Элементы преобразования в источниках питания и схемы силовых выпрямительных блоков

В современных источниках питания для сварки, в особенности специализированных, широко применяются устройства, осуществляющие преобразование переменного тока в постоянный или, наоборот, постоянного в переменный. Преобразователи с естественной коммутацией, составленные из таких элементов, как трансформаторы, реакторы, конденсаторы и вентили, применяются для передачи энергии между двумя цепями переменного тока разных частот или между цепями переменного и постоянного тока как в одном, так и в обоих направлениях. Преобразователи с естественной коммутацией могут быть подразделены на две большие группы:

– преобразователи, обеспечивающие передачу потока энергии между системами переменного и постоянного тока;

– преобразователи, обеспечивающие передачу потока энергии между двумя системами переменного тока, которые работают при различных напряжениях или частотах (специальные преобразователи).

Преобразователи с естественной коммутацией, относящиеся к первой группе и соединяющие системы переменного и постоянного тока, могут быть управляемыми и неуправляемыми. Для снижения потребления реактивной мощности на стороне постоянного тока управляемого преобразователя можно присоединить шунтирующий диод. В неуправляемых преобразователях или управляемых преобразователях с шунтирующим диодом энергия может передаваться только из системы переменного тока в систему постоянного тока, следовательно такие преобразователи могут работать только в выпрямительном режиме.

Управляемые преобразователи могут передавать энергию в обоих направлениях. Когда энергия передается из системы переменного тока в систему постоянного тока, происходит преобразование переменного напряжения в постоянное – выпрямление. Когда энергия передается в противоположном направлении, происходит преобразование постоянного напряжения в переменное – инвертирование.

В сварочных источниках питания даже управляемые преобразователи передают энергию, как правило, только в одном направлении.

Неуправляемые и управляемые преобразователи, передающие энергию только из системы переменного тока в систему постоянного тока, называют выпрямителями. Управляемые преобразователи, передающие энергию только из системы постоянного тока в систему переменного тока, называют инверторами.

В сварочных источниках питания, за некоторыми исключениями, в основном используются преобразователи, обеспечивающие передачу потока энергии между системами переменного и постоянного тока, т. е. преобразователи первой группы.

Выпрямители для дуговой сварки отличаются многочисленностью конструктивных решений и многообразием внешнего вида. Вместе с тем они имеют и общие элементы: силовой трансформатор, выпрямительный блок, пускорегулирующую, измерительную и защитную аппаратуру. В специализированных выпрямителях содержится ряд других элементов, облегчающих ведение процесса сварки. Ниже рассмотрим функции, которые выполняют отдельные элементы сварочных выпрямителей, и их устройство.