Презентация по Междисциплинарному курсу по профессии "Сварщик" "Преобразователи"

Преобразователи Инвертор – преобразует постоянный ток в переменный. Конвертор – преобразователь постоянного напряжения в постоянное, но другого уровня (с промежуточным преобразованием входного напряжения в переменное и трансформацией к нужному уровню). Центральным звеном является преобразователь постоянного напряжения в переменное. Применяют различные схемы таких устройств: - транзисторные и на электронных лампах; - построенные на транзисторах с насыщающимися сердечниками; - релаксационные генераторы, триггеры, мультивибраторы;

Простая схема двухтактного тиристорного инвертора

тиристоров. От постоянного источника напряжение поступает на вход схемы. Оно проходит через на аноды VD. заряжается до двойного входного напряжения. Если теперь подать импульсы на VD2, сразу закрывается VD1, перезаряжается, все знаки в Т1 поменяются на противоположные и ток потечет через VD2. Как видно из работы схемы, на коммутирующей емкости в момент закрытия тиристора действует напряжение равное удвоенному напряжению питания, что является недостатком для схемы. Его устраняет мостовая схема тиристорного инвертора.

Мостовая схема тиристорного инвертора

Схема управления открывает сначала VD1 и VD4, а потом, когда емкость зарядится до , в этот момент, если открыть другие тиристоры, VD1 и VD4 мгновенно закроются. В данной схеме на закрытых тиристорах действует лишь напряжение источника питания. Тиристорные выпрямители являются эффективными перспективными инверторами. Применяются на значительной мощности и используются в настоящее время для замены электромашинных агрегатов, преобразующих энергию постоянного тока резервных аккумуляторных батарей в переменный ток, в устройствах гарантированного питания (УГП) аппаратуры на предприятиях связи.

Преобразователи постоянного напряжения Часто при питании электронных устройств ИП являются низковольтными, а для питания цепей потребления требуются значительные напряжения. При этом прибегают к преобразованию напряжения. Для этого используют инверторы и конверторы. Используются электромагнитные преобразователи, вибропреобразователи и статические преобразователи на п/п приборах. Электромагнитные преобразователи вырабатывают напряжение синусоидальной формы, в то время как полупроводниковые и вибропреобразователи – напряжение прямоугольной формы. В настоящее время имеются статические преобразователи с выходным напряжением по форме близким к синусоидальному. Недостаток электромагнитного преобразователя: большие габариты и масса. Вибропреобразователи – маломощные и малонадежные. Поэтому наибольшее применение находят полупроводниковые преобразователи с малыми габаритами и массой, высоким КПД и эксплуатационной надежностью.

Транзисторные преобразователи напряжения Они подразделяются по способу возбуждения на 2 типа: с самовозбуждением и преобразователи с усилением мощности. Транзисторы могут включаться по схеме с ОЭ, ОК, ОБ, но наиболее широко используются включение с ОЭ, так как в этом случае реализуется максимальное усиление транзисторов по мощности и тем более просто достигаются условия самовозбуждения. Преобразователи с самовозбуждением выполняются на мощных, до нескольких десятков ватт, по однотактным и двухтактным схемам. Простейшая схема однотактного преобразователя представляет собой релаксационный генератор с обратной связью.

При подключении напряжения питания через резистор на базу транзистора подается опирающий потенциал. Транзистор открывается и через первичную обмотку Wк трансформатора протекает ток, который вызывает магнитный поток в магнитопроводах транзистора. Появляющееся при этом напряжение на обмотке Wк трансформируется в обмотке обратной связи Wб, полярность подключения которой такова, что она способствует отпиранию транзистора. Когда ток коллектора достигает своего максимального значения: Iк=Iб*H31э, нарастание магнитного потока прекратится, полярность напряжений на обмотках трансформатора изменяется на противоположное и происходит лавинообразный процесс запирания транзистора. Напряжение на вторичной обмотке трансформатора имеет прямоугольную форму.

передачи энергии в нагрузку. Диод открывается когда закрывается транзистор, заряжается конденсатор, который поддерживает постоянство тока в нагрузке. При прямом включении диода передача энергии источника питания Uп в нагрузку Rн происходит в период времени tu, когда транзистор и силовой диод VD1 открыты. В дросселе запасается энергия W = 0,5*Lф*Iн^2*tu. Конденсатор сглаживающего фильтра Cф при этом заряжается выпрямленным напряжением до Uп. В течении паузы tп, когда транзистор закрыт, цепь тока Iн замыкается через дроссель Lф и блокирующий диод VD2, как и в импульсном стабилизаторе с последовательным регулированием. В однотактных преобразователях трансформатор работает с подмагничиванием, для борьбы с которым можно применять сердечник с зарядом. Однако он не подходит при использовании тор. транзистора. В нашем случае используется блокирующий конденсатор, который в течении

не менее четверти периода колебательного контура L, Cбл. Такой преобразователь с обратным включением диода обеспечивает развязку и защиту выходного напряжения от помех по входным шинам питания. Транзисторные преобразователи определяются по следующим формулам: Uп=Uп(Iкм/2Iн-W1/W2) tu = Iкм*L1/Uп tп = Iкм*L2/Uн*W2 φ = fп*Iкм*L1/Uп = tu/(tu+tп) Лучшие массогабаритные показатели имеют двухтактные преобразователи с понижающим трансформатором. Трансформаторы выполняются на магнитопроводе с прямоугольной петлей гистерезиса. Здесь также используется положительная ОС. Генератор работает следующим образом. При включении напряжения питания Uп из-за неидентичности параметров один из транзисторов, например VT1, начинает открываться и его коллекторный ток увеличивается. Обмотки ОС Wб подключены так, что наведенное в них ЭДС полностью открывает транзистор VT1 и

наведенные во всех обмотках трансф. Напряжения уменьшаются до нуля, а затем изменяют свою полярность. Теперь на базу ранее открытого транзистора VT1 подается отрицательное напряжение, а на базу ранее закрытого транзистора VT2 поступает положительное напряжение и он начинает открываться. Этот регенеративный процесс формирования фронта

Частота переключения зависит от значения напряжения питания, параметров трансформатора и транзисторов и рассчитываются по формуле:fп=((Uп-Uкэ нас)*10000)/4*B*s*Wк*Sc*Kc.

Такой режим более экономичен, чем при переключении за счет предельного тока коллектора и работа преобразователя более устойчива. Такие преобразователи используются как задающие генераторы для усилителей мощности и как автономные маломощные источники электропитания. Основные достоинства: простота схемы, а также нечувствительность к короткому замыканию в цепи нагрузки.

В случае высокого входного напряжения применяют мостовые усилители мощности. редположим, в первый полупериод одновременно работают транзисторы T1,T2. Во второй T2,T3. Напряжение питания прикладывается к первичной обмотке транзистора, его полярность меняется каждый полупериод. Напряжение на закрытом транзисторе равно напряжению источника питания. Выходной транзистор работает в ненасыщенном режиме, выполняется он из материала с непрямоугольной петли гистерезиса.

Преобразователи на тиристорах Тиристоры в отличие от транзисторов имеют одностороннее управление. Для запирания тиристоров в схемах преобразователей используются реактивные элементы в основном в виде коммутирующих конденсаторов. При отпирании первого тиристора емкость заряжается до напряжения 2Uп. При отпирании второго тиристора напряжение конденсатора прикладывается в обратном направлении к первому транзистору, под действием его он запирается. Конденсатор перезаряжается, и напряжение на его обмотках и на первичной обмотке тиристора меняет знак (потенциалы показаны на схеме в скобках). В следующий полупериод вновь отпирается тиристор T1 и процесс повторяется.

Сварочный преобразователь ПСО-500

Обслуживание сварочных преобразовательный Сварочный преобразователь может длительно и безотказно работать при систематическом уходе за ним. Особого ухода требует коллектор генератора, щетки и подшипники. Коллектор нужно время от времени очищать от пыли чистой тряпкой, смоченной в бензине, причем выполняется эта операция при неработающем генераторе. При правильной работе машины на коллекторе не должно быть следов нагара. Мелкое (бисерное) искрение щеток, не оставляющее следов нагара на коллекторе, не опасно. Если на коллекторе появляются следы нагара, нужно выяснить причину этого явления и устранить ее, а коллектор прошлифовать мелкозернистой прессованной пемзой или мелкой стеклянной бумагой, натянутой на деревянную колодку, имеющую форму поверхности коллектора. Шлифовку следует производить равномерно по всему коллектору. Шлифовать коллектор наждачной бумагой категорически воспрещается.

Если со временем между пластинами начинает выступать слюда, то при работе щеток появляется искрение и шум. В этом случае следует специальной пилкой осторожно выбрать слюду между пластинками на глубину около 1 мм, а затем мелким трехгранным напильником снять образовавшиеся заусенцы и прошлифовать коллектор на ходу при поднятых щетках. Щеточный м ех а н и з м следует регулярно осматривать. Поврежденную или изношенную щетку надо заменить новой и притереть ее к коллектору. Для этого под щетку (стеклом к ней) под- кладывают полоску мелкой стеклянной бумаги. Стеклянную бумагу пропускают под щеткой в направлении вращения машины до тех пор, пока щетка не будет плотно прилегать к коллектору. Притирку производят при нормальном нажатии пружины щеткодержателя. После притирания щеток (как и после шлифовки коллектора) образовавшуюся пыль надо удалить, а для окончательной при - шлифовки щеток дать

При установке новых щеток нужно убедиться в том, что все они выровнены, одновременно сходят с пластины и вступают на новую; нужно также проверить, передвигаются ли щетки в обойме свободно, без заедания, и не качаются ли в ней. Нижний край обойм должен находиться на расстоянии 2—3 мм от коллектора. Неправильное положение траверсы может вызвать также сильное искрение щеток и даже обгорание коллектора. Смазка в шарикоподшипниках с течением времени густеет и загрязняется. Поэтому ее следует менять один или два раза в год. После удаления загрязненной смазки надо тщательно промыть подшипники бензином из шприца, после чего снова наполнить их смазкой. При разборке подшипников необходимо следить, чтобы в них не попала пыль, песок и пр. Изоляция машин вследствие попадания влаги может отсыреть, что уменьшает ее сопротивление. Это возможно, если машина длительное время находилась в бездействии на открытом воздухе или в сыром неотапливаемом помещении. В таких случаях перед пуском в работу машину следует просушить способом, указанным в заводской