Как устроен сварочный полуавтомат инверторного типа. Какие основные элементы входят в его схему. Каковы преимущества инверторных полуавтоматов перед трансформаторными. Как работает схема управления и силовая часть инвертора.
Принцип работы сварочного полуавтомата инверторного типа
Сварочный полуавтомат инверторного типа представляет собой современное высокотехнологичное устройство для выполнения сварочных работ. Его главное отличие от трансформаторных аппаратов заключается в использовании инверторной схемы преобразования электрического тока.
Основные элементы, входящие в конструкцию инверторного полуавтомата:
- Выпрямитель входного напряжения
- Высокочастотный преобразователь (инвертор)
- Трансформатор
- Выпрямитель выходного тока
- Система управления
- Механизм подачи сварочной проволоки
Принцип работы инверторного полуавтомата заключается в следующем:
- Входное переменное напряжение 220В выпрямляется в постоянное
- Постоянное напряжение преобразуется инвертором в переменное высокой частоты (20-100 кГц)
- Высокочастотное напряжение подается на понижающий трансформатор
- Пониженное напряжение выпрямляется и подается на сварочную дугу
Преимущества инверторных полуавтоматов
Использование инверторной схемы позволяет получить ряд важных преимуществ по сравнению с трансформаторными аппаратами:
- Малые габариты и вес за счет высокочастотного трансформатора
- Высокий КПД (до 90%)
- Точная регулировка сварочного тока
- Стабильная дуга
- Низкое потребление электроэнергии
- Возможность работы от бытовой сети 220В
Схема силовой части инверторного полуавтомата
Силовая часть инверторного сварочного полуавтомата включает следующие основные элементы:
- Входной выпрямитель
- Фильтр
- Инвертор на IGBT или MOSFET транзисторах
- Высокочастотный трансформатор
- Выходной выпрямитель
- Дроссель
Ключевым элементом является инвертор, преобразующий постоянное напряжение в переменное высокой частоты. Он выполняется по полумостовой или мостовой схеме на мощных транзисторах.
Система управления инверторным полуавтоматом
Система управления инверторного сварочного полуавтомата обеспечивает:
- Формирование управляющих сигналов для силовых транзисторов инвертора
- Регулировку выходного сварочного тока
- Стабилизацию параметров дуги
- Управление механизмом подачи проволоки
- Защиту от аварийных режимов
Современные системы управления строятся на микроконтроллерах, что позволяет реализовать сложные алгоритмы управления сварочным процессом.
Особенности схемы механизма подачи проволоки
- Электродвигатель
- Редуктор
- Подающие ролики
- Датчик скорости подачи
- Систему управления двигателем
Система управления обеспечивает плавную регулировку скорости подачи проволоки в зависимости от режима сварки. Обычно используются коллекторные двигатели постоянного тока или бесколлекторные двигатели с электронным управлением.
Как работает схема стабилизации дуги
Стабилизация сварочной дуги в инверторных полуавтоматах обеспечивается за счет:
- Быстродействующей обратной связи по току дуги
- Высокой частоты преобразования (позволяет быстро изменять ток)
- Специальных алгоритмов управления в микроконтроллере
При изменении длины дуги система управления быстро корректирует ток, поддерживая стабильное горение. Это позволяет получить качественный сварной шов даже при работе в сложных условиях.
Схемы защиты в инверторных полуавтоматах
Современные инверторные сварочные полуавтоматы оснащаются комплексом защитных схем, обеспечивающих надежную и безопасную работу:
- Защита от перегрева
- Защита от короткого замыкания
- Защита от перенапряжения в сети
- Защита от перегрузки по току
- Контроль исправности элементов схемы
При срабатывании защиты происходит отключение силовой части и подача сигнала на панель управления. Это позволяет своевременно выявить неисправности и предотвратить выход аппарата из строя.
Настройка и регулировка инверторного полуавтомата
Современные инверторные сварочные полуавтоматы обладают широкими возможностями настройки режимов работы:
- Регулировка сварочного тока
- Настройка напряжения дуги
- Регулировка скорости подачи проволоки
- Выбор режима сварки (непрерывный, импульсный)
Все регулировки обычно выполняются с помощью цифрового интерфейса на панели управления. Многие модели имеют функцию сохранения пользовательских настроек для разных режимов сварки.
Принципиальная схема сварочного инвертора
Сварочный аппарат инверторного типа работает на основе принципиальной схемы, созданной специально для повышения производительности и экономии. С помощью такого аппарата производится целый спектр сварочных работ. Специалистом, который планирует использовать подобный агрегат, должна быть изучена принципиальная схема сварочного инвертора, чтобы иметь представление о его работе.
Существует много разных моделей таких инверторов, потому что каждый производитель старается создать такой агрегат, который способен выполнять все виды сварки с минимальными энергетическими потерями. Если агрегат действительно качественный и отвечает всем технологическим требованиям, он будет обеспечивать надежный и равномерный шов.
Типы сварочных агрегатов
Данные инверторы применяются не только в промышленной сфере, но все больше их используют в быту. Если есть возможность, любой человек способен приобрести такое устройство и выполнять им сварку различной степени сложности.
Он сможет:
- создавать металлические конструкции, сваривая места соединений,
- производить ремонт автомобиля,
- выполнять сваривание инженерных коммуникаций.
В данных устройствах используется широтно-импульсная модуляция. Если пользователь применяет дуговую ручную сварку ММА, то он может рассчитывать на высокие экономические показатели. Агрегат выгоден еще и тем, что он обладает сравнительно небольшим весом, так что сварщик способен свободно перемещать аппарат к месту проведения работ.
Для сварки алюминиевых конструкций применяется аргонодуговая сварка, причем используемый аппарат легко настраивается и регулируется для конкретных условий проведения работ. Выполняется настройка параметров и рекомендуется применение вольфрамового электрода, позволяющего обеспечивать безупречные швы.
Полуавтоматические аппараты сконструированы таким образом, чтобы не происходило разбрызгивания металлов.
Особенности схемы
Стабильная работа дуги инверторных устройств создает оптимальные условия для выполнения качественной сварки.
Когда работает плазменно-дуговая резка современного типа, то обеспечивается аккуратная и равномерная кромка.
Такая кромка соответствует эстетическим требованиям, и нет необходимости ее дополнительно обрабатывать. Существуют такие модели инверторов, которые автоматически ограничивают мощность, так что при грамотной настройке вы получите оптимальное качество соединения.
Инвертор имеет небольшие габариты, что позволяет свободно его транспортировать на разных видах транспорта. Классическая принципиальная схема сварочного инвертора позволяет рассчитывать на обеспечение частоты от 55 до 75 кГц.
Схема сварочного агрегата
В инверторе основную роль выполняют транзисторы высокой частоты, так что входной ток коммутируется и обеспечивается необходимая мощность. На транзисторы электричество поступает после диодного моста, а когда ток выравнивается, то обеспечивается стабильное напряжение.
В качестве фильтрующего элемента применяется конденсатор с соответствующими параметрами..gif.01078c7174c4b1f0c104dd0a8ee3a2c3.gif)
Нелинейная зарядная цепь, находящаяся в принципиальной схеме, создает условия для лимитирования электрического тока. В нелинейной цепи главные функции выполняют шунтирующий тиристор и сопротивление с такими параметрами, которые ограничивают ток.
Главная функция, которую выполняет принципиальная схема сварочного инвертора – это подача стабильного напряжения на транзисторный блок ИИСТ. Этот важнейший узел работает при частотном режиме 60-80 кГц, а значит, для обеспечения данной частоты необходим соответствующий трансформатор.
Преимущества инверторных аппаратов
Современные ИИСТ отличаются компактностью и стабильностью работы, так что пользователь может рассчитывать на постоянную мощность, которую при необходимости настраивают, на подходящий для выполнения конкретной работы режим.
Трансформаторные сварочные аппараты не всегда готовы обеспечивать стабильность, поэтому есть опасность получения швов низкого качества. Инверторные агрегаты обладают положительными качествами, которые подняли сварку на принципиально новый уровень.
Никакие внешние факторы не способны негативно сказаться на стабильном функционировании инверторного устройства. Если профессионально отнестись к настройке прибора, то есть все шансы для получения высокого качества. Все помехи оперативно устраняются, и инверторный прибор работает стабильно и эффективно.
Поделитесь со своими друзьями в соцсетях ссылкой на этот материал (нажмите на иконки):
Схемы инверторных полуавтоматов
Современный сварочный полуавтомат инверторного типа — это устройства, которые предназначены для электродуговой сварки. Лучшие модели и образцы, используемые в настоящее время, по характеристикам и качеству выполнения работы существенно превзошли ранее использовавшиеся выпрямители и различные, морально устаревшие модели трансформаторов. Принцип работы, заложенный в полуавтомат инвертор, предусматривает преобразование входного напряжения. Вначале переменный ток, поступающий к полуавтомату сварочному, преобразуется в постоянный ток.
Поиск данных по Вашему запросу:
Схемы, справочники, даташиты:
Прайс-листы, цены:
Обсуждения, статьи, мануалы:
Дождитесь окончания поиска во всех базах.
По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.
Содержание:
- Сварочный инвертор и полуавтомат два в одном
- Принцип работы любого сварочного полуавтомата
- Принципиальная схема простого сварочного инвертора
- Сварочный полуавтомат своими руками схема печатная плата
- Не торопясь, собираем сварочный полуавтомат своими руками.
Часть 2 – основная схема аппарата
- Как сделать инверторный сварочный полуавтомат своими руками
- Особенности и модели сварочных полуавтоматов инверторного типа
Часть 2 – основная схема аппаратаПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Ремонт инверторного полуавтомата Темп
Сварочный инвертор и полуавтомат два в одном
Этого достаточно, чтобы варить тройкой. В инверторе были заменены транзисторы и произведен ремонт схемы управления. Сварочных кабелей в комплекте не Можно заказать отдельно на нашем сайте. Стоимость аппарата — грн. А если серьезно, то на нашем сайте вышла статья, где мы разобрали возможные причины поломок, которые легко предотвратить! Если не хотите, чтоб силовые транзисторы Вашего аппарата вышли из строя, то обязательно продувайте свой инвертор!
Зависит от частоты эксплуатации.
Те же характеристики, но дешевле. Между ними существует огромное количество различий. Какая сварка лучше, какой агрегат больше подойдет для тех или иных работ, разберем на примерах:. Стоимость инверторов ненамного превышает стоимость трансформаторных агрегатов. Аппараты одинакового класса, профессиональные или бытовые, будут стоить практически одинаково. Использование электронных схем регулировки и высокочастотного силового трансформатора привело к уменьшению размера и массы инвертора в несколько раз.
Это позволило расширить область применения инверторных аппаратов. Инверторы имеют более широкий набор возможностей для настройки выходных параметров, что улучшает качество сварочного процесса. Нередко, в бытовых условиях, дома или на дачном участке, входное напряжение отличается от номинальных значений. Это особенно важно для начинающих специалистов. Если рассматривать одинаковые классы инверторов и трансформаторов для сварки профессиональные и непрофессиональные , то первые могут дольше работать с меньшим временем отдыха.
Это позволит в несколько раз увеличить количество выполняемых работ. К нам в ремонт попал сварочный полуавтомат Kaiser MIG Качество аппарата не самое худшее, и даже было бы хорошим, если бы было покрытие плат лаком. А так элементы от пыли и металлической стружки не защищены. Компоновка электроники очень плотная, все уместили на одной печатной плате.
Источник питания стандартно для китайцев сделан на UC Схема самого инвертора, тоже довольно популярная, полномостовая на UC, но тут в цепи управления кроме операционных усилителей стоит микроконтроллер STM8SF3P6.
После демонтажа платы, другой стороны мы увидели оплавленное крепление силового выхода на плате. Расплавленный припой закоротил проводник обратной связи от плюсового вывода на минусовой, что привело к перегоранию проводника. Печатную плату восстановлено и очищено от грязи. Регулировку можно выполнить посредством обычного переключателя не отрываясь от сварки. С развитием современных технологий цена на маску делает ее доступной каждому.
Спустя некоторое время использования их нужно заменять. Сервис не работает по техническим причинам! Вопрос на внимательность: как думаете, какая поломка у аппарата на видео? Пыль, стружка, сервис В ремонте Edison MIG duos. Ремонт сварочных инверторов и полуавтоматов Serviceweld.
Сварочный инвертор Искра MMA Какая сварка лучше, какой агрегат больше подойдет для тех или иных работ, разберем на примерах Мы рекомендуем выбирать именно Хамелеон, так как Сварочная маска Хамелеон Forte МС Кабель для сварочного инвертора Электрододержатель. Ремонт сварочных инверторов и полуавтоматов Serviceweld tagged Кабель для сварочного инвертора Клемма массы and Кабель для сварочного инвертора Электрододержатель.
Кабель для сварочного инвертора Клемма массы.
Принцип работы любого сварочного полуавтомата
Бытует мнение, что инвертор не только превосходит трансформатор по техническим характеристикам, но даже по надежности и может конкурировать с ним по цене. Так это или нет, давайте разберемся и решим, что стоит выбрать для работы в гараже.
Общий тренд снижения цен на инверторные сварочники вывел из на одну ступень с трансформаторными. Глаза разбегаются от ассортимента, но выбрать нужно один, причем как всегда на тот, который хочется денег немного не хватает.
Принципиальная схема сварочного полуавтомата инверторного типа.
Принципиальная схема простого сварочного инвертора
В случае использования постоянного тока для питания электродвигателя предусматривается изменение ступенчато-сменных шестерней скоростями подачи. Если в качестве источника питания двигателя используется переменный ток, то плавное регулирование происходит за счет изменения частоты вращения ротора двигателя. В данном случае устойчивая подача становится возможна с применением довольно жесткой проволоки. Благодаря подобной системе достигается устойчивая подача тонкой и мягкой проволоки припоя. В таком случае конструкция механизма позволяет производить проталкивание и протягивание одновременно, при этом в обоих случаях проволока поступает в зону сопряжения металлов посредством шланга.
Для достижения подачи данных материалов применяется шланговый провод специализированной конструкции. Также стоит отметить, что горелка предназначена для удобного перемещения, манипулирования во время работы.
Сварочный полуавтомат своими руками схема печатная плата
Стоимость агрегатов для полуавтоматической сварки в настоящее время немаленькая. Не всякий частный мастер, владелец автомобиля либо частного дома сможет позволить себе его приобрести. Но большинству домашних умельцев под силу собрать такой сварочный полуавтомат своими руками из вполне доступных и сравнительно недорогих комплектующих. При соблюдении нижеследующих рекомендаций можно добиться отличного результата — собрать самодельный сварочный, подходящий практически для всех бытовых нужд.
Сварочный аппарат инверторного типа работает на основе принципиальной схемы, созданной специально для повышения производительности и экономии. С помощью такого аппарата производится целый спектр сварочных работ.
Не торопясь, собираем сварочный полуавтомат своими руками.
Часть 2 – основная схема аппаратаСварочный полуавтомат инверторного типа справедливо считается одним из самых современных и удобных аппаратов для сварки. Он пользуется устойчивой популярностью как среди профессиональных сварщиков, так и среди любителей, применяющих его только для личных нужд. Главное преимущество, которое имеют полуавтоматические сварочные аппараты инверторного типа, это наличие в конструкции автоматической системы подачи сварочной проволоки в рабочую зону. Это значительно упрощает и облегчает процесс сварочных работ. На сегодняшний день существует большое количество моделей сварочных инверторных полуавтоматов разных стран и фирм-производителей, так что выбор предоставляется широкий.
Как сделать инверторный сварочный полуавтомат своими руками
Фотографии внутренностей, а так же силовая электрическая схема инверторного сварочного источника PICO Нарисованные от руки схемы источника ПДГ У3. Источник также может быть использован как пускозарядное устройство.
Нарисованные от руки схемы источника бесперебойного питания UPS фирмы Alpha Technologies с синусоидалным выходным напряжением. В преобразователе источника используется феррорезонансный стабилизирующий трансформатор ФСТ , позволяющий достаточно просто формировать стабилизированное синусоидальное напряжение без формирования модулированного по синусоидальному закону многоимпульсного напряжения. Руководство по эксплуатации англ.
Проволока для полуавтомата, электроды. Мы предоставляем Вам широкий выбор инверторов Луч профи на схема сварки луч профи вкус. В Ставрах.
Особенности и модели сварочных полуавтоматов инверторного типа
Данная схема работает в ручном режиме сварки и автоматическом точеном , то есть можно варить точками. Перебрав много схем сварочных аппаратов мы пришли к выводу, что сварочный полуавтомат должен работать следующим образом:. Исходя из этих требований нами была разработана схема сварочного полуавтомата, представленная на рисунке.
Выбрать сварочный полуавтомат задача не очень простая.
На рынке сварочного оборудования представлен большой ряд подобных устройств, которые отличаются друг от друга небольшими различиями в параметрах. Производители стараются работать на перспективу, использовать новые разработки электронных компонентов. Первым показателем является источник питания. Для бытовых сварочных полуавтоматов источником питания является сеть переменного тока напряжением В и частотой 50 Гц. В разделе электропитания указывается диапазон изменения питающего напряжения, при котором прибор продолжает нормально работать.
Внешние виды, принципиальная электрическая схема, а также инструкция по подключению осциллятора УВК Принципиальная электрическая схема осциллятора ВК
Содержание: Что потребуется для переделки инвертора в полуавтомат Как переделать инверторный трансформатор Настройка инвертора, используемого для полуавтоматической сварки Как использовать сварочный инвертор Как контролировать правильность работы оборудования В каких случаях используется сварочный полуавтомат.
Сварочный полуавтомат — это функциональное устройство, которое можно приобрести готовым или сделать из инвертора своими руками. Следует отметить, что изготовление полуавтоматического аппарата из инверторного устройства — задача не из простых, но при желании ее можно решить. Тем, кто поставит перед собой такую цель, следует хорошо изучить принцип работы полуавтомата, посмотреть тематические фото и видео, подготовить все необходимое оборудование и комплектующие. Чтобы переделать инвертор, изготовив из него функциональный сварочный полуавтомат, вы должны найти следующее оборудование и дополнительные комплектующие:. Отдельное внимание надо посвятить переделке подающего устройства, за счет которого в зону сварки подается сварочная проволока, передвигающаяся по гибкому шлангу.
Сварочный инвертор был изобретен ученым и конструктором Юрием Негуляевым. Выполнять качественную сварку без дополнительных финансовых затрат на оборудование можно, если сделать сварочный полуавтомат своими руками.
Конструировать оборудование необходимо по схеме.
Различные типы инверторов и их применение
Блок питания переменного тока (переменного тока) используется почти во всех жилых, коммерческих и промышленных целях. Но самая большая проблема с AC заключается в том, что его нельзя сохранить для будущего использования. Таким образом, переменный ток преобразуется в постоянный, а затем постоянный сохраняется в батареях и ультраконденсаторах. И теперь всякий раз, когда требуется переменный ток, постоянный ток снова преобразуется в переменный для работы устройств на базе переменного тока. Таким образом, устройство , которое преобразует постоянный ток в переменный, называется инвертором 9.0004 . Инвертор используется для преобразования постоянного тока в переменный переменный ток. Это изменение может заключаться в величине напряжения, количестве фаз, частоте или разности фаз.
Классификация инвертора
Инвертор можно разделить на несколько типов в зависимости от выхода, источника, типа нагрузки и т.
д. Ниже приведена полная классификация цепей инвертора:
(I) В соответствии с выходной характеристикой
- Инвертор прямоугольной формы
- Синусоидальный инвертор
- Модифицированный синусоидальный инвертор
(II) В зависимости от источника инвертора
- Источник тока инвертора
- Инвертор источника напряжения
(III) В зависимости от типа нагрузки
- Однофазный инвертор
- Полумостовой инвертор
- Полномостовой инвертор
- Трехфазный инвертор
- Режим 180 градусов
- 120-градусный режим
(IV) В соответствии с различными методами ШИМ
- Простая широтно-импульсная модуляция (ШИМ)
- Многократная широтно-импульсная модуляция (MPWM)
- Синусоидальная широтно-импульсная модуляция (ШИМ)
- Модифицированная синусоидальная широтно-импульсная модуляция (MSPWM)
(V) В соответствии с номером выходного уровня
- Обычный двухуровневый инвертор
- Многоуровневый инвертор
Теперь мы обсудим их все по порядку.
Вы можете ознакомиться с образцом схемы инвертора 12 В постоянного тока в 220 В переменного тока здесь.
(I) В соответствии с выходной характеристикой
В соответствии с выходной характеристикой инвертора может быть три различных типа инверторов .
- Инвертор прямоугольной формы
- Синусоидальный инвертор
- Модифицированный синусоидальный инвертор
1) Прямоугольный инвертор
Выходной сигнал напряжения для этого инвертора представляет собой прямоугольную волну. Этот тип инвертора используется реже всего среди всех других типов инверторов, потому что все приборы рассчитаны на синусоидальное питание. Если мы подадим прямоугольную волну на устройство на основе синусоидальной волны, оно может быть повреждено или потери будут очень высокими. Стоимость этого инвертора очень низкая, но применение очень редкое. Его можно использовать в простых инструментах с универсальным двигателем.
2) Синусоидальная волна
Выходной сигнал напряжения представляет собой синусоидальный сигнал, который очень похож на выходной сигнал сети. Это главное преимущество этого инвертора, потому что все приборы, которые мы используем, рассчитаны на синусоиду. Таким образом, это идеальный выходной сигнал, дающий гарантию исправной работы оборудования. Этот тип инверторов более дорогой, но широко используется в жилых и коммерческих помещениях.
3) Модифицированная синусоида
Конструкция инвертора этого типа сложнее, чем у простого инвертора прямоугольной формы, но проще по сравнению с инвертором с чистой синусоидой. Выход этого инвертора не является ни чистой синусоидой, ни прямоугольной волной. Выход такого инвертора представляет собой некоторую из двух прямоугольных волн. Форма выходного сигнала не совсем синусоида, но напоминает форму синусоиды.
(II) В зависимости от источника инвертора
- Источник напряжения инвертора
- Инвертор источника тока
1) Инвертор источника тока
В CSI входом является источник тока.
Этот тип инверторов используется в промышленном оборудовании среднего напряжения, где требуются высококачественные формы тока. Но CSI не популярны.
2) Инвертор источника напряжения
В VSI вход является источником напряжения. Этот тип инвертора используется во всех приложениях, потому что он более эффективен, имеет более высокую надежность и более быстрый динамический отклик. VSI может запускать двигатели без снижения номинальных характеристик.
(III) В зависимости от типа нагрузки
- Однофазный инвертор
- Трехфазный инвертор
1) однофазный инвертор
Как правило, в жилых и коммерческих целях используется однофазное питание. Для этого типа приложений используется однофазный инвертор. Однофазный инвертор дополнительно разделен на две части;
- Однофазный полумостовой инвертор
- Однофазный мостовой инвертор
A) Однофазный полумостовой инвертор
Этот тип инвертора состоит из двух тиристоров и двух диодов, подключение показано на рисунке ниже.
В этом случае общее напряжение постоянного тока равно Vs и разделено на две равные части Vs/2. Время одного цикла Т сек.
Для полупериода 0 Для второго полупериода T/2 С помощью этой операции мы можем получить форму волны переменного напряжения с частотой 1/T Гц и пиковой амплитудой Vs/2. Выходной сигнал представляет собой прямоугольную волну. Он будет пропущен через фильтр и удалит нежелательные гармоники, которые дадут нам чистую синусоидальную форму волны. Частота сигнала может регулироваться временем включения (Ton) и временем выключения (Toff) тиристора. Величина выходного напряжения составляет половину напряжения питания и период использования источника 50%. B) Однофазный мостовой инвертор В этом типе инвертора используются четыре тиристора и четыре диода. Принципиальная схема однофазного полного моста показана на рисунке ниже. Одновременно два тиристора T1 и T2 ведут ток в течение первого полупериода 0 < t < T/2. В течение этого периода напряжение нагрузки равно Vs, что аналогично напряжению питания постоянного тока. Для второго полупериода T/2 < t < T два тиристора T3 и T4 открыты. Напряжение нагрузки в этот период равно -Vs. Здесь мы можем получить выходное напряжение переменного тока, такое же, как напряжение питания постоянного тока, а коэффициент использования источника равен 100%. Форма волны выходного напряжения представляет собой прямоугольную форму волны, и фильтры используются для преобразования ее в синусоидальную волну. Если все тиристоры проводят ток одновременно или в паре (Т1 и Т3) или (Т2 и Т4), то источник будет закорочен. Диоды включены в схему как диоды обратной связи, потому что они используются для обратной связи энергии с источником постоянного тока. Если мы сравним полномостовой инвертор с полумостовым инвертором, для заданной нагрузки напряжения питания постоянного тока выходное напряжение в два раза больше, а выходная мощность в четыре раза больше в полномостовом инверторе. 2) Трехфазный мостовой инвертор В случае промышленной нагрузки используется трехфазное питание переменного тока, и для этого мы должны использовать трехфазный инвертор. В инверторе этого типа используются шесть тиристоров и шесть диодов, и они подключены, как показано на рисунке ниже. Может работать в двух режимах в зависимости от степени стробирующих импульсов. A) 180-градусный режим В этом режиме работы время проводимости тиристора составляет 180 градусов. Фаза А Т1 Т4 Т1 Т4 Фаза В Т6 Т3 Т6 Т3 Т6 Фаза С Т5 Т2 Т5 Т2 Т5 Степень 60 120 180 240 300 360 60 120 180 240 300 360 Тиристор проводит 1 5 6 6 1 2 1 2 3 2 3 4 3 4 5 4 5 6 1 5 6 6 1 2 1 2 3 2 3 4 3 4 5 4 5 6 В этой операции временной интервал между коммутацией выходящего тиристора и проводимостью входящего тиристора равен нулю. B) 120-градусный режим В этой операции одновременно работают только два тиристора. Одна из фаз тиристора не подключена ни к положительному выводу, ни к отрицательному выводу. Время проводимости для каждого тиристора составляет 120 градусов. Форма линейного напряжения представляет собой трехступенчатую форму волны, а форма фазного напряжения представляет собой квазипрямоугольную форму волны. Фаза А Т1 Т4 Т1 Т4 Фаза В Т6 Т3 Т6 Т3 Т6 Фаза С Т2 Т5 Т2 Т5 степень 60 120 180 240 300 360 60 120 180 240 300 360 Тиристор проводит 1 6 2 1 3 2 3 4 4 5 6 5 1 6 2 1 3 2 3 4 4 5 5 6 Форма сигнала линейного напряжения, фазного напряжения и импульса затвора тиристора показана на рисунке выше. В любых силовых электронных выключателях есть два типа потерь; потери проводимости и потери переключения . Потери проводимости означают потерю состояния ON в переключателе, а потери переключения означают потерю состояния OFF в переключателе. Как правило, потери проводимости больше, чем потери переключения в большинстве операций. Если рассматривать 180-градусный режим для одной 60-градусной операции, три переключателя разомкнуты и три переключателя замкнуты. Общие потери равны трем потерям проводимости плюс троекратным потерям переключения. Если мы рассмотрим режим 120 градусов для одного поворота на 60 градусов, два переключателя разомкнуты, а остальные четыре переключателя замкнуты. . Означает, что общие потери равны двукратным потерям проводимости плюс четырехкратным потерям переключения. Выход инвертора представляет собой прямоугольный сигнал, и этот сигнал не используется для нагрузки. Метод широтно-импульсной модуляции (ШИМ) используется для управления выходным напряжением переменного тока. Это управление достигается за счет управления периодом включения и выключения переключателей. В технике ШИМ используются два сигнала; один — опорный сигнал, а второй — треугольный несущий сигнал. Импульс затвора для переключателей генерируется путем сравнения этих двух сигналов. Существуют различные типы методов ШИМ. 1) Одиночная широтно-импульсная модуляция (одиночная ШИМ) Для каждого полупериода в этом методе управления доступен только один импульс. Опорный сигнал представляет собой сигнал прямоугольной формы, а несущий сигнал представляет собой сигнал треугольной формы. Импульс стробирования для переключателей генерируется путем сравнения опорного сигнала и несущего сигнала. Частота выходного напряжения регулируется частотой опорного сигнала. Амплитуда опорного сигнала равна Ar, а амплитуда несущего сигнала равна Ac, тогда индекс модуляции можно определить как Ar/Ac. Основным недостатком этого метода является высокое содержание гармоник. 2) Многократная широтно-импульсная модуляция (MPWM) Недостаток метода широтно-импульсной модуляции решается с помощью множественной PWM. В этой методике вместо одного импульса используется несколько импульсов в каждом полупериоде выходного напряжения. Строб генерируется путем сравнения опорного сигнала и несущего сигнала. Количество импульсов на половину цикла = fc/ (2*f0) , где Fc = частота сигнала носителя F0 = частота выходного сигнала 3) Модуляция синусоидальной вал. SPWM) Этот метод управления широко используется в промышленности. В обоих описанных выше методах опорный сигнал представляет собой сигнал прямоугольной формы. Но в этом методе опорным сигналом является синусоидальный сигнал. Импульс стробирования для переключателей генерируется путем сравнения опорного синусоидального сигнала с треугольной несущей. Ширина каждого импульса меняется в зависимости от амплитуды синусоиды. Частота выходного сигнала такая же, как частота опорного сигнала. Выходное напряжение представляет собой синусоидальную волну, а среднеквадратичное напряжение можно регулировать с помощью индекса модуляции. 4) Модифицированная широтно-импульсная синусоидальная модуляция (MSPWM) Из-за характеристик синусоидальной волны ширина импульса волны не может быть изменена изменением индекса модуляции в методе SPWM. Именно поэтому вводится метод MSPWN. В этом методе несущий сигнал подается в течение первого и последнего 60-градусного интервала каждого полупериода. Таким образом, его гармонические характеристики улучшаются. Основным преимуществом этого метода является увеличение основной составляющей, уменьшение числа переключающих силовых устройств и снижение коммутационных потерь. Форма волны показана на рисунке ниже. 1) Обычный двухуровневый инвертор Эти инверторы имеют только уровни напряжения на выходе, которые представляют собой положительное пиковое напряжение и отрицательное пиковое напряжение. 2) Многоуровневые инверторы Эти инверторы могут иметь несколько уровней напряжения на выходе. Многоуровневый инвертор разделен на четыре части. — Инвертор летающих конденсаторов — Диверс -зажиганный диод — Гибридный инвертор — Каскадный инвертор H -типа каждый инвертор имеет свой собственный дизайн, мы здесь объяснили, чтобы получить базовый представления о них. — Реклама — Инвертор обеспечивает резервное питание для сетевых устройств в случае сбоя питания. Большинство инверторов, доступных на рынке, имеют сложную схему и не очень экономичны. Некоторые из них выдают на выходе прямоугольную форму волны, что нежелательно для индуктивных нагрузок. Здесь мы разработали простую схему синусоидального инвертора, которая производит квазисинусоидальный сигнал с частотой 50 Гц, используя одну микросхему CD4047 и несколько дискретных компонентов, что делает ее очень экономичным решением. Схема синусоидального инвертора с использованием микросхемы IC 4047, сделанная своими руками, приведена ниже. — Реклама — Он состоит из мультивибратора CD4047 (IC1), полевого МОП-транзистора, полевого МОП-транзистора IRF250 (с T1 по T8), транзисторов и нескольких дискретных компонентов. IC CD4047 имеет встроенные средства для нестабильных и бистабильных мультивибраторов. Приложение инвертора требует двух выходов, которые сдвинуты по фазе на 180 градусов. Поэтому IC1 подключается для создания двух прямоугольных выходных сигналов на контактах 10 и 11 с частотой 50 Гц, коэффициентом заполнения 50% и фазовым сдвигом на 180 градусов. Частота колебаний определяется внешней предустановкой VR1 и конденсатором C1. Эти два сигнала попеременно управляют двумя блоками MOSFET (банк-1 и банк-2). Когда на выводе 10 микросхемы IC1 высокий уровень, а на выводе 11 низкий уровень, полевые МОП-транзисторы банка 1 (с T1 по T4) проводят ток, в то время как полевые МОП-транзисторы банка 2 (с T5 по T8) остаются в непроводящем состоянии. Поэтому большой размах тока протекает через первую половину первичной обмотки инверторного трансформатора X1, а 230 В переменного тока возникает во вторичной обмотке. В течение следующего полупериода напряжение на выводе 10 микросхемы IC1 становится низким, а напряжение на выводе 11 высоким. Таким образом, МОП-транзисторы банка-2 проводят, а МОП-транзисторы банка-1 остаются непроводящими. Поэтому ток протекает через другую половину первичной обмотки, а 230 В переменного тока развивается через вторичную обмотку. Таким образом получается переменное выходное напряжение на вторичной обмотке. Выходной синусоидальный сигнал получается путем формирования накопительной цепи со вторичной обмоткой инверторного трансформатора, параллельной конденсаторам с C5 по C7. Два конденсатора емкостью 2,2 мкФ подключаются к затворам полевых МОП-транзисторов в обеих банках относительно земли, если не создается надлежащая синусоида. Собственная частота контура бака настроена на 50 Гц. Напряжение питания IC1 ограничено до 5,1 В за счет использования стабилитрона ZD1 и резистора R4 с внешней батареей. Схема индикации низкого заряда батареи состоит из транзистора T9, предустановки VR2, стабилитрона ZD2, резисторов R5, R6 и R7, LED2 и конденсатора C2. Напряжение питания 12В от BATT.1 подается на цепь индикатора разряда батареи при полной нагрузке (не более 1000 Вт), подключенной к выходу инвертора. Напряжение на нагрузке составляет 230 В переменного тока. В этот момент отрегулируйте предустановку VR2 так, чтобы стабилитрон ZD2 и транзистор T9 проводили, чтобы снизить напряжение коллектора до 0,7 В, оставив светодиод 2 в выключенном состоянии. до 210 В переменного тока. В этот момент стабилитрон ZD2 и транзистор T9 не проводят ток, и, следовательно, напряжение на коллекторе увеличивается примерно до 10,5 вольт, а светодиод 2 светится, указывая на низкое напряжение батареи. Одновременно пьезоизлучатель PZ1 издает звуковой сигнал, указывающий на низкий заряд батареи. Если батарея неоднократно разряжается до нуля, срок службы батареи сокращается. Схема отключения при низком заряде батареи состоит из транзистора Т10, предустановки VR3, стабилитрона ZD4, резисторов R8 и R9, конденсатора С3 и диода D1. Отрегулируйте предварительную настройку VR3 таким образом, чтобы при напряжении на нагрузке выше 200 вольт стабилитрон ZD4 и транзистор T10 открывались. Напряжение коллектора T10 в этом случае составляет около 0,7 вольт, и, следовательно, SCR (SCR1) не будет проводить ток. Но если напряжение на нагрузке упадет ниже 200 вольт, стабилитрон ZD4 и транзистор T10 перестанут работать, а напряжение коллектора T10 увеличится, что приведет к открытию тринистора. После того, как тринистор проведет ток, напряжение питания IC1 (CD4047) составит 0,7 В, из-за чего IC1 не сможет формировать импульсы напряжения на выходных контактах 10 и 11, и инвертор автоматически выключится. Нижняя отсечка инвертора может быть установлена при напряжении нагрузки 170 вольт для лампы, вентилятора и т. д. Таким образом, лампа и вентилятор не будут выключаться, пока напряжение не упадет ниже 170 вольт. Если к выходу инвертора не подключена нагрузка, выходное напряжение составляет от 270 до 290 вольт. Это напряжение измеряется отводом 0-12 В на вторичной обмотке инверторного трансформатора X1, который подключен к цепи отключения при холостом ходе, состоящей из стабилитрона ZD5, транзистора T11, предустановки VR4, резисторов R12 и R11 и конденсатора C4. . Когда нагрузка не подключена, напряжение на отводе 12 В также увеличивается. Это напряжение выпрямляется двухполупериодным мостовым выпрямителем, состоящим из диодов D3-D6, фильтруется конденсатором C4 и подается на транзистор T11. Настройте предустановку VR4 таким образом, чтобы, если напряжение инвертора превышает 250 вольт, стабилитрон ZD5 и транзистор T11 открывались. Ниже показана односторонняя печатная плата в натуральную величину для схемы инвертора с чистой синусоидой. На печатной плате предусмотрен подходящий разъем CON1 для внешнего подключения блоков полевых МОП-транзисторов и трансформатора. Контакты разъема CON1 от A до F также отмечены на схеме. Соберите схему на печатной плате, так как это экономит время и сводит к минимуму количество ошибок при сборке. Тщательно соберите компоненты и перепроверьте на наличие упущенных ошибок. МОП-транзисторы следует монтировать над радиаторами, используя слюдяные прокладки в качестве изоляторов между ними. Загрузить PDF-файлы схемы печатных плат и компонентов Подключите клемму питания 24 В непосредственно к центральному отводу первичной обмотки трансформатора инвертора, который пропускает максимальный ток более 50 ампер при мощности 1000 Вт.
Vo = Vs/2
Это является недостатком полумостового инвертора , и решением этой проблемы является полный мостовой инвертор .
В любой момент периода три тиристора (по одному от каждой фазы) находятся в режиме проводимости. Форма фазного напряжения представляет собой три ступенчатых формы волны, а форма линейного напряжения представляет собой квазипрямоугольную волну, как показано на рисунке.
Vab = Va0 – Vb0
Vbc = Vb0 – Vc0
Vca = Vc0 – Va0
Таким образом, возможно одновременное проведение входящего и выходящего тиристора. Это приводит к короткому замыканию источника. Чтобы избежать этой трудности, используется 120-градусный режим работы.
Общие потери при повороте на 180 градусов = 3 (потери проводимости) + 3 (потери при переключении)
Общие потери при 120° = 2 (потери проводимости) + 4 (потери при переключении)
Выходная частота управляется путем управления частотой несущего сигнала. Индекс модуляции используется для управления выходным напряжением.
Формы сигналов показаны на рисунке ниже.
Иногда инвертор с нулевым напряжением также называют двухуровневым инвертором. Проектирование схемы синусоидального инвертора мощностью 1 кВт
Потребляемый ток без нагрузки составляет всего 500 мА из-за 50% рабочего цикла прямоугольного сигнала. При увеличении нагрузки увеличивается потребляемый ток.
В этом состоянии SCR остается проводимым.
Это увеличивает напряжение эмиттера, поэтому тиристор срабатывает, чтобы «выключить» инвертор. Когда подключена соответствующая нагрузка, инвертор автоматически включится.
