El principio de funcionamiento de muchos tipos de equipos de soldadura se basa en el uso de corriente continua.Para que dichos dispositivos funcionen desde una red eléctrica que se sabe que es una fuente de CA, están equipados con dispositivos especiales llamados rectificadores.Cómo es un moderno rectificador de la corriente y qué tipos de sistemas se utilizan hoy en día en la vida cotidiana y en la industria: estas cuestiones serán el tema de nuestra conversación.
Contenido
Principio de funcionamiento del dispositivo
En cualquier rectificador, independientemente de su tipo, se utilizan elementos semiconductores, cuyas propiedades aseguran la transformación de la variable en una constante.Al estar hechos de materiales especiales, por ejemplo, germanio o silicio cristalizado con la adición de componentes de aleación, estos elementos tienen la capacidad de conducir la corriente en una sola dirección.
Vea el video sobre el dispositivo del dispositivo:
En los rectificadores modernos de corriente alterna, se usan tres tipos de componentes semiconductores:
Diodo
La versión más simple del elemento semiconductor.Tiene dos conclusiones, que se llaman ánodo y cátodo.La función del diodo en el circuito eléctrico es similar a la función de la válvula de inversión en el sistema de tuberías: el elemento pasa la corriente eléctrica, dirigida desde el ánodo al cátodo, y se cierra tan pronto como la dirección de la corriente cambia a la opuesta.
Las principales características de los diodos son:
- Corriente máxima
- Voltaje máximo que contiene un diodo cerrado (en caso de exceder el valor permitido, habrá una ruptura del diodo, en la cual la corriente pasará por el elemento en la dirección opuesta);
- La velocidad o, en otras palabras, el tiempo que tarda un diodo en cerrarse depende de esta característica, con las corrientes de qué frecuencia puede trabajar el elemento;
- La proporción de energía eléctrica disipada en forma de calor.
Tiristor
Este elemento está dispuesto de manera similar, pero además del ánodo y el cátodo, tiene un electrodo de control en el cual la señal se puede transmitir para abrir o cerrar.Esto se debe al segundo nombre del tiristor: un diodo controlado.
Vea el video, un cargador simple en un tiristor:
La lista de características en los tiristores es la misma que en los diodos, solo se le agregan los parámetros de la señal de control.A menudo en la ingeniería eléctrica los diodos y tiristores se denominan válvulas semiconductoras.
Transistor
Este elemento semiconductor permite, con la ayuda de una señal de control de baja potencia, implementar un control flexible de la cantidad de corriente de alta potencia transmitida y su voltaje.
La versión más simple de un rectificador semiconductor monofásico es el llamado puente de diodo:
Como puede verse, independientemente de la dirección de acción de la fuerza electromotriz de la fuente alterna, la corriente eléctrica en la carga siempre se dirigirá a la mismala fiestaUna de las principales desventajas de este esquema es el tipo pulsante de corriente rectificada, por lo que incluso la más simpleLos rectificadores no pueden funcionar sin el uso de filtros de condensador más suaves.
Cabe señalar que el rectificador de soldadura no se llama rectificador en su forma pura, sino un dispositivo capaz de producir una corriente estable y constante de grandes voltajes necesarios para realizar trabajos de soldadura.
Por lo tanto, en estos dispositivos, además del rectificador directo, también hay un transformador. Además, pueden equiparse con todo tipo de filtros, tableros de control, equipos de protección y medición.
Si se comparan los rectificadores de soldadura con los convertidores, existen varias ventajas:
Equipo de soldadura de aparatosEl uso de un rectificador proporciona un arco de electrodiscarga más estable;
- El volumen de metal pulverizado se reduce significativamente;
- Los rectificadores tienen una mayor eficiencia;
- Reducción de las pérdidas por inactividad;
- Proporciona un rango más amplio de regulación de la intensidad de la corriente de soldadura;
- El uso de un rectificador ofrece mayores posibilidades para la automatización del proceso de soldadura eléctrica;
- La masa y las dimensiones de las máquinas de soldadura se reducen.
Variedades de rectificadores de soldadura
El número de fases distingue dos tipos de rectificadores de una corriente alterna:
Monofásico
Diseñado para la conexión a redes monofásicas. En estos dispositivos, se utiliza un esquema de puente monofásico (consulte la descripción del puente de diodo anterior) con un rectificador de dos fases.
Trifásico
Alimentado por una red eléctrica trifásica. Estos dispositivosConseguí la mayor distribución.El trabajo de un rectificador trifásico se basa en la aplicación de uno de dos tipos de circuitos:
Puente trifásico.
La ventaja de este esquema antes de la fase única es que su implementación requiere un número menor de elementos semiconductores, mientras que el arco resulta ser más estable.
Vea el video del esquema de trabajo del puente:
El dispositivo utiliza un rectificador trifásico de la construcción más simple.En la salida del rectificador hay una corriente pulsante con una frecuencia de pulsación de 300 Hz.
Seis fases (circuito trifásico trifásico).
Se aplica a dispositivos con una corriente de hasta 500 A. El devanado secundario de un transformador en un rectificador de este tipo se divide en seis partes, que se agrupan en dos grupos, cada uno de los cuales cumple una funciónSe utiliza una fuente de alimentación trifásica para igualar el voltaje entre ellos.
Seisfase (circuito trifásico dual
Desde qué método se conectará el devanado primario: el "triángulo"o "estrella" dependerá del rango de regulación de la corriente de soldadura
Patrón de anillo
A diferencia de la falta de un reactor de nivelación mencionado anteriormente, en este caso los elementos semiconductores funcionan en condiciones menos favorables, pero el transformador de potencia se usa de manera más eficiente
Clasificación por propósitoy dispositivo
Además de esta clasificación, los rectificadores modernos se dividen en dispositivos y están diseñados para los siguientes tipos:
Clásico.
Esta es la opción más simplerectificador de soldaduraEl dispositivo incluye tres componentes principales:
Las principales desventajas de los rectificadores clásicos son el peso y el tamaño, así como la corta duración de la carga en el ciclo.Esto último significa que la unidad puede funcionar durante mucho tiempo y con importantes descansos necesarios para la refrigeración.Por lo tanto, se utilizan los rectificadores clásicos, principalmente para trabajos individuales, en el hogar o en pequeños talleres.
Multipost.
Unidades multipolares
Estos agregados se utilizan en la industria o en sitios de construcción, donde los trabajos de soldadura se realizan de forma continua y en grandes volúmenes.El dispositivo suministra una alta corriente a la vez a varias estaciones de soldadura.Cada salida cuenta con su propio mecanismo de regulación, que consta de un acelerador y un reóstato, lo que hace posible personalizar sus propios parámetros de trabajo en cada una de las publicaciones.
El uso de un rectificador multipunto reduce el costo de compra de equipos y su mantenimiento.
La principal desventaja del dispositivo de este tipo es que, en caso de rotura, el robot se detiene en todos los puestos simultáneamente.
Inversores.
La unidad de soldadura del tipo clásico, incluso con una potencia relativamente baja, es bastante grande en tamaño y peso, debido en primer lugar a las dimensiones del transformador de bajada.Se encontró que con frecuencia creciente de alternanciaLa corriente del cable magnético del transformador de potencia puede reducirse sustancialmente.Este principio fue la base del dispositivo rectificador inversor.Las etapas de la transformación de la corriente en este dispositivo tienen el siguiente orden:
Características de los rectificadores
Unidad inversora
Las características principales de los rectificadores incluyen:
- Corriente nominal de soldadura, A;
- Tensión nominal de servicio, V;
- Corriente de soldadura mínima, A;
- Voltaje de funcionamiento mínimo, V;
- Duración nominal de la carga,%;
- El tiempo de ciclo.
Gracias a los rectificadores modernos, la soldadura se ha vuelto mucho más fácil.
