วิธีต่อตัวต้านทานเข้ากับเครื่องเชื่อม แหล่งจ่ายไฟที่มีการควบคุมกระแสและแรงดันไฟฟ้า อุปกรณ์ทำเอง: บล็อกไดอะแกรม

เมื่อใช้เทคโนโลยีกระแสตรงจำเป็นต้องควบคุมความแรงของกระแสในวงจรผู้บริโภคได้อย่างราบรื่นและกว้างขวาง การควบคุมรีโอสแตตโดยพื้นฐานที่เป็นไปได้นั้นไม่ประหยัดอย่างยิ่งเนื่องจากการสูญเสียพลังงานจำนวนมากในตัวรีโอสแตต ดังนั้นเป็นเวลาหลายทศวรรษในเทคโนโลยีจึงมีการใช้อุปกรณ์ไอออนที่ประหยัดมากขึ้น - วาล์วปรอท, ไทราตรอน, อิกนิตรอน ฯลฯ - อุปกรณ์ที่มีกริดควบคุม

ปัจจุบันองค์ประกอบไม่เชิงเส้น (วาล์วเซมิคอนดักเตอร์ควบคุม) - ไทริสเตอร์ - ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อวัตถุประสงค์เหล่านี้ มีขนาดกะทัดรัด ประหยัด และมีสมรรถนะที่ดี วงจรเรียงกระแสและตัวแปลงไทริสเตอร์ถูกนำมาใช้อย่างเข้มข้นในอุปกรณ์ไฟฟ้าในอุตสาหกรรมที่หลากหลาย และโดยเฉพาะอย่างยิ่งในระบบการขนส่งไฟฟ้าทุกประเภท ( ทางรถไฟ, รถไฟใต้ดิน, โทรลลี่บัส, รถราง) ด้วยความช่วยเหลือของไทริสเตอร์คุณไม่เพียงแต่สามารถแก้ไขกระแสสลับและควบคุมค่าเฉลี่ยเท่านั้น แต่ยังควบคุมความแรงของกระแสและแรงดันไฟฟ้าในวงจรกระแสสลับอีกด้วย

รูปที่ 4-19 แสดงวงจรและหลักการควบคุมค่าเฉลี่ย (มากกว่าครึ่งรอบ) ของแรงดันไฟฟ้าที่แก้ไขโดยใช้ไทริสเตอร์ควบคุม ขึ้นอยู่กับจังหวะเวลาของการจ่ายพัลส์ควบคุม พัลส์แรงดันตกคร่อมโหลดมีระยะเวลาต่างกัน ดังนั้น หากใช้พัลส์ควบคุมที่จุดเริ่มต้นของแต่ละครึ่งรอบ แรงดันไฟฟ้าตกคร่อมโหลดจะเท่ากันกับในวงจรเต็มคลื่นทั่วไป หากใช้พัลส์ในช่วงกลางของแต่ละครึ่งรอบ พัลส์แรงดันไฟฟ้าที่แก้ไขจะมีระยะเวลาเท่ากับหนึ่งในสี่ของช่วงเวลา เป็นต้น

รูปที่ 4-20 แสดงการควบคุมแรงดันไฟฟ้าคล้ายกับรูปก่อนหน้า แต่อยู่ในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ ที่นี่ทุกๆ.

ครึ่งหนึ่งของช่วงเวลา กระแสจะไหลผ่านไดโอดหนึ่งคู่ (โดยไม่มีการแก้ไข) และผ่านไทริสเตอร์ T โดยอิทธิพลของไทริสเตอร์ด้วยพัลส์ควบคุมพิเศษ จึงเป็นไปได้ที่จะแปลงแรงดันไฟฟ้าไซน์ (และกระแส) ให้เป็นลำดับของพัลส์ของ ระยะเวลา แอมพลิจูด และขั้วใดๆ เช่น ค่าประสิทธิผลของแรงดันไฟฟ้าสามารถปรับได้ (และกระแส) ในช่วงกว้าง

ในที่สุด รูปที่ 4-21 แสดงแผนภาพของการแก้ไขและการควบคุมกระแสด้วยวงจรเรียงกระแสไทริสเตอร์สามเฟส ที่นี่ LU เป็นอุปกรณ์อัตโนมัติที่จ่ายพัลส์ในช่วงเวลาที่สอดคล้องกับการควบคุม และไทริสเตอร์จะแก้ไขกระแสสลับและในขณะเดียวกันก็ควบคุมค่าเฉลี่ยของมัน

ไดรฟ์ไฟฟ้าทางอุตสาหกรรมและกระบวนการทางเทคโนโลยีจำนวนมากใช้กระแสตรงเป็นแหล่งจ่ายไฟ นอกจากนี้ในกรณีเช่นนี้ จำเป็นต้องเปลี่ยนค่าของแรงดันไฟฟ้านี้บ่อยครั้ง ประเภทการขนส่ง เช่น รถไฟใต้ดิน รถราง รถยนต์ไฟฟ้า และการขนส่งประเภทอื่น ๆ ได้รับพลังงานจากเครือข่าย DC ที่มีแรงดันไฟฟ้าคงที่ แต่หลายคนจำเป็นต้องเปลี่ยนค่าแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับกระดองของมอเตอร์ไฟฟ้า วิธีการคลาสสิกในการรับค่าที่ต้องการคือการควบคุมแบบต้านทานหรือระบบเลโอนาร์โด แต่ระบบเหล่านี้ล้าสมัยและสามารถพบได้ค่อนข้างน้อย (โดยเฉพาะระบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้า-มอเตอร์) ปัจจุบันมีความทันสมัยและมีการนำไปใช้งานมากขึ้นคือระบบมอเตอร์แปลงไทริสเตอร์และมอเตอร์แปลงพัลส์ มาดูรายละเอียดแต่ละระบบกันดีกว่า

การควบคุมตัวต้านทาน

เพื่อควบคุมกระแสสตาร์ทและแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับมอเตอร์ไฟฟ้า ตัวต้านทานจะต่อเข้ากับวงจรกระดองแบบอนุกรมด้วยกระดอง (หรือกระดองและขดลวดสนามในกรณีของมอเตอร์ตื่นเต้นแบบอนุกรม):

ด้วยวิธีนี้กระแสไฟฟ้าที่จ่ายให้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าจะถูกควบคุม ตัวต้านทานบายพาสคอนแทคเตอร์ K1, K2, K3 หากจำเป็นต้องเปลี่ยนพารามิเตอร์หรือพิกัดของไดรฟ์ไฟฟ้า วิธีการนี้ยังค่อนข้างแพร่หลาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในไดรฟ์ไฟฟ้าแบบฉุดลาก แม้ว่าจะมาพร้อมกับการสูญเสียตัวต้านทานจำนวนมาก และผลที่ตามมาคือประสิทธิภาพค่อนข้างต่ำ

ระบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้า-เครื่องยนต์

ในระบบดังกล่าวระดับแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการจะเกิดขึ้นโดยการเปลี่ยนกระแสกระตุ้นของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า:

การมีเครื่องจักรไฟฟ้าสามเครื่องในระบบดังกล่าว น้ำหนักและขนาดที่ใหญ่ และระยะเวลาการซ่อมแซมที่ยาวนานในกรณีที่เกิดความเสียหาย รวมถึงการบำรุงรักษาที่มีราคาแพงและความเฉื่อยขนาดใหญ่ของการติดตั้งดังกล่าวทำให้ประสิทธิภาพของเครื่องจักรดังกล่าวต่ำมาก ทุกวันนี้แทบไม่มีระบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเหลืออยู่เลย แต่ระบบทั้งหมดถูกแทนที่ด้วยระบบซึ่งมีข้อดีหลายประการ

ตัวแปลงไทริสเตอร์-มอเตอร์

ได้รับการพัฒนาอย่างมากในช่วงทศวรรษที่ 60 เมื่อไทริสเตอร์เริ่มปรากฏขึ้น เป็นไปตามพื้นฐานของพวกเขาที่มีการสร้างตัวแปลงไทริสเตอร์พลังงานต่ำแบบคงที่ตัวแรกที่ถูกสร้างขึ้น อุปกรณ์ดังกล่าวเชื่อมต่อโดยตรงกับเครือข่าย AC:

การควบคุมแรงดันไฟฟ้าเกิดขึ้นโดยการเปลี่ยนแปลง การควบคุมผ่านตัวแปลงไทริสเตอร์มีข้อดีหลายประการเหนือการติดตั้งมอเตอร์เครื่องกำเนิดไฟฟ้า เช่น ความเร็วและประสิทธิภาพสูง การควบคุมแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่ราบรื่น และอื่นๆ อีกมากมาย

ตัวแปลงพร้อมลิงค์แรงดันไฟฟ้าระดับกลาง

นี่คือจุดที่สิ่งต่าง ๆ ซับซ้อนขึ้นเล็กน้อย ที่จะได้รับ ความดันคงที่ยังใช้อุปกรณ์เสริมตามขนาดที่ต้องการ ได้แก่ อินเวอร์เตอร์, หม้อแปลง, วงจรเรียงกระแส:

ในที่นี้ กระแสตรงจะถูกแปลงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับโดยใช้อินเวอร์เตอร์ปัจจุบัน จากนั้นลดหรือเพิ่มขึ้นโดยใช้หม้อแปลงไฟฟ้า (ขึ้นอยู่กับความต้องการ) จากนั้นจึงแก้ไขอีกครั้ง การมีหม้อแปลงและอินเวอร์เตอร์ช่วยเพิ่มค่าใช้จ่ายในการติดตั้งและขยายระบบอย่างมากซึ่งจะลดประสิทธิภาพลง แต่ยังมีการแยกขั้วบวก - กัลวานิกระหว่างเครือข่ายและโหลดเนื่องจากมีหม้อแปลงไฟฟ้า ในทางปฏิบัติอุปกรณ์ดังกล่าวมีน้อยมาก

การสลับตัวแปลง DC-DC

นี่อาจเป็นอุปกรณ์ควบคุมที่ทันสมัยที่สุดในวงจรไฟฟ้ากระแสตรง สามารถเทียบได้กับหม้อแปลงไฟฟ้าเพราะพฤติกรรม ตัวแปลงพัลส์เหมือนหม้อแปลงไฟฟ้าที่มีจำนวนรอบต่างกันอย่างราบรื่น

ระบบดังกล่าวจะเข้ามาแทนที่ระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าด้วยการควบคุมความต้านทาน โดยการเชื่อมต่อเข้ากับเกราะของเครื่องจักรแบบอนุกรม แทนที่จะเป็นกลุ่มคอนแทคเตอร์แบบต้านทาน ฉันใช้มันค่อนข้างบ่อยในรถยนต์ไฟฟ้า และพวกเขาก็ได้รับความนิยมค่อนข้างมากในการขนส่งใต้ดิน (รถไฟใต้ดิน) คอนเวอร์เตอร์ดังกล่าวปล่อยความร้อนเพียงเล็กน้อย ซึ่งไม่ทำให้อุโมงค์ร้อนขึ้น และสามารถใช้โหมดการเบรกแบบจ่ายพลังงานใหม่ได้ ซึ่งเป็นข้อดีอย่างมากสำหรับระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าที่มีการสตาร์ทและเบรกบ่อยครั้ง

ข้อได้เปรียบที่สำคัญของอุปกรณ์ดังกล่าวคือสามารถคืนพลังงานกลับคืนสู่เครือข่าย ควบคุมอัตราการเพิ่มขึ้นในปัจจุบันได้อย่างราบรื่น และมีประสิทธิภาพและความเร็วสูง

คุณลักษณะการออกแบบที่สำคัญของเครื่องเชื่อมคือความสามารถในการปรับกระแสไฟในการทำงาน วิธีการต่อไปนี้เป็นที่รู้จักกันดีในการปรับกระแสในหม้อแปลงเชื่อม: การแบ่งโดยใช้โช้คประเภทต่างๆ, การเปลี่ยนฟลักซ์แม่เหล็กเนื่องจากการเคลื่อนตัวของขดลวดหรือการสับเปลี่ยนแม่เหล็ก, การใช้ร้านค้าของความต้านทานบัลลาสต์ที่ใช้งานอยู่และลิโน่ วิธีการทั้งหมดนี้มีทั้งข้อดีและข้อเสีย ตัวอย่างเช่นข้อเสียของวิธีหลังคือความซับซ้อนของการออกแบบ, ความหนาแน่นของความต้านทาน, ความร้อนสูงระหว่างการทำงานและความไม่สะดวกเมื่อเปลี่ยน

วิธีที่เหมาะสมที่สุดคือการปรับกระแสแบบเป็นขั้นโดยการเปลี่ยนจำนวนรอบเช่นโดยการเชื่อมต่อกับก๊อกที่ทำขึ้นเมื่อพันขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงไฟฟ้า อย่างไรก็ตามวิธีนี้ไม่อนุญาตให้ปรับกระแสไฟในช่วงกว้าง ดังนั้นจึงมักใช้เพื่อปรับกระแสไฟ เหนือสิ่งอื่นใดคือการปรับกระแสในวงจรทุติยภูมิ หม้อแปลงเชื่อมเกี่ยวข้องกับปัญหาบางอย่าง ในกรณีนี้กระแสสำคัญไหลผ่านอุปกรณ์ควบคุมซึ่งทำให้ขนาดเพิ่มขึ้น สำหรับวงจรทุติยภูมิแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะเลือกสวิตช์มาตรฐานที่ทรงพลังซึ่งสามารถทนกระแสได้สูงถึง 260 A

หากเราเปรียบเทียบกระแสในขดลวดปฐมภูมิและขดลวดทุติยภูมิปรากฎว่ากระแสในวงจรขดลวดปฐมภูมินั้นน้อยกว่าในขดลวดทุติยภูมิห้าเท่า สิ่งนี้บ่งบอกถึงแนวคิดในการวางตัวควบคุม กระแสเชื่อมเข้าไปในขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงไฟฟ้าโดยใช้ไทริสเตอร์เพื่อจุดประสงค์นี้ ในรูป รูปที่ 20 แสดงไดอะแกรมของตัวควบคุมกระแสการเชื่อมโดยใช้ไทริสเตอร์ ด้วยความเรียบง่ายและเข้าถึงได้มาก ฐานองค์ประกอบตัวควบคุมนี้ใช้งานง่ายและไม่จำเป็นต้องปรับเปลี่ยน

ข้าว. 1 แผนภาพตัวควบคุมกระแสหม้อแปลงไฟฟ้าเชื่อม:
VT1, VT2 -P416

VS1, VS2 - E122-25-3

C1, C2 - 0.1 µF 400 V

R5, R6 - 1 kOhm

การควบคุมกำลังไฟฟ้าเกิดขึ้นเมื่อขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงไฟฟ้าเชื่อมถูกปิดเป็นระยะๆ เป็นระยะเวลาคงที่ในแต่ละครึ่งรอบของกระแสไฟฟ้า มูลค่าปัจจุบันเฉลี่ยลดลง องค์ประกอบหลักของตัวควบคุม (ไทริสเตอร์) เชื่อมต่อกันแบบตรงข้ามและขนานกัน พวกมันจะถูกเปิดสลับกันโดยพัลส์กระแสที่สร้างโดยทรานซิสเตอร์ VT1, VT2

เมื่อเชื่อมต่อตัวควบคุมกับเครือข่าย ไทริสเตอร์ทั้งสองจะปิด ตัวเก็บประจุ C1 และ C2 จะเริ่มชาร์จผ่านตัวต้านทานผันแปร R7 ทันทีที่แรงดันไฟฟ้าบนตัวเก็บประจุตัวใดตัวหนึ่งถึงแรงดันพังทลายของทรานซิสเตอร์ตัวหลังจะเปิดขึ้นและกระแสคายประจุของตัวเก็บประจุที่เชื่อมต่อกับตัวเก็บประจุจะไหลผ่าน ตามทรานซิสเตอร์ไทริสเตอร์ที่เกี่ยวข้องจะเปิดขึ้นซึ่งเชื่อมต่อโหลดกับเครือข่าย

ด้วยการเปลี่ยนความต้านทานของตัวต้านทาน R7 คุณสามารถควบคุมช่วงเวลาที่ไทริสเตอร์เปิดอยู่ตั้งแต่ต้นจนจบครึ่งรอบซึ่งจะนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงของกระแสรวมในขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงเชื่อม T1 . หากต้องการเพิ่มหรือลดช่วงการปรับ คุณสามารถเปลี่ยนความต้านทานของตัวต้านทานผันแปร R7 ขึ้นหรือลงได้ตามลำดับ

ทรานซิสเตอร์ VT1, VT2 ที่ทำงานในโหมดหิมะถล่มและตัวต้านทาน R5, R6 ที่รวมอยู่ในวงจรฐานสามารถถูกแทนที่ด้วยไดนิสเตอร์ (รูปที่ 2)

ข้าว. 2 แผนผังการเปลี่ยนทรานซิสเตอร์ด้วยตัวต้านทานด้วยไดนิสเตอร์ในวงจรควบคุมกระแสของหม้อแปลงเชื่อม
ขั้วบวกของไดนิสเตอร์ควรเชื่อมต่อกับขั้วปลายสุดของตัวต้านทาน R7 และแคโทดควรเชื่อมต่อกับตัวต้านทาน R3 และ R4 หากประกอบตัวควบคุมโดยใช้ไดนิสเตอร์ก็ควรใช้อุปกรณ์ประเภท KN102A

ทรานซิสเตอร์แบบเก่าเช่น P416, GT308 ได้พิสูจน์ตัวเองแล้วเช่นเดียวกับ VT1, VT2 แต่หากต้องการสามารถแทนที่ทรานซิสเตอร์เหล่านี้ด้วยทรานซิสเตอร์ความถี่สูงพลังงานต่ำสมัยใหม่ที่มีพารามิเตอร์คล้ายกัน ตัวต้านทานปรับค่าได้คือประเภท SP-2 และตัวต้านทานแบบคงที่คือประเภท MLT ตัวเก็บประจุประเภท MBM หรือ K73-17 สำหรับแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานอย่างน้อย 400 V

ทุกส่วนของอุปกรณ์ประกอบขึ้นโดยใช้การติดตั้งแบบบานพับบนแผ่นข้อความที่มีความหนา 1...1.5 มม. อุปกรณ์มีการเชื่อมต่อไฟฟ้ากับเครือข่าย ดังนั้นองค์ประกอบทั้งหมด รวมถึงตัวระบายความร้อนไทริสเตอร์ จะต้องแยกออกจากตัวเครื่อง

ตัวควบคุมกระแสเชื่อมที่ประกอบอย่างถูกต้องไม่จำเป็นต้องมีการปรับพิเศษใด ๆ คุณเพียงแค่ต้องแน่ใจว่าทรานซิสเตอร์มีความเสถียรในโหมดหิมะถล่มหรือเมื่อใช้ไดนิสเตอร์

นี่เป็นคำถามที่พบบ่อยซึ่งมีวิธีแก้ปัญหาหลายประการ มีวิธีที่ได้รับความนิยมมากที่สุดวิธีหนึ่งในการแก้ปัญหาคือ การปรับค่าเกิดขึ้นผ่านการเชื่อมต่อแบบแอคทีฟบัลลาสต์ที่เอาต์พุตของขดลวด (รอง)

ในอาณาเขต สหพันธรัฐรัสเซียการเชื่อมไฟฟ้ากระแสสลับจะขึ้นอยู่กับความถี่ที่ใช้ที่ 50 เฮิรตซ์ เครือข่าย 220V ใช้เป็นแหล่งพลังงาน และหม้อแปลงไฟฟ้าสำหรับการเชื่อมทั้งหมดมีขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิ

ในหน่วยที่ใช้ในพื้นที่อุตสาหกรรม กฎระเบียบปัจจุบันจะดำเนินการแตกต่างออกไป เช่นการใช้ฟังก์ชั่นการเคลื่อนที่ของขดลวดตลอดจนการสับเปลี่ยนแม่เหล็ก, การสับแบบโช้ค ประเภทต่างๆ- นอกจากนี้ยังใช้ร้านค้าต้านทานบัลลาสต์ (แอคทีฟ) และลิโน่

ทางเลือกของกระแสเชื่อมนี้ไม่สามารถเรียกได้ว่าเป็นวิธีที่สะดวกเนื่องจากการออกแบบที่ซับซ้อนความร้อนสูงเกินไปและไม่สบายเมื่อเปลี่ยน

วิธีที่สะดวกกว่าในการควบคุมกระแสการเชื่อมคือการหมุนขดลวดทุติยภูมิ (ขดลวดทุติยภูมิ) โดยการแตะซึ่งจะช่วยให้คุณสามารถเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าเมื่อเปลี่ยนจำนวนรอบ

แต่ในกรณีนี้จะไม่สามารถควบคุมแรงดันไฟฟ้าในช่วงกว้างได้ พวกเขายังทราบข้อเสียบางประการเมื่อทำการปรับจากวงจรทุติยภูมิ

ดังนั้นตัวควบคุมกระแสการเชื่อมที่ความเร็วเริ่มต้นจะผ่านกระแสความถี่สูง (HFC) ผ่านตัวมันเองซึ่งมีการออกแบบที่ยุ่งยาก และสวิตช์วงจรทุติยภูมิมาตรฐานไม่ต้องการโหลด 200 A แต่ในวงจรขดลวดปฐมภูมิตัวบ่งชี้จะน้อยกว่า 5 เท่า

เป็นผลให้พบเครื่องมือที่เหมาะสมและสะดวกสบายซึ่งการปรับกระแสการเชื่อมดูไม่สับสนนัก - นี่คือไทริสเตอร์ ผู้เชี่ยวชาญมักสังเกตความเรียบง่าย ใช้งานง่าย และความน่าเชื่อถือสูงเสมอ ความแรงของกระแสเชื่อมขึ้นอยู่กับการปิดขดลวดปฐมภูมิในช่วงเวลาที่กำหนด ที่แต่ละครึ่งรอบของแรงดันไฟฟ้า ในขณะเดียวกัน ค่าแรงดันไฟฟ้าเฉลี่ยที่อ่านได้จะลดลง

หลักการทำงานของไทริสเตอร์

ส่วนควบคุมเชื่อมต่อทั้งแบบขนานและสวนทางกัน พวกมันจะถูกเปิดทีละน้อยโดยพัลส์กระแสซึ่งเกิดจากทรานซิสเตอร์ vt2 และ vt1 เมื่ออุปกรณ์เริ่มทำงาน ไทริสเตอร์ทั้งสองจะปิด โดย C1 และ C2 เป็นตัวเก็บประจุ โดยจะถูกชาร์จผ่านตัวต้านทาน r7

ในขณะที่แรงดันไฟฟ้าของตัวเก็บประจุตัวใดตัวหนึ่งถึงแรงดันพังทลายของหิมะถล่มของทรานซิสเตอร์จะเปิดขึ้นและกระแสคายประจุของตัวเก็บประจุร่วมจะไหลผ่าน หลังจากที่ทรานซิสเตอร์เปิดขึ้น ไทริสเตอร์ที่เกี่ยวข้องจะเปิดขึ้นและเชื่อมต่อโหลดเข้ากับเครือข่าย จากนั้นครึ่งรอบด้านตรงข้ามของแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับจะเริ่มต้นขึ้น ซึ่งหมายถึงการปิดไทริสเตอร์ จากนั้นรอบใหม่ของการชาร์จตัวเก็บประจุจะตามมา คราวนี้อยู่ในขั้วตรงข้าม จากนั้นทรานซิสเตอร์ตัวถัดไปจะเปิดขึ้น แต่เชื่อมต่อโหลดกับเครือข่ายอีกครั้ง

การเชื่อมด้วยไฟฟ้ากระแสตรงและไฟฟ้ากระแสสลับ

ใน โลกสมัยใหม่การเชื่อมด้วยไฟฟ้ากระแสตรงถูกนำมาใช้ในระดับที่มากขึ้น เนื่องจากมีความเป็นไปได้ที่จะลดปริมาณวัสดุตัวเติมอิเล็กโทรดในการเชื่อม แต่เมื่อทำการเชื่อม แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับคุณสามารถบรรลุผลการเชื่อมคุณภาพสูงมาก แหล่งพลังงานการเชื่อมที่ทำงานด้วยแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับสามารถแบ่งได้หลายประเภท:

1. เครื่องมือสำหรับการเชื่อมอาร์กอนอาร์ก ที่นี่ใช้อิเล็กโทรดพิเศษที่ไม่ละลาย ทำให้การเชื่อมอาร์กอนสะดวกสบายที่สุด
2. อุปกรณ์สำหรับการผลิต RDS โดยกระแสไฟฟ้าสลับ
3. อุปกรณ์สำหรับการเชื่อมกึ่งอัตโนมัติ

วิธีการเชื่อมแบบสลับจะแบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ

• การใช้อิเล็กโทรดที่ไม่สิ้นเปลือง
• อิเล็กโทรดชิ้น

การเชื่อมกระแสตรงมีสองประเภท คือ การเชื่อมกลับขั้วและขั้วตรง ในตัวเลือกที่สอง กระแสการเชื่อมจะเคลื่อนจากลบไปเป็นบวก และความร้อนจะมุ่งไปที่ชิ้นงาน และด้านหลังมุ่งความสนใจไปที่ปลายอิเล็กโทรด

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเชื่อมกระแสตรงประกอบด้วยมอเตอร์และเครื่องกำเนิดกระแสไฟฟ้าในตัว พวกเขาจะใช้สำหรับ การเชื่อมด้วยมือในงานติดตั้งและภาคสนาม

การผลิตตัวควบคุม

ในการสร้างอุปกรณ์ควบคุมกระแสเชื่อม คุณจะต้องมีส่วนประกอบดังต่อไปนี้:

1. ตัวต้านทาน;
2. ลวด (นิกโครม);
3. ม้วน;
4. การออกแบบหรือแผนผังของอุปกรณ์
5. สวิตช์;
6. สปริงทำจากเหล็ก
7. เคเบิล.

การทำงานของการเชื่อมต่อบัลลาสต์

ความต้านทานบัลลาสต์ของอุปกรณ์ควบคุมอยู่ที่ระดับ 0.001 โอห์ม มันถูกคัดเลือกโดยการทดลอง เพื่อให้ได้ความต้านทานโดยตรง ลวดต้านทานที่มีกำลังสูงส่วนใหญ่จะใช้ในรถเข็นหรือบนลิฟต์

คุณยังสามารถลดแรงดันไฟฟ้าในการเชื่อมความถี่สูงได้โดยใช้สปริงประตูเหล็ก

ความต้านทานดังกล่าวจะเปิดขึ้นอย่างถาวรหรือด้วยวิธีอื่น เพื่อที่จะสามารถปรับตัวบ่งชี้ได้อย่างง่ายดายในอนาคต ขอบด้านหนึ่งของความต้านทานนี้เชื่อมต่อกับเอาต์พุตของโครงสร้างหม้อแปลงไฟฟ้าส่วนอีกด้านมีเครื่องมือจับยึดแบบพิเศษที่สามารถโยนไปตามความยาวทั้งหมดของเกลียวซึ่งจะช่วยให้คุณสามารถเลือกแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการได้

ส่วนหลักของตัวต้านทานที่ใช้ลวดกำลังสูงผลิตขึ้นในรูปของเกลียวเปิด ติดตั้งอยู่บนโครงสร้างยาวครึ่งเมตร ดังนั้นเกลียวจึงทำจากลวดองค์ประกอบความร้อนด้วย เมื่อตัวต้านทานที่ทำจากโลหะผสมแม่เหล็กรวมกับเกลียวหรือส่วนใดส่วนหนึ่งของเหล็กในกระบวนการส่งกระแสสูงก็จะเริ่มสั่นอย่างเห็นได้ชัด เกลียวมีการพึ่งพาอาศัยกันจนกระทั่งถึงช่วงเวลาที่มันยืดออกเท่านั้น

วิธีทำคันเร่งด้วยตัวเอง?

ค่อนข้างจะจริง การผลิตด้วยตนเองสำลักที่บ้าน สิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่อมีขดลวดตรงที่มีจำนวนรอบของสายไฟที่ต้องการเพียงพอ ภายในขดลวดจะมีแผ่นโลหะตรงจากหม้อแปลง เมื่อเลือกความหนาของเพลตเหล่านี้ จะสามารถเลือกรีแอกแตนซ์เริ่มต้นได้

ลองดูตัวอย่างที่เฉพาะเจาะจง โช้คที่มีขดลวด 400 รอบและสายไฟที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.5 มม. เต็มไปด้วยแผ่นที่มีหน้าตัด 4.5 ตารางเซนติเมตร ความยาวของขดลวดและสายไฟควรเท่ากัน ส่งผลให้กระแสไฟฟ้าหม้อแปลง 120 A ลดลงครึ่งหนึ่ง โช้คดังกล่าวทำขึ้นโดยมีความต้านทานที่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ ในการดำเนินการดังกล่าวจำเป็นต้องวัดความลึกของเส้นทางของแกนหลักเข้าไปในขดลวด หากไม่มีเครื่องมือนี้ ขดลวดจะมีความต้านทานเพียงเล็กน้อย แต่ถ้าสอดแกนเข้าไป ความต้านทานจะเพิ่มขึ้นจนถึงค่าสูงสุด

โช้คที่พันด้วยสายไฟที่ถูกต้องจะไม่ร้อนเกินไป แต่แกนอาจมีการสั่นสะเทือนอย่างรุนแรง สิ่งนี้จะถูกนำมาพิจารณาเมื่อทำการปาดและยึดแผ่นเหล็ก

ปัจจุบันมีอุปกรณ์จำนวนมากผลิตขึ้นโดยมีความสามารถในการปรับกระแสไฟได้ ดังนั้นผู้ใช้จึงสามารถควบคุมพลังของอุปกรณ์ได้ อุปกรณ์เหล่านี้สามารถทำงานในเครือข่ายที่มีไฟฟ้ากระแสสลับและไฟฟ้ากระแสตรงได้ การออกแบบหน่วยงานกำกับดูแลมีความแตกต่างกันมาก ส่วนประกอบหลักของอุปกรณ์สามารถเรียกว่าไทริสเตอร์

องค์ประกอบที่สำคัญของหน่วยงานกำกับดูแลก็คือตัวต้านทานและตัวเก็บประจุ แอมพลิฟายเออร์แม่เหล็กใช้ในอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูงเท่านั้น การปรับที่ราบรื่นในอุปกรณ์นั้นมั่นใจได้ด้วยโมดูเลเตอร์ ส่วนใหญ่แล้วคุณจะพบการดัดแปลงแบบหมุนได้ นอกจากนี้ระบบยังมีตัวกรองที่ช่วยขจัดสัญญาณรบกวนในวงจรให้เรียบขึ้น ด้วยเหตุนี้กระแสไฟขาออกจึงมีความเสถียรมากกว่าอินพุต

วงจรควบคุมอย่างง่าย

วงจรควบคุมกระแสของไทริสเตอร์ชนิดธรรมดาจะใช้ไดโอด ปัจจุบันมีความมั่นคงเพิ่มขึ้นและสามารถคงอยู่ได้นานหลายปี ในทางกลับกันอะนาล็อกแบบไตรโอดสามารถอวดประสิทธิภาพได้ แต่มีศักยภาพน้อย ทรานซิสเตอร์ชนิดสนามจะใช้สำหรับการนำกระแสไฟฟ้าที่ดี สามารถใช้บอร์ดได้หลากหลายในระบบ

ในการสร้างตัวควบคุมกระแส 15 V คุณสามารถเลือกรุ่นที่มีเครื่องหมาย KU202 ได้อย่างปลอดภัย การจ่ายแรงดันไฟฟ้าบล็อกเกิดขึ้นเนื่องจากตัวเก็บประจุซึ่งติดตั้งอยู่ที่จุดเริ่มต้นของวงจร โมดูเลเตอร์ในตัวควบคุมมักเป็นแบบโรตารี การออกแบบค่อนข้างเรียบง่ายและช่วยให้คุณเปลี่ยนระดับปัจจุบันได้อย่างราบรื่นมาก เพื่อรักษาเสถียรภาพแรงดันไฟฟ้าที่ส่วนท้ายของวงจรจึงใช้ตัวกรองพิเศษ อะนาล็อกความถี่สูงสามารถติดตั้งได้ในหน่วยงานกำกับดูแลที่สูงกว่า 50 V เท่านั้น พวกเขารับมือกับสัญญาณรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าได้ค่อนข้างดีและไม่ทำให้ไทริสเตอร์รับภาระมาก

อุปกรณ์ดีซี

วงจรควบคุมมีลักษณะการนำไฟฟ้าสูง ในขณะเดียวกัน การสูญเสียความร้อนในอุปกรณ์ก็น้อยมาก ไทริสเตอร์ต้องใช้ประเภทไดโอดเพื่อสร้างตัวควบคุมกระแสคงที่ การจ่ายพัลส์ในกรณีนี้จะสูงเนื่องจากกระบวนการแปลงแรงดันไฟฟ้าอย่างรวดเร็ว ตัวต้านทานในวงจรจะต้องสามารถต้านทานได้ ความต้านทานสูงสุด 8 โอห์ม ในกรณีนี้จะช่วยลดการสูญเสียความร้อนให้เหลือน้อยที่สุด ท้ายที่สุด โมดูเลเตอร์จะไม่ร้อนเกินไปอย่างรวดเร็ว

อะนาล็อกสมัยใหม่ได้รับการออกแบบให้มีอุณหภูมิสูงสุดประมาณ 40 องศาและควรคำนึงถึงสิ่งนี้ด้วย ทรานซิสเตอร์แบบ Field-Effect สามารถส่งกระแสในวงจรได้ในทิศทางเดียวเท่านั้น โดยคำนึงถึงสิ่งนี้ จะต้องอยู่ในอุปกรณ์ด้านหลังไทริสเตอร์ เป็นผลให้ระดับความต้านทานลบจะไม่เกิน 8 โอห์ม ตัวกรองความถี่สูงมักไม่ค่อยติดตั้งบนตัวควบคุมกระแสตรง

เอซีโมเดล

ตัวควบคุม AC แตกต่างตรงที่ไทริสเตอร์ใช้เฉพาะชนิดไตรโอดเท่านั้น ในทางกลับกัน ทรานซิสเตอร์จะถูกใช้อย่างเป็นมาตรฐานในประเภทสนาม-สนาม ตัวเก็บประจุในวงจรใช้เพื่อรักษาเสถียรภาพเท่านั้น คุณสามารถค้นหาตัวกรองความถี่สูงในอุปกรณ์ประเภทนี้ได้ แต่ไม่ค่อยมี ปัญหาเกี่ยวกับอุณหภูมิสูงในรุ่นได้รับการแก้ไขโดยใช้ตัวแปลงพัลส์ มันถูกติดตั้งอยู่ในระบบด้านหลังโมดูเลเตอร์ ตัวกรองความถี่ต่ำใช้ในหน่วยงานกำกับดูแลที่มีกำลังสูงถึง 5 V การควบคุมแคโทดในอุปกรณ์ทำได้โดยการระงับแรงดันไฟฟ้าขาเข้า

ความเสถียรของกระแสในเครือข่ายเกิดขึ้นได้อย่างราบรื่น ในบางกรณีจึงใช้ซีเนอร์ไดโอดแบบย้อนกลับเพื่อรับมือกับโหลดสูง เชื่อมต่อกันด้วยทรานซิสเตอร์โดยใช้โช้ค ในกรณีนี้ตัวควบคุมกระแสจะต้องสามารถทนต่อโหลดสูงสุด 7 A ในกรณีนี้ระดับความต้านทานสูงสุดในระบบจะต้องไม่เกิน 9 โอห์ม ในกรณีนี้ คุณสามารถหวังว่าจะได้รับกระบวนการแปลงอย่างรวดเร็ว

จะทำตัวควบคุมสำหรับหัวแร้งได้อย่างไร?

คุณสามารถสร้างตัวควบคุมกระแสสำหรับหัวแร้งด้วยมือของคุณเองโดยใช้ไทริสเตอร์ชนิดไตรโอด จำเป็นเพิ่มเติม ทรานซิสเตอร์สองขั้วและตัวกรองความถี่ต่ำผ่าน ตัวเก็บประจุในอุปกรณ์ใช้ในปริมาณไม่เกินสองหน่วย การลดลงของกระแสแอโนดในกรณีนี้ควรเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว เพื่อแก้ไขปัญหาขั้วลบจึงมีการติดตั้งตัวแปลงพัลส์

เหมาะอย่างยิ่งสำหรับแรงดันไฟฟ้าไซน์ สามารถควบคุมกระแสได้โดยตรงโดยใช้ตัวควบคุมแบบหมุน อย่างไรก็ตามอะนาล็อกปุ่มกดก็พบได้ในยุคของเราเช่นกัน เพื่อป้องกันตัวเครื่องตัวเคสจึงทนความร้อนได้ ตัวแปลงเรโซแนนซ์ยังสามารถพบได้ในรุ่นต่างๆ พวกเขาแตกต่างเมื่อเปรียบเทียบกับอะนาล็อกทั่วไปในราคาที่ต่ำ ในตลาดมักพบป้าย PP200 ค่าการนำไฟฟ้าในปัจจุบันจะต่ำ แต่อิเล็กโทรดควบคุมควรรับมือกับความรับผิดชอบ

อุปกรณ์ชาร์จ

เพื่อสร้างเครื่องควบคุมกระแสไฟฟ้าสำหรับ ที่ชาร์จไทริสเตอร์ต้องใช้เฉพาะชนิดไตรโอดเท่านั้น กลไกการล็อคในกรณีนี้จะถูกควบคุมโดยอิเล็กโทรดควบคุมในวงจร ทรานซิสเตอร์สนามผลถูกใช้ค่อนข้างบ่อยในอุปกรณ์ โหลดสูงสุดสำหรับตัวกรองเหล่านี้คือ 9 A ตัวกรองความถี่ต่ำผ่านไม่เหมาะสำหรับหน่วยงานกำกับดูแลดังกล่าวโดยเฉพาะ เนื่องจากแอมพลิจูดของการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าค่อนข้างสูง ปัญหานี้สามารถแก้ไขได้ง่ายๆ โดยใช้ตัวกรองเรโซแนนซ์ ในกรณีนี้จะไม่รบกวนการนำสัญญาณ การสูญเสียความร้อนในหน่วยงานกำกับดูแลก็ควรไม่มีนัยสำคัญเช่นกัน

การประยุกต์ใช้ตัวควบคุม triac

ตามกฎแล้วตัวควบคุม Triac ใช้ในอุปกรณ์ที่มีกำลังไฟไม่เกิน 15 V ในกรณีนี้สามารถทนต่อแรงดันไฟฟ้าสูงสุด 14 A ถ้าเราพูดถึงอุปกรณ์ให้แสงสว่างไม่สามารถใช้งานได้ทั้งหมด พวกเขายังไม่เหมาะสำหรับหม้อแปลงไฟฟ้าแรงสูง อย่างไรก็ตามอุปกรณ์วิทยุต่างๆ สามารถทำงานได้อย่างเสถียรและไม่มีปัญหาใดๆ

ตัวควบคุมสำหรับโหลดตัวต้านทาน

วงจรควบคุมกระแสสำหรับโหลดไทริสเตอร์ที่ใช้งานอยู่จะถือว่าใช้ประเภทไตรโอด สามารถส่งสัญญาณได้ทั้งสองทิศทาง กระแสแอโนดที่ลดลงในวงจรเกิดขึ้นโดยการลดความถี่จำกัดของอุปกรณ์ โดยเฉลี่ยแล้ว พารามิเตอร์นี้จะผันผวนประมาณ 5 Hz แรงดันเอาต์พุตสูงสุดควรเป็น 5 V เพื่อจุดประสงค์นี้ ตัวต้านทานจะใช้เฉพาะประเภทฟิลด์เท่านั้น ใช้เพิ่มเติม ตัวเก็บประจุธรรมดาซึ่งโดยเฉลี่ยแล้วสามารถทนต่อความต้านทานได้ 9 โอห์ม

พัลส์ซีเนอร์ไดโอดไม่ใช่เรื่องแปลกในหน่วยงานกำกับดูแลดังกล่าว เนื่องจากแอมพลิจูดมีขนาดค่อนข้างใหญ่และจำเป็นต้องได้รับการจัดการ มิฉะนั้นอุณหภูมิของทรานซิสเตอร์จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและไม่สามารถใช้งานได้ เพื่อแก้ปัญหาพัลส์ที่ตกลงมา จึงมีการใช้คอนเวอร์เตอร์ที่หลากหลาย ในกรณีนี้ผู้เชี่ยวชาญก็สามารถใช้สวิตช์ได้เช่นกัน มีการติดตั้งไว้ในหน่วยงานกำกับดูแลด้านหลัง ทรานซิสเตอร์สนามผล- อย่างไรก็ตามไม่ควรสัมผัสกับตัวเก็บประจุ

จะสร้างแบบจำลองเฟสของตัวควบคุมได้อย่างไร?

คุณสามารถสร้างตัวควบคุมกระแสเฟสด้วยมือของคุณเองโดยใช้ไทริสเตอร์ที่มีเครื่องหมาย KU202 ในกรณีนี้ การจ่ายแรงดันไฟฟ้าสำหรับบล็อกจะดำเนินต่อไปอย่างไม่มีข้อจำกัด นอกจากนี้ ควรใช้ความระมัดระวังเพื่อให้แน่ใจว่ามีตัวเก็บประจุที่มีความต้านทานสูงสุดมากกว่า 8 โอห์ม ค่าธรรมเนียมสำหรับกรณีนี้สามารถเรียกเก็บ PP12 ในกรณีนี้ อิเล็กโทรดควบคุมจะให้ค่าการนำไฟฟ้าที่ดี หน่วยงานกำกับดูแลประเภทนี้ค่อนข้างหายาก เนื่องจากระดับความถี่เฉลี่ยในระบบเกิน 4 Hz

เป็นผลให้ไทริสเตอร์ใช้แรงดันไฟฟ้าแรงซึ่งกระตุ้นให้เกิดความต้านทานเชิงลบเพิ่มขึ้น เพื่อแก้ไขปัญหานี้ บางคนแนะนำให้ใช้ตัวแปลงแบบพุชพูล หลักการทำงานขึ้นอยู่กับการผกผันของแรงดันไฟฟ้า การสร้างตัวควบคุมกระแสประเภทนี้ที่บ้านค่อนข้างยาก ตามกฎแล้ว ทุกอย่างขึ้นอยู่กับการค้นหาตัวแปลงที่จำเป็น

อุปกรณ์ควบคุมชีพจร

เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ไทริสเตอร์จะต้องใช้ชนิดไตรโอด มันจ่ายแรงดันไฟฟ้าควบคุมที่ความเร็วสูง ปัญหาเกี่ยวกับการนำย้อนกลับในอุปกรณ์ได้รับการแก้ไขโดยใช้ทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์ ตัวเก็บประจุในระบบติดตั้งเป็นคู่เท่านั้น กระแสแอโนดที่ลดลงในวงจรเกิดขึ้นเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งของไทริสเตอร์

กลไกการล็อคในตัวควบคุมประเภทนี้ติดตั้งอยู่ด้านหลังตัวต้านทาน เพื่อรักษาเสถียรภาพของความถี่จำกัด สามารถใช้ตัวกรองได้หลากหลาย ต่อจากนั้นความต้านทานเชิงลบในตัวควบคุมไม่ควรเกิน 9 โอห์ม ในกรณีนี้จะช่วยให้สามารถทนต่อกระแสไฟขนาดใหญ่ได้

รุ่นซอฟต์สตาร์ท

เพื่อที่จะออกแบบตัวควบคุมกระแสไทริสเตอร์ด้วย เริ่มนุ่มนวลคุณต้องดูแลโมดูเลเตอร์ โรตารีอะนาล็อกถือเป็นที่นิยมมากที่สุดในปัจจุบัน อย่างไรก็ตามพวกเขาค่อนข้างแตกต่างกัน ในกรณีนี้ขึ้นอยู่กับบอร์ดที่ใช้ในอุปกรณ์เป็นอย่างมาก

หากเราพูดถึงการดัดแปลงซีรีส์ KU พวกมันจะทำงานกับหน่วยงานกำกับดูแลที่ง่ายที่สุด พวกมันไม่น่าเชื่อถือเป็นพิเศษและทำให้เกิดข้อผิดพลาดบางประการ สถานการณ์แตกต่างกับหน่วยงานกำกับดูแลสำหรับหม้อแปลงไฟฟ้า ตามกฎแล้วจะใช้การดัดแปลงแบบดิจิทัล ส่งผลให้ระดับความผิดเพี้ยนของสัญญาณลดลงอย่างมาก