Інверторний джерело зварювального струму COLT 1300
Джерела COLT 1300, COLT і PUMA 150 призначені для ручного зварювання металів (технологія ММА) і мають схожі схеми і компоновку. Тому досить розглянути один з них - COLT 1300, щоб отримати достатнє уявлення про устрій інших.
Всі три джерела розраховані на роботу від однофазної мережі змінного струму напругою 230 В В± 10% і частотою 50 ... 60 Гц. Вони мають однакові габарити - 110x200x300 мм, але різняться потужністю і масою. Більш потужні джерела COLT 1300 і PUMA 150 масою 3,8 кг споживають від мережі потужність до 3,8 кВт і дозволяють виконувати зварювання електродами діаметром 1,6 ... 3,25 мм. При цьому PUMA 150 забезпечує максимальний зварювальний струм 130 А при відносній тривалості включення (ПВ) 25%, a COLT 1300 - 125 А при ПВ 15%. Параметр ПВ показує, яку частину часу робітника (зазвичай десятихвилинного) циклу зварювання за допомогою даного джерела можна вести безперервно, після чого для його охолодження необхідна перерва.
Менш потужне джерело COLT має масу 2,9 кг, споживає від мережі потужність до 2,1 кВт і дозволяє проводити зварювання електродами діаметром 2,5 мм. COLT забезпечує максимальний зварювальний струм 75А при ПВ 30%
Силова частина
На рис.1 зображена схема силової частини інверторного джерела зварювального струму COLT 1300. Він підключається до мережі змінного струму гнучким шнуром з триконтактною виделкою ХР1. Змінне мережеве напруга через замкнутий вимикач SA1, фільтри перешкод L1C2C3, L2C1 і зарядний резистор R1 поступає на випрямляч - діодний міст VD1 зі згладжуючими конденсаторами С4 і С5.
Фільтри забезпечують придушення як синфазної, так і протифазної перешкоди. Для їх ефективної роботи потрібно заземлення металевого корпусу джерела через контакт РЕ вилки ХР1. Варистор RU1 захищає від короткочасних викидів напруги в мережі.
При включенні джерела початкова зарядка конденсаторів С4 і С5 проводиться через спеціально передбачений резистор R1, що виключає перевантаження мережі і діодів моста VD1 їх зарядним струмом. Після закінчення часу, достатнього для зарядки конденсаторів, резистор R1 шунтирует контакти реле К1.1. Для визначення моменту закінчення зарядки служить порогове пристрій на мікросхемі DA1 - паралельному стабілізаторі напруги (за прямим призначенням). Струм в ланцюзі катод-анод цієї мікросхеми почне текти, коли конденсатори С4 і С5 зарядяться до такої ступеня, що напруга на керуючому вході мікросхеми (воно надходить з резистивного дільника R3-R5) перевищить внутрішнє порогове напруга мікросхеми (2,5 В). Починаючи з цього моменту, ланцюг живлення обмотки реле К1 буде замкнута. p> Напруга низького рівня на катодному виведенні мікросхеми DA1 служить і сигналом готовності для блоку управління (БУ). Отримавши цей сигнал, БО починає формувати імпульси частотою приблизно 57 кГц, які через трансформатор Т1 надходять на входи двох драйверів, керуючих транзисторами інвертора. Драйвери зібрані за однаковими схемами, тому розглянемо роботу тільки одного з них - верхнього за схемою.
При відкриванні транзистора VT3 в БО в обмотці II трансформатора Т1 індукується напруга, полярність якого - відкриває для IGBT VT4, VT6 (плюс на затворі, мінус на емітер). Через відкриті діоди VD13 і VD15 і "Антипаразитні" резистори R28, R29 воно надходить на затвори IGBT. Резистори R23 і R26 пригнічують коливання в контурі, утвореному індуктивністю і ємністю обмотки трансформатора. Стабілітрони VD17 і VD18 обмежують напругу затвор-емітер IGBT на безпечному рівні. Транзистор VT2 закритий, оскільки його ділянка база-емітер зашунтірован відкритим діодом VD15.
При закриванні в БО транзистора VT3 полярність напруги на обмотці II трансформатора Т1 змінюється на протилежну. Діоди VD13 і VD15 закриваються, а до ділянки база-емітер транзистора VT2 прикладається через резистор R23 в відкриває цей транзистор полярності напруга, до якого зарядилася на попередньому етапі ємність затвор-емітер IGBT. Через відкрився транзистор VT2 вона швидко розряджається, IGBT закриваються.
Інвертор в COLT 1300 виконаний за поширеною в простих інверторних джерелах зварювального струму схемою прямоходового одноактного полумостового перетворювача ("Косого мосту"). Кожен ключ інвертора складається з двох з'єднаних паралельно IGBT VTA, VT6 і VT5, VT7. Розглянутий в [1] зварювальне джерело RytmArc побудований за аналогічною схемою. p> Обмотки II і III трансформатора Т1 сфазіровани таким чином, що обидва ключі інвертора (Всі чотири IGBT) відкриваються одночасно. При цьому енергія джерела живлення через трансформатор ТЗ надходить у зварювальний ланцюг, магнітопровід цього трансформатора намагнічується. За закриванні IGBT енергія, накопичена в індуктивності розсіювання та муздрамтеатрі трансформатора ТЗ, повертається в первинний джерело, через діоди VD24 і VD25 відбувається...
