составляющей пульсаций на выходе выпрямителя устанавливается LC-фильтр.

Рис. 1 Упрощенная схема преобразователя со звеном повышенной частоты

Преобразователь охвачен обратными связями по выходному току и напряжению. Также контролируются входное напряжение, ток трансформатора, температура элементов и ряд других параметров. Измерения электрических величин осуществляются посредством датчиков, работающих на основе эффекта Холла. Развязка управляющих импульсов транзисторов инвертора — оптическая. Также, в преобразователе применено интеллектуальное управление вентиляторами по датчикам температуры и тока. В инверторе, как правило, используются транзисторы типа IGBT.

При необходимости работы прибора от сети переменного тока дополнительно перед инвертором устанавливается диодный выпрямитель и вспомогательные элементы: зарядное устройство входных конденсаторов, фильтры помех, коммутационная аппаратура.

Применение высокочастотного трансформатора позволяет значительно уменьшить массогабаритные показатели источников питания по сравнению с традиционными схемами, использующими преобразование на частоте 50 Hz. Например, традиционный возбудитель синхронного двигателя, работающий на частоте 50 Hz мощностью 25 kW примерно на 180 кг тяжелее и примерно в 2 раза дороже, чем такой же возбудитель, выполненный с преобразованием на повышенной частоте.

1. Источники питания различного назначения.

В настоящее время с появлением новых полупроводниковых приборов, увеличением быстродействия микроконтроллеров и внедрения новых алгоритмов управления стало возможным широкое применение новых классов преобразовательных устройств со звеном повышенной частоты. Это позволяет существенно снизить массогабаритные показатели, а иногда и полностью изменить подход к построению традиционных систем в железнодорожной технике. Этому способствует и применение современных программ моделирования, позволяющих избежать ошибок еще на этапе проектирования, что, в свою очередь, снижает стоимость разработки изделия.

На базе преобразователя со звеном повышенной частоты могут быть построены различные источники питания:

• для возбуждения синхронных машин;

• для электротехнологических установок (гальваники, электролиза, электрохимии);

• для сварки;

• для генераторов импульсов.

Все эти источники обладают следующими преимуществами по сравнению с традиционными тиристорными устройствами, работающими на частоте 50 Hz:

• улучшенные массогабаритные показатели;

• высокий коэффициент мощности и незначительное влияние на питающую сеть;

• быстродействие при внешних коротких замыканиях;

• сниженная материалоемкость (медь, трансформаторная сталь);

• пониженный акустический шум (кроме тяговых преобразователей).

1. Источники питания со звеном повышенной частоты для дуговой сварки.

Освоение производства источников питания со звеном повышенной частоты является перспективным и интенсивным направлением совершенствования оборудования для дуговой сварки.

Таблица 1- Технические характеристики инверторных источников питания ВДУЧ-301 и ВДЧИ-251

Включение высокочастотного звена в структуру источников сварочного тока позволяет существенно снизить их массу и габаритные размеры, повысить КПД и коэффициент мощности, обеспечив широкие пределы регулирования и хорошие сварочные технологические свойства.

Инверторный тиристорный источник ВДУЧ-301 с пологопадающими и крутопадающими внешними характеристиками является универсальным выпрямителем для механизированной сварки в среде защитных газов и для ручной дуговой сварки.

Инверторный транзисторный источник ВДЧИ-251 предназначен для ручной дуговой сварки штучными электродами на постоянном токе в непрерывном и импульсном режимах. Выпрямитель имеет падающие внешние характеристики.

Сравнительные технические характеристики некоторых зарубежных инверторных источников приведены в табл. 2.

Таблица 2 - Технические характеристики зарубежных инверторных источников питания

0

Список используемых интернет ресурсов:

1. Сварочные работы: Практическое пособие для электрогазосварщика

2. https://ru.pluton.ua/articles/range-of-equipment-based-on-converter-with-overfrequency-link-31

3. https://iknigi.net/avtor-evgeniy-kostenko/20072-svarochnye-raboty-prakticheskoe-posobie-dlya-elektrogazosvarschika-evgeniy-kostenko/read/page-5.html