Лабораторная работа 5 изучение конструкции и исследование работы сварочных выпрямителей типа вд-306 в параллельном режиме

Цель работы: изучить конструкцию и принцип работы выпрямителя ВД-306-У3, освоить методику испытания и порядок снятия внешних характеристик выпрямителей, работающих в параллельном режиме.

Основные сведения об устройстве и принципе работы выпрямителя вд-306

Выпрямитель ВД-306-У3 предназначен для питания электрической сварочной дуги постоянным током при дуговой сварке, резке и наплавке металлов. Имеет падающую форму внешней характеристики, которая создается сварочным трехфазным трансформатором с развитым магнитным рассеянием. Повышенная индуктивность рассеяния создается путем расположения первичной и вторичной обмоток вдоль стержней сердечника на некотором удалении друг от друга. Катушки вторичной обмотки неподвижны и закреплены у верхнего ярма. Перемещение катушек первичной обмотки производителя с помощью ходового винта. При этом они могут перемещаться вверх, сближаясь с катушками вторичной обмотки (сварочный ток увеличивается), или перемещаться вниз, удаляясь от катушек вторичной обмотки (сварочный ток уменьшается). Это способ плавной регулировки сварочного тока. Ступенчатая регулировка тока производится путем переключения катушек первичной и вторичной обмоток трансформатора со «звезды» на «треугольник»: при соединении первичной и вторичной обмоток трансформатора «звездой» (Y-Y)  диапазон малых токов, при соединении обмоток «треугольником» (-)  диапазон больших токов. Переключение диапазонов сварочного тока осуществляется переключателем F₅ (принципиальная электрическая схема выпрямителя содержится в инструкции, выдаваемой студентам на занятии и в специальной литературе, см. список рекомендуемой литературы).

Вторичная обмотка трансформатора включена на блок кремниевых вентилей трехфазной мостовой схемы выпрямления.

Выпрямитель снабжен специальной защитой, отключающей его от сети при выходе из строя одного из диодов выпрямительного блока или при пробое на корпус вторичной обмотки сварочного трансформатора.

Защита состоит из магнитного усилителя А1, вспомогательного трансформатора Т2 и электромагнитного реле К1 переменного тока. Обмоткой управления магнитного усилителя служат четыре фазных провода двух фаз вторичных катушек силового трансформатора, проходящих через окно тороидального сердечника усилителя. Если в проводах, магнитно связанных с усилителем, протекает нормальный ток при исправном блоке диодов, то индуктивное сопротивление усилителя будет большое, что создает минимальный ток в обмотке реле К1. Реле не срабатывает и размыкающий контакт К1.2, включенный последовательно в цепь питания катушки магнитного пускателя К2, будет замкнут. Если при работе вентилятора от потока воздуха замкнется контакт воздушного реле К3, то сработает контактор К2, контакты которого К2.1, К2.2, К2.3 включат выпрямитель в сеть. В случае повреждения диодов выпрямительного блока резко возрастает ток в проводах, индуктивно связанных с магнитным усилителем, что приводит к срабатыванию реле К1. При этом размыкается контакт К1.2, который выключает цепь питания катушки магнитного пускателя К2. Контакты К2.1; К2.2; К2.3 размыкаются, и выпрямитель отключается от сети. Одновременно замыкается контакт К1.1, который ставит на самоблокировку питание катушки К1. Если блок вентилей не будет исправен, то включить выпрямитель в сеть будет невозможно.

При неисправности вентилятора и отсутствии потока охлаждающего воздуха разомкнутый контакт К3 также предотвратит срабатывание магнитного пускателя К2 и подключение выпрямителя к сети.

В тех случаях, когда необходимо иметь источник питания сварочной дуги значительно большей мощности (для питания сварочных автоматов на токи 500 А и выше), а в наличии имеются маломощные однопостовые выпрямители, то их можно использовать при совместной работе в параллельном режиме. При этом суммарный сварочный ток будет представлять собой сумму токов нагрузки каждого из выпрямителей:

,

где I_д – общий сварочный ток установки, А; I₁ и I₂ - сварочный ток первого и второго выпрямителя соответственно, А.

Включать сварочные выпрямители в параллельном режиме можно только с соблюдением следующих обязательных условий:

1. Для параллельной работы лучше использовать выпрямители одной системы и одной марки. Внешние характеристики соединяемых выпрямителей должны иметь одинаковую форму.

2. Напряжения холостого хода включаемых выпрямителей должны быть равными .

3. Включать между собой только одноименные клеммы выпрямителей.

4. Включать и выключать выпрямители из сети раздельно.

5. При включении выпрямителей в параллельный режим сначала проверить их работу в режиме холостого хода, а затем подключать сварочную цепь.

6. Регулировку тока нагрузки производить отдельно на каждом выпрямителе.

Выключение выпрямителей производить в следующем порядке:

• Выключить цепь нагрузки питания сварочной дуги.

• Разъединить цепь параллельного включения выпрямителей.

• Выключить выпрямители из сети.