Инвертор свароч

Помимо этого, для отработки быстрых процессов организованы локальные контуры инвертор свароч по мгновенным значениям тока и напряжения с выходного фильтра, а также несколько локальных контуров регулирования по току и напряжению с конденсаторов постоянного напряжения базового инвертора и однофазных мостов каскадного инвертора. В целом система управления построена по принципу поддержания заданного значения (REFO на фиг.5) отслеживаемого ею выходного сигнала.

Базовый трехфазный мостовой инвертор формирует основу (U3 на фиг.5) выходного напряжения преобразователя с низкой частотой переключения (S1 3. Разница между заданием и основой U3 формируется однофазными мостовыми инверторами посредством широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Управление каждым из однофазных мостовых инверторов ((S1 преобразователь напряжения для свет 0. S4 2 a, b, c) на фиг.3) осуществляется с фазовым сдвигом относительно друг друга, за счет чего увеличивается результирующая частота пульсаций выходного напряжения.

В схему включены рекуперирующие преобразователи, осуществляющие возврат энергии коммутации в конденсаторную батарею постоянного напряжения 5, 6 (за исключением потерь в самих преобразователях).

Работу одного из возможных вариантов рекуперирующего преобразователя поясняет фиг.1в.

При выключении сварочные аппараты инверторные форвард управления вентиля (например 14) энергия коммутирующего реактора (например 26) через коммутирующие диоды (например 36) заряжает конденсатор 58. В среднем постоянное напряжение конденсатора 58 преобразуется инвертором 59 в переменное напряжение повышенной частоты.

Трансформатор 60 повышает его до уровня напряжения на конденсаторной батарее 5, 6 звена постоянного тока и далее после выпрямления выпрямителем 61 напряжение подается на конденсаторную батарею.

Таким образом реактивная энергия коммутации из реактора возвращается в накопительную конденсаторную батарею. В общем случае при регулировании трехфазного трехуровневого инвертора (включая возможность нескольких переключений одного и того же вентиля стабилизатор напряжения свч за полупериод) в зависимости от знака формируемых на выходе напряжений возможны следующие виды коммутации: U0, i0 (где U - напряжение фазы инвертора, i - ток фазы инвертора): от транзисторов вентиля 14 к диодам 24 и обратно при включенных транзисторах 15; U0, i0: от транзисторов вентиля 17 к диодам 25 и обратно при включенных транзисторах 16 (коммутационные процессы протекают аналогично предыдущему пункту в силу симметрии схемы); U0, i0: от обратных диодов вентилей 14 и 15 к транзисторам 16 и диодам 25 и обратно.

U0, i0: от обратных диодов вентилей 16 и 17 к транзисторам 15 и диодам 24 и обратно(при коммутации процессы протекают аналогично предыдущему пункту в силу симметрии схемы); Таким образом из представленных восьми типов коммутации (включая обратные коммутации) принципиально можно выделить четыре типа: 1) от наружного (верхнего) управляемого вентиля к шунтирующему диоду того же плеча инвертора; 2) наоборот, от шунтирующего диода к управляемому вентилю; 3) от обратных диодов вентилей одного плеча к внутреннему управляемому вентилю и шунтирующему диоду другого плеча той же фазы; 4) наоборот, от управляемого вентиля и шунтирующего диода к обратным диодам.

Рассмотрим процессы, протекающие при различных типах коммутации при наличии в схеме коммутирующих инвертор свароч, 1) Коммутация первого типа, например, при коммутации тока от управляемого вентиля 14 к шунтирующему диоду 24 осуществляется краулер стабилизатор напряжения в два этапа. В предкоммутационном инвертор свароч ток проводят коммутирующий реактор 26, управляемые вентили 14, 15, реактор 27.

Конденсатор 18 разряжен, а конденсатор 19 заряжен до уровня напряжения в звене постоянного тока Ud - напряжения между шинами постоянного тока 29 и 35 (с точностью до напряжений в блоках рекуперации энергии). Коммутация начинается запиранием управляемого вентиля 14.

Отпираются коммутирующие диоды 36 и 37 и происходит плавный перезаряд конденсаторов 18 и 19, при этом конденсатор 18 заряжается по цепи 26-36-18-37-27- (другая фаза)-(звено постоянного тока 6-5)-26, а конденсатор 19 перезаряжается по цепи 42-19-40-37-27-(другая фаза)-(звено постоянного тока 5-6)-42.

По окончании первого этапа коммутации инвертор свароч 18 и 19 перезаряжаются до одинакового уровня напряжения, равного половине от Ud (с точностью до напряжений 40.

На втором этапе коммутации ток через шунтирующий диод плавно нарастает, а ток через реактор 26 и диод 36 плавно спадает, вызывая дальнейший перезаряд конденсаторов 18 и 19 (на величину, инвертор свароч напряжениям на 40. При достижении током через реактор 26 и диоды 36 нулевого значения, диоды 36 запираются, а процесс коммутации заканчивается.

2) Коммутация второго типа, например, при коммутации тока от шунтирующего диода 24 к управляемому вентилю 14 осуществляется в три этапа.

Инвертор сварочный 250а купить

В предкоммутационном состоянии ток проводят шунтирующие диоды 24, управляемый вентиль 15, реактор 27. Конденсаторы 18 и 19 заряжены до одинакового уровня напряжения (с точностью до напряжений в блоках рекуперации энергии 40. Коммутация начинается отпиранием управляемого вентиля 14. Ток через шунтирующие диоды 24 плавно спадает, а через 14 нарастает со скоростью, ограниченной индуктивностью коммутирующих реакторов 26 и 27. Первый инвертор свароч коммутации заканчивается, когда ток через диоды 24 спадает до нуля. На втором этапе коммутации происходит перезаряд конденсаторных батарей 18 и 19 (18 разряжается до нуля по контуру цепи 18-40-26-14-15-27-31-38-41-18, а 19 заряжается до полного напряжения в звене постоянного тока по контуру 19-42-(звено постоянного тока 6-5)-26-14-15-27-31-38-19).

Второй этап заканчивается, когда напряжение на 18 становится равным нулю.

На третьем этапе открываются коммутирующие диоды 36, 37 и «лишний» ток, возникающий в 26, 27, 31 из-за перезаряда 18, 19, спадает до номинального значения через блоки рекуперации 40 и 41 соответственно, после чего коммутирующие диоды запираются и коммутация заканчивается.

3) Рассмотрим процессы при коммутации третьего типа, например от обратных диодов вентилей 14, 15 к управляемому вентилю 16 и шунтирующему диоду 25. Коммутация третьего типа осуществляется в два этапа. В предкоммутационном состоянии ток проводят реактор 27, обратные диоды вентилей 14, 15, реактор 26.

Конденсаторная батарея 18 разряжена до нуля, а 19 заряжена до полного напряжения Ud (с точностью до напряжений в блоках рекуперации энергии 40.

Коммутация начинается отпиранием вентиля 16: ток через него начинает плавно нарастать, а через диоды 14, 15 плавно спадать. Одновременно происходит плавный перезаряд конденсаторных батарей 18, 19: 18 заряжается по цепи 18-37-27-(другая фаза)-(звено постоянного тока 6-5)-26-36-18, а 19 разряжается по цепи 19-41-37-27-(другая фаза)-(звено постоянного тока 5-6)-42-19.

По окончании первого этапа коммутации конденсаторы 18 и 19 перезаряжаются до одинакового уровня напряжения, равного половине Ud (с точностью до напряжений в блоках рекуперации энергии 40. Основной ток (нагрузки) протекает по цепи 31-16-25, к которому прибавляется ток перезаряда 18, 19.

На втором этапе коммутации открывается коммутирующий диод 38 и сверхтоки через реакторы 26, 27, 31, вызванные перезарядом 18, 19, спадают через блоки рекуперации 40, 41 соответственно. По окончании второго этапа токи через реакторы 26 и 27 становятся равными нулю, а через 31 - номинальным, коммутирующие диоды 36. 4) Рассмотрим процессы при коммутации четвертого типа, например, от управляемого вентиля 16 и шунтирующего диода к обратным диодам вентилей 14, 15. Коммутация четвертого типа осуществляется в два этапа.

В предкоммутационном состоянии ток проводят реактор 31, управляемый вентиль 16 и шунтирующие диоды 25. Конденсаторные батареи 18, 19 заряжены до одинакового уровня напряжения, равного половине от Ud (с точностью до напряжений в блоках рекуперации энергии 40.

Коммутация начинается запиранием управляемого вентиля 16. Протекание тока через 16 и 25 прекращается; отпирается коммутирующий диод 38 и начинается плавный перезаряд конденсаторных батарей 18 и 19: 18 разряжается по цепи 18-40-(звено постоянного тока 5-6)-(нагрузка)-31-38-41-18, а 19 заряжается по цепи 19-42-(звено постоянного тока 6-5)-(нагрузка)-31-38-19. Первый этап заканчивается, когда напряжение на 18 становится равным нулю, а 19 - равным половине напряжения Ud. На втором этапе коммутации отпираются обратные диоды 14, 15, через которые начинает протекать ток нагрузки.

Одновременно с диодами 14, 15 открываются коммутирующие диоды 36, 37; через 37 плавно спадает ток реактора 31 (по цепи 31-38-41-37-27-31), вызванный перезарядом 18, 19, а через 36 протекает разностный ток цены lider стабилизаторы напряжения вентилей 14, 15 и плавно нарастает ток реактора 26. По окончании второго этапа ток через 31 становится равным нулю, через 26 - номинальным, коммутирующие диоды 36.

Ток нагрузки по окончании коммутации протекает по цепи 27-15-14-26-(звено постоянного тока 5-6)-(нагрузка)-27. Во всех четырех типах коммутаций скорость изменения напряжения на конденсаторных батареях 18, 19 определяется величиной их емкости и значением тока нагрузки.

17 при их запирании равна скорости изменения напряжения на конденсаторах 18, 19.

Таким образом, в ситуации, когда один из последовательно соединенных полупроводниковых приборов вентиля запирается инвертор свароч других (в силу имеющихся разбросов задержек выключения самих приборов и каналов управления), напряжение на ней нарастает плавно и к моменту отпирания остальных приборов не превышает максимально допустимого значения. Дополнительный эффект заключается в снижении динамических потерь в полупроводниковых приборах. В качестве примера работы заявляемой коммутирующей цепочки на фиг.4 приведены осциллограммы напряжений на трех последовательно соединенных IGCT-тиристорах (4500 В, 4000 А) при задержке выключения двух из них на 1 мкс.

Разброс напряжений на приборах в закрытом состоянии составил при этом около 600 В, что является приемлемым с учетом рекомендуемых производителями полупроводниковых приборов запасов по напряжению. Осциллограммы, изображенные на фиг.5, поясняют работу преобразователя в целом. Базовый трехфазный мостовой инвертор формирует основу U3 выходного напряжения преобразователя с низкой частотой переключения (в примере это частота сети - 50 Гц).

Оставшаяся разница напряжений формируется однофазными мостовыми инверторами. Управление каждым из однофазных мостовых инверторов осуществляется с фазовым сдвигом относительно друг друга, за счет чего увеличивается результирующая частота пульсаций выходного напряжения.

Карта