آلة اللحام هي واحدة من أكثر المعدات شعبية في العالم. يتم تنفيذ العمل الملحوم في كل مكان وعلى نطاق واسع جدا.
بالطبع ، هناك الكثير من أنواع هذه الأجهزة ، والتي تختلف حسب مبدأ التشغيل ، الأبعاد ، التي يصدرها التيار وغيرها الخصائص التقنيةو. هناك أيضا معدات تعمل على التيار المتناوب والمباشر.
آلة لحام تيار مباشر الأكثر شيوعا ، لأن يدعم 2 طرق التشغيل - لحام خط مستقيم (على القطب ناقص ، وعلى التفاصيل بالإضافة إلى) والعكس (العكس بالعكس ، على القطب زائد ، على الجزء ناقص) القطبية. في كثير من الأحيان هو مطلوب لتغيير أوضاع التشغيل ، TK. بعض المعادن تستفيد بشكل جيد على خط مستقيم ، والبعض الآخر على قطبية معكوس.
يرتبط اختيار هذا أو ذاك الجهاز ارتباطًا وثيقًا بالأهداف التي يلتزم بها لحام نفسه:
- أي نوع من المعادن سوف يتم لحامه (النوع والسماكة) ؛
- ما التيار (جهده وقوته) موجود في موقع العمل.
- في أي وقت يجب أن تعمل آلة اللحام بدون راحة ؛
- وغيرها من المواقف.
آلات اللحام المستخدمة في الصناعة ، التصنيع ، البناء ، إلخ. تختلف عن تلك المستخدمة في المنزل. الفرق الرئيسي بينهما هو القوة ، وبالتالي ، التكلفة.
اليوم في السوق ، ما يسمى العاكسون - آلات لحام القوس الكهربائي تحظى بشعبية كبيرة. فهي رائعة لتنفيذ أي أعمال لحام تقريبًا وأي تعقيد وحجم. كما أنها تستخدم في أغلب الأحيان في الحياة اليومية لسببين بسيطين - لهما أبعاد صغيرة وتكلفة منخفضة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن العاكسون سهل في التعامل ويمكن إصلاحه بسهولة. ومهندس الإلكترونيات ، حتى مع مجموعة المعرفة الأساسية ، قادر على إنشاء آلة لحام DC ذاتية الصنع من الدوائر المتعددة المتاحة على الشبكة.
نحن نعتبر المعايير المذكورة أعلاه لاختيار المحولات بمزيد من التفصيل.
بعض الحقائق عن العاكسون وماذا تختار للمنزل
لنبدأ بالمعادن ليتم لحامها. على سبيل المثال ، في الإنتاج أو في البناء ، غالباً ما يكون مطلوباً لحام الأجزاء المعدنية الثقيلة أو المعادن ذات قابلية اللحام المنخفضة (قدرة المعادن على اللحام). في مثل هذه الحالات ، لا يمكنك الاستغناء عن آلة اللحام القوية ذات التيار الكهربائي عند مخرج 300-500 أمبير أو أكثر. ومع ذلك ، فإن الصفائح المعدنية أو الأجزاء التي يزيد سمكها عن 5 مم تكون نادرة للغاية في الحياة اليومية. ولحامها ، فإن العاكس ذو القوة الحالية 160 ألف مناسب تمامًا.
الضغوط التي تكون مجهزة بمنزل ، مرآب ، وما إلى ذلك ، غالباً لا تكفي للتشغيل العادي لآلات اللحام عالية الطاقة ، tk. يحتاجون 380 فولت (3 مراحل). قبل شراء العاكس ، تحتاج إلى قياس الجهد في المكان الذي يوجد فيه أعمال اللحام. في كثير من الأحيان يحدث أن يقوم المالك بفحص البضائع قبل الشراء في المتجر للعمل ، وعندما يعود إلى المنزل يتبين أنه لا يعمل. كل شيء عن عدم وجود التوتر. لذلك ، تحتاج إلى شراء العاكس مع الخصائص التقنية التي هي مناسبة للتشغيل العادي في المنزل.
العاكس هو في الغالب جهاز لحام DC ، خاصة إذا تم استخدامه في المنزل. من أجل الحصول على خرج جهد ثابت ، يتم استخدام محولات خاصة ذات جهد عالي. فهي ساخنة للغاية أثناء عملها ، الأمر الذي يتطلب استخدام تبريد عالي الجودة. في نماذج أرخص ، يستخدم العاكس أحواض حرارية للمعادن (من الألمنيوم أو النحاس) - مشعات. في الموديلات الأكثر تكلفة ، يتم استخدام التبريد بالهواء أو الماء ، وبفضل هذه الأجهزة تكون قادرة على العمل لمدة طويلة دون إطفاء. ومع ذلك ، للأغراض المنزلية ، العاكسون مع التبريد المبرد من العناصر الإلكترونية هي مناسبة تماما.
تحديد بدقة مع كل ما سبق ، يمكنك شراء هذا النموذج من العاكس أو بأمان.
تم التعبير عن تطبيق واسع للحام في الصناعة في التطور السريع لتصميم آلات اللحام على مبادئ العمل الجديدة. ولكن حتى في القريب
|
|
جهاز العاكس للحام DC هو آلة لحام مدمجة مثالية. عالية الجودة يتم ضمان حرق القوس واستقراره من خلال أعلى جودة من تيار اللحام في إخراج العاكس. التحول المتكرر للتيار في العاكس (AC إلى ثابت ومرة أخرى لبالتناوب بالإضافة إلى تغير في التردد) إخراج تيار النابض مع الحد الأدنى من الخصائص. عملية مريحة ، الاغلاق التلقائي عندما التمسك القطب خلق راحة كبيرة في العمل ، وخاصة لحام المبتدئين. على الرغم من أن المهنيين يعطيون الأفضلية لهذا النوع من آلات اللحام.
العاكس DC اللحام ، التي أنشئت على مبدأ تحويل التيارات عالية التردد ، ليست محضة الأجهزة المنزلية. على أساس الأجهزة القوية ، تم تصميم الوحدات الصناعية لطرق اللحام الميكانيكية. يمكن للغليان شبه العاكس للحام في الغازات الواقية أن يغلي بالتكنولوجيا باستخدام قطب كهربائي قابل للذوبان وغير قابل للاستهلاك. يستخدم على نطاق واسع لحام كهربائي للاستهلاك (نصيحة التنغستن) تحت الأرجون لتجميع أجزاء ومكونات مصنوعة من الألمنيوم أو الفولاذ عالي سبائك (الفولاذ المقاوم للصدأ).
يمكن أن تسمى محولات اللحام من نوع العاكس الأجهزة من جيل جديد. باستخدام مبدأ عملية أساس العاكس تحويل الحالي المتعدد ونبض مبدأ الرنين تشغيل التيارات عالية التردد والعديد من الخطوات قبل الأجهزة القائمة على وضعها الطبيعي، وتحويل الطاقة وتصحيح الصمام الثنائي التيار المتناوب.
بعد أن بدأ التقدم من مطرقة الحداد وتسخين الجبل للجزء ، تحولت الأجهزة لتوصيل الأجزاء المعدنية إلى آلات لحام إلكترونية أنيقة.
العاكس هي المحولات الجهد المستمر في المتغير. العناصر الرئيسية للعاكسون (والمحولات أيضًا) هي أجهزة تبديل ، والتي تقاطع التيار بشكل دوري أو تغير اتجاهه. وتصنف المحولات وفقا لنوع الجهاز التبديل (الترانزستور أو الثايرستور)، وفقا لطبيعة وتحولت متغير (الجهد أو محولات الحالية)، لتحويل مبدأ (مستقل أو العبيد شبكة). وتستخدم محولات الترانزستور في القوى منخفضة لا تزيد عن مائة واط، الثايرستور - في القوى والتيارات عالية، قد تصل إلى مئات أمبير.
في أنظمة المحول ، يمكن تبديل وضع العاكس مع وضع التصحيح ، خاصة في محركات DC. في وضع المحرك ، يعمل المحول كمقوي ، حيث ينقل الطاقة إلى المحرك DC. عند التبديل المحرك في وضع مولد (حركة حمولة أصل إلى أسفل، وما إلى ذلك)، وتحويل يعمل بمثابة العاكس، وإعطاء السلطة DC التي تم إنشاؤها بواسطة آلة كهربائية، متصلة التيار المتردد. عندما قلب العاصمة امدادات الطاقة تعمل كمولد طاقة، وتتميز في هذا الاتجاه من القوة الدافعة الكهربائية والمباراة الحالية، وتحميل AC - كمستهلك، التي EMF والحالية وتصطدم.
العاكسون مدفوعة من قبل الشبكة. يوضح الشكل 3.41 دارة العاكس الكامل الموجة أحادية الطور مع خرج صفر. يتم إلغاء دوران الثايرستور بالتناوب عن طريق دائرة تحكم خلال كل فترة من الفترة a = p ، ويحدث قفلها بالجهد الثانوي U 2 المحولات التي تم إنشاؤها بواسطة الشبكة. لذلك ، يسمى العاكس الرقيق. فيما يتعلق E يتم تبديل الثايرستور في الاتجاه الأمامي. الجهد U 2-1 , U 2-2 على اللفات الثانوية علامة التغيير بشكل دوري ، في نصف فترة للطي مع E، وفي الآخر - مطروح منه. يتم نقل الطاقة من العاكس إلى شبكة AC عند اتجاه التيار أنا 2 والجهد المتناوب U 2 هي عكس ذلك ، أنا. متى و U 2 و E تأتي بنتائج عكسية.
عملية قلب ممكن فقط عندما U 2 > E. في وضع عكس U 2 (U 1) و أنا 2 (أنا 1) هي الطور المضاد ، وهو مؤشر نقل الطاقة إلى الشبكة.
ل = 0 (في الحالة العامة ، ل 0< a < p/2) инвертор может работать как выпрямитель.
لنقل الدائرة من وضع التصحيح إلى وضع عكس ذلك من الضروري:
1) توصيل مصدر التيار المستمر إلى قطبية ، عكس وضع التصحيح ؛
2) ضمان فتح الثايرستور مع قطبية سلبية للجهد على نصف اللفات U 2-1 , U 2-2 .
ولكن إذا تم فتح الثايرستور التالي بدقة في زاوية التحكم a = p ، عندئذ لن يكون الثايرستور الآخر لديه وقت لإغلاقه ، لأن إغلاق يتطلب وقتا مساويا ل تي قبالة الثايرستور. ثم لفترة من الوقت تي خارج السلسلة تتكون ماس كهربائى عن طريق الدائرة: اللف الثانوي - الثايرستور القابل للقفل - المصدر E. وتسمى هذه الظاهرة بتعطيل قلب أو قلب العاكس. لتجنب هذه العملية غير المرغوب فيها ، من الضروري جعل زاوية الضبط أصغر من ع بعض الزاوية ب، ودعا زاوية فتح لفتح - Fig.3.42.
يجب أن تكون زاوية الرصاص كافية للسماح بتغيير تيارات الثايرستور (فترة التبديل γ) وللثايرستور المغلق لاستعادة خصائص القفل بعد التبديل.
يمكن تنظيم الطاقة المزودة للشبكة عن طريق العاكس في 3 طرق: عن طريق تغيير زاوية التقدم عند ثابت E. تغيير الجهد لمصدر الطاقة E في تقدم مستمر ب التيار المتردد الحالي U 2 .
ويرد العاكس الحالية المستقلة في الشكل. 3.43. يعمل مصدر الطاقة E في وضع المصدر الحالي ، نظرًا لوجود الخانق L o محاثة كبيرة. الثايرستور تي 1 , تي 2 فتح بالتناوب نبضات U مدخل 1، U in.2 ، قادمة من نظام التحكم.
بعد أن فتحت ، الثايرستور تي 1 يربط النصف الأيسر في الرسم ث 1-1 لتزويد الطاقة E وفيه هناك تيار أنا T1. هذا التيار يدفع EMF في النصف الثاني (الأيمن) متعرج ث 1-2 وفي اللف الثانوي ث. مكثف C ك ، يتم شحن ما يصل إلى ضعف قيمة امدادات التيار الكهربائي E. بعد تلقي نبض التحكم في المدخلات U in.2 الثايرستور تي 2 يفتح والجهد على مكثف يؤمن الثايرستور الأول تي 1. مكثف C ك ، من خلال التفريغ الأساسية وبعض الوقت ( تي قبالة) - من خلال كل من الثايرستور مفتوحة. مرة واحدة الثايرستور تي 2 سوف تغلق ، و C ك ، يتوقف ويتحول إلى إعادة شحن تصل إلى 2 E قطبية أخرى.
في وضع الخمول ، عند تبديل الثايرستورات ، يمكن أن تحدث حالات الجهد الزائد الكبيرة ، مما يؤثر سلبًا على الثايرستور والمكثف. لتجنب ذلك ، يتم استخدام دائرة محسنة مع صمامات ثنائية القطع.
تم تصميم عاكس الجهد الذاتي المتحرك لتحويل جهد DC إلى جهد AC. هناك أيضا محولات التيار ، فإنها تحول DC إلى AC. ومع ذلك ، الأكثر استخداما على نطاق واسع هي محولات الجهد. يتم استخدامها لتحويل الفولتية DC ، على سبيل المثال مقومات ، بطارية أو الخلايا الشمسية ، ل الجهد المتناوب، في معظم الأحيان مع تردد 50 هرتز أو أي تردد آخر مع إمكانية تعديله.
مرحلة واحدة العاكس الجهد المستقل. مبدأ العملية
يتم تشكيل الجهد المتناوب على الحمل عن طريق وصلات بالتناوب على المدى القصير لإمداد طاقة التيار المستمر إلى طرفي الحمل المقابل ، أي في وقت واحد ، يتم توصيل مصدر الطاقة بأطرافه. 1-2 متصلا محطات الحمل 3-4 ، والقادم - إلى المحطات 4-3 . (التين. 1 ) ونتيجة لذلك ، يتدفق التيار من خلال الحمل في اتجاه واحد ، ثم في الآخر. مع زيادة في تكرار هذا التبديل ، يزيد تردد التيار المتردد على الحمل.
التين. 1 - العاكس الجهد الذاتي. مبدأ العملية
من الأسهل أن نفهم عملية تشكيل فولت متناوب من واحد ثابت إذا تخيلنا أن هناك مقاوم في يد واحدة وبطارية في جهة أخرى. وبالتالي ، يكون المقاوم طوال الوقت في موضع ثابت واحد ، وتكون البطارية متصلة بقطب ، ناقص إلى نفس النتيجة للمقاوم. وبالتالي ، فإن التيار عبر المقاوم سيتدفق في اتجاه واحد ، ثم في الاتجاه المعاكس. في الواقع ، تؤدي مفاتيح أشباه الموصلات دور المحولات.
الرسم التخطيطي لعاكس الجهد الكهربائي الذاتي هو مبين في الشكل. التين. 2.
التين. 2 - العاكس للجهد المستقل. رسم تخطيطي
النظر في تشغيل العاكس باستخدام مثال الحمولة الحثية النشطة ، الأكثر شيوعًا
في وقت ما تي 1 (التين. 3 ) زوج واحد من الترانزستورات المعاكس قطريا VT 1 , VT 4 فتح ، والثاني VT 2 , VT 3 مغلق. التيار المتدفق من خلال العاكس الجهد والحمل يزيد أضعافا مضاعفة مع ثابت الوقت τ= L H / R H على الطريق "+" U SP – VT 1 – L H R H – VT 4 – «-» U SP . في اللحظة القادمة تي 2 (التين. 4 الترانزستورات VT 1 , VT 4 مغلقة ، و VT 2 , VT 3 مفتوحة.
التين. 3 - مسار التدفق الحالي من خلال عناصر العاكس في الفترة الزمنية t1-t2
التين. 4 - مسار التدفق الحالي من خلال عناصر العاكس في الفترة الزمنية تي 2- تي 3
ومع ذلك ، بسبب المحاثة L H التيار لا يمكن تغيير اتجاهه على الفور. لذلك ، في الوقت الحالي تي 2 إغلاق الترانزستورات VT 1 , VT 4 والاكتشاف VT 2 , VT 3 يستمر التيار بالتدفق خلال العاكس في نفس الاتجاه حتى طاقة المجال المغناطيسي المخزنة في المحاثة W L ن = L H أنا 2 /2 لن ينقص إلى الصفر (الفاصل الزمني تي 2 — تي 3 ) (سم. التين. 4 ). منذ الترانزستورات VT 1 , VT 4 مغلق بالفعل ، سوف يتدفق التيار من خلال هذه الدائرة: L H R H – مرض جنسي 2 – U SP – مرض جنسي 3 . خلال هذه الفترة الزمنية ، يتم إعطاء الطاقة من الحمل إلى مصدر الطاقة U SP .
إذا كان المعدل هو مصدر الطاقة ، فمن الضروري تحويلة مكثف ج. سيسمح هذا التيار بالتدفق في الاتجاه المعاكس.
في هذه اللحظة تي 3 (التين. 5 ) سوف ينخفض التيار إلى الصفر ، وبعد ذلك سيتغير اتجاهه. في الفترة الزمنية تي 3 < تي < تي 4 سيتراكم التيار ويتدفق على طول المسار: "+" U SP – VT 2 – L H R H – VT 3 – «-» U SP . في عملات معدنية من الوقت تي 4 الترانزستورات VT 2 , VT 3 مرة أخرى قريبة ، VT 1 , VT 4 سيتم فتحه. الحالية على مدى فترة من الزمن تي 4 < تي < تي 5 سيستمر في التدفق في نفس الاتجاه حتى يسقط إلى الصفر. مسار التدفق الحالي: L H R H – مرض جنسي 1 – U SP – مرض جنسي 4 .
التين. 5 - مسار التيار المار خلال عناصر العاكس في الفاصل الزمني تي 3- تي 4
في المرة القادمة تي 5 (التين. 6 ) سيصبح التيار صفرًا ، ثم يبدأ تغيير اتجاهه في الزيادة في الفترة الزمنية تي 5 < تي < تي 6 . في هذه اللحظة تي 6 سوف الترانزستورات التبديل مرة أخرى وستتكرر العمليات.
التين. 6 - مسار التيار المار خلال عناصر العاكس في الفاصل الزمني تي 5- تي 6
التيار يتدفق عبر الدائرة "+" U SP – VT 2 –R H L H – VT 3 – «-» U SP . وبالتالي ، فإن الترانزستورات VT 1 …VT 4 بالتناوب توصيل التيار الكهربائي U SP إلى أطراف التحميل: أول زائد U SP متصل 3 المحطة ، وناقصا ل 4 المحطة الطرفية ، ثم العكس بالعكس.
تسمح خوارزمية التحكم الترانزستور المذكورة أعلاه بالحفاظ على قيمة جهد الخرج الخاص بالعاكس وحمل الحمل وفقًا لذلك ، ولكن في معظم الحالات ، من الضروري تغيير الجهد من أجل الحصول على القيمة المطلوبة للتيار في الحمل.
طرق لتنظيم الجهد من العاكس مستقل
هناك طريقتان للتحكم في الجهد الناتج من العاكس:
1) الطريقة الأولى هي تغيير قيمة الجهد من التيار الكهربائي U U ؛
2) يتم تحقيق الطريقة الثانية بمساعدة ما يسمى بالوسائل الداخلية للعاكس ، وبالتحديد عن طريق تغيير شكل جهد الخرج.
الطريقة الأولى بسيطة للغاية ولا تتطلب سوى مصدر طاقة منظم. جوهر الأسلوب الثاني هو على النحو التالي. لتغيير الجهد عند خرج العاكس ، من الضروري تحويل نبضات التحكم المطبقة على قواعد الترانزستورات VT 2 و VT 4 ، فيما يتعلق بنبضات التحكم في VT 1 و VT 3 في زاوية التحكم α (التين. 7 ).
التين. 7 - خوارزميات للتحكم في الترانزستورات العاكس للجهد أحادي الطور
النظر في تشغيل العاكس عند ضبط قيمة الناتج الجهد
في الفاصل الزمني تي 1 < تي < تي 2 (التين. 8 الترانزستورات المفتوحة VT 1 و VT 4 جهد التحميل يساوي مصدر الطاقة ش ن = U SP . في اللحظة القادمة ر 2 إغلاق VT 1 ويفتح VT 3. خلال الوقت تي 2 < تي < تي 3 (التين. 9 ) يتدفق التيار من خلال الدائرة R H L H – VT 4- مرض جنسي 3 والحمولة قصيرة الدارة ، بحيث يكون الجهد عبرها صفر ش ن =0 . في هذه اللحظة ر 3 يتم تطبيق إشارة فتح على قاعدة الترانزستور VT 2 ويتم إزالته من القاعدة VT 4 .
ونتيجة لذلك ، يتم تطبيق جهد مصدر الطاقة على الحمل ش ن = — U SP . وجود في دارة الحث يؤدي إلى حقيقة أنه في الفترة الزمنية تي 3 < تي < تي 4 (التين. 10 ) يستمر التيار من خلال العاكس بالتدفق في نفس الاتجاه: L H R H – مرض جنسي 2 – U SP – مرض جنسي 3 وبعد أن تنخفض إلى الصفر ، ستغير اتجاهها وتدفقها على طول السلسلة: U SP – VT 2 – R H L H – VT 3 (التين. 11 ).
التين. 8 - المسار الحالي يمر في الفترة الزمنية تي 1- تي 2
التين. 9 - مسار التيار المار خلال الفاصل الزمني تي 2- تي 3
التين. 10 - مسار المرور الحالي في الفترة الزمنية تي 3- تي 4
التين. 11 - مسار التيار المار خلال الفاصل الزمني تي > تي 4
ونتيجة لهذه السيطرة الترانزستورات الخوارزمية في منحنى الجهد هناك وقفة، والذي ينطوي على تخفيض قيمة الجهد الحالية. لذلك ، لضبط قيمة الجهد عند خرج العاكس ، فمن الضروري تغيير زاوية التحكم α.
في هذه المقالة مبدأ على مرحلة واحدة من طابقين العاكس الجهد، ولكن هناك أيضا متعدد المراحل ومتعدد المستويات العاكسون، ولكن أساس عملها هو استعراض مبدأ العاكس.
العاكس في الالكترونيات ما هو عليه
العاكس في مجال الإلكترونيات والهندسة الكهربائية هو جهاز لتحويل DC إلى AC الجهد قابل للتعديل أو ثابتة وتيرة الانتاج. إذا تم تصميم العاكس لتحميل لا يحتوي على مصدر طاقة بديل ، فإنه يطلق عليه اسم ذاتي. وتستخدم على نطاق واسع لتزويد المستهلكين مع التيار المتردد من البطاريات أو مصادر أخرى للمحركات الكهربائية مع تضمين التردد، في مختلف أنظمة تحويل الطاقة المباشر في آلات اللحام في السلطة والهندسة الطبية وهلم جرا. N.
بشكل منفصل ، يمكننا تمييز مفهوم العاكس: إنه عنصر منطقي يقوم بعملية منطقية للنفي (الانعكاس)
يعتمد تشغيل العاكس على تبديل مصدر جهد التيار المستمر بتردد معين لتغيير قطبية الجهد بشكل دوري عند خرج الجهاز. يتم تعيين التردد عن طريق إشارات التحكم من السيطرة ، التي شكلتها دائرة خاصة ، وتسمى وحدة تحكم. ويمكنه أيضًا تنفيذ الوظائف التالية: ضبط مستوى الجهد ، تبديل تزامن التردد ، حماية الزائد ، إلخ.
من حيث المبدأ ، يمكن تقسيم العواكس إلى:
مستقل تنقسم إلى محولات الجهد (AIN) ، على سبيل المثال - في أجهزة الكمبيوتر UPS والعاكسون الحالية (AIT)
تابع - يقودها شبكة ، على سبيل المثال - محول طاقة الأشعة السينية.
في دور تبديل العناصر في العاكسات المستقلة (AI) ، تم استخدام جميع أنواع الترانزستورات على نطاق واسع ، وكذلك الثايرستورات القياسية والثنائية التشغيل. الشدات الترانزستور على القطبين و fET تستخدم في صغيرة و من متوسط الطاقة. الثايرستور وكثيرا ما يستخدم في الدوائر القوية.
يمكن تقسيم جميع الذكاء الاصطناعى إلى عدد من الأنواع.
وفقًا لمخطط التحويل: مراحل واحدة ، ثلاث مراحل ، وأنواع من مخططات الطاقة وبعض الخصائص الأخرى.
بواسطة طريقة تخفيف: تم تبديلها بالكامل بواسطة دوائر التحكم ومع تبديل المكثفات المتصلة بالتوازي مع محولات الحمل والسلسلة مع تبديل ذي خطوتين
وكذلك الجهد AI (AIN) والحالي (ANT) في الاعتماد من نوع مصدر الطاقة واتصاله مع منظمة العفو الدولية
العاكس السلطة المستقلة (AIN) |
تقوم الأجهزة من هذا النوع بتوليد جهد متناوب في الحمل عن طريق توصيله دوريًا بمصدر التيار عن طريق إقران الصمامات بالتناوب ، انظر الشكل أدناه.
يعمل مصدر الطاقة في وضع مولد الجهد (بطارية أو مقوم مع مرشح سعوي).
يتم تزويد كل ثايرستور بدارة تبديل. عندما تعمل الدائرة على الحمل ، يتم تشكيل نبضات جهد مستطيل مستطيلة ، وشكل التيار يعتمد على نمط الحمولة. إذا كان نشطًا تمامًا ، فإن شكل النبضات الحالية يكرر شكل الجهد (خط متقطع على الرسم التخطيطي) ، إذا كان الحمل حثيًا بشكل نشط ، فإن i i الحالي يتغير بشكل كبير مع ثابت زمني:
عندما يتم إقفال زوج الثايرستور (VD1 و VD4) ، وفتح آخر للأمم المتحدة ، فإنه يتغير فجأة ، ويستمر التيار في الحفاظ على اتجاهه لبعض الوقت. لضمان هذه التدفقات الحالية ، هناك حاجة إلى الثنائيات العكسية VD5-VD8 ، ثم يتم إغلاق التيار من خلال مكثف C.
ونظرا لتيار تردد في الحمل من قبل دائرة التحكم، فإن السمة تحميل العاكس - جامدة، لأن الجهد الحمل أون = E.
ولذلك، فإن AIN الحالي الإدخال (عندما RL التحميل) بالتناوب، عندما ANI من المعدل مكثف C يتطلب قدرة تصنيف أعلى. هذا النظام قادر على العمل في مجموعة كبيرة من الأحمال - من خاملاً (XX) إلى القيم التي من المرجح أن تزيد فيها الصمامات.
أقصى مستويات التيار في الحمل بجهد خرج متماثل ستكون:
I nmax = I 0 × (1-e -T / 2τ / 1 + e -T / 2τ)
حيث ، I 0 = E / R n؛ τ = LH / RH تي هي الفترة
اضبط الفلطية عند خرج العاكس ، إما عن طريق تغيير E ، أو بتعديل عرض النبضة. هذا الأخير يمكن أن يتم بعدة طرق:
يتم تشكيل كل نبض الجهد في تحميل AIN من عدة ، وتغيير مدته (الشكل أ) ؛
تقليل وقت التشغيل في كل دورة نصف بسبب إغلاق زوج واحد من الثايرستور والتحول على زوج آخر مع تأخير (الشكل ب) ؛
باستخدام 2 العاكسون، التي تعمل في حمولة المشترك عبر محول مع هندسية مضيفا الفولتية الناتج عن طريق دوائر التحكم مرحلة التكيف (ج).
في الحالتين الأوليين ، تزداد اتساع التوافقيات الأعلى ، ولكن في الحالة الأولى يمكن للمرء الحصول عليها الجهد الناتج، على مقربة من شكل جيبي.
العاكس الحالي المستقل (AIT) |
يتم تشغيل الدائرة عن طريق محاثة كبيرة ، وبالتالي فإن التيار المستهلك لم يتغير تقريبًا. عن طريق التحول بالتناوب أزواج ventelnyh (غير مؤمن) في الحمل الناتجة عن نبضات الحالية مستطيلة والجهد الموجي يعتمد على طبيعة الحمولة، والتي عادة ما يكون بالسعة النشطة.
وكما يتبين من المخطط أدناه خلال الثايرستور التبديل التالية (على سبيل المثال، عملت VD1 وVD4، وتدرج VD2 وVD3) خلال الحمل الحالي يختلف تدريجي، ولكن نظرا لزيادة السعر قدرة C ضمن فترة زمنية سابقا الثايرستور يعمل ستكون تحت الجهد العكسي، وبالتالي قفل . يجب التأكد من أن هذا الفاصل الزمني أطول من وقت إيقاف تشغيل صمام أشباه الموصلات. ويعد في الوقت تاو المستمر، والتغيرات أبطأ الجهد على الحمل، وقانون تغيير مع ما يقرب بالقرب من الخطية، وشكل النبض يصبح الثلاثي على نحو متزايد. السمة الخارجية للعاكس الحالي لينة (هبوط حاد) ، التباطؤ مستحيل تمامًا.
يمكن تقريب القيمة النسبية للجهد على الحمل ومظهر الخاصية من الصيغة:
وينبغي أن يضاف إلى ذلك أنه مع الحمل الحثي النشط ، يكون الجهاز غير قابل للتشغيل ويجب بالضرورة تحويلة هذا العبء من المكثف.
نظرًا لأنه في الظروف الحقيقية من الصعب توفير L = ∞ أو C = ∞ ، فإن المخططات الحقيقية لـ AIN و AIT لها بعض الخصائص الوسيطة.
لتزويد الطاقة المنخفضة على مرحلة واحدة تحميل التيار الكهربائي يختلف كثيرا عن مستوى مصدر السلطة، وأنها مريحة لاستخدام نظام الذي زوج واحد من الصمامات أشباه الموصلات استبدال poluobmotkami المحولات، وانه يتيح تنسيق U n و U ن.
عندما يتدفق صمام VD1 الحالي من إمدادات الطاقة من خلال وسيط، W1 المحولات وpoluobmotku VD1 السليم. في اللف الثانوي ، يتم تحفيز EMF ، ويتم توليد تيار في الحمل المتصل.
يتم شحن قدرة التحويل C تقريبًا إلى مستوى الجهد الكهربائي المزدوج (بسبب EMF المستحدث للتحريض الذاتي في W2). عندما تتحول دائرة التحكم SS إلى الثايرستور الثاني ، يتم توصيل المكثف بالتوازي مع VD1 ، ويتم قفله وتكرار الخوارزمية.
في الحمل ، يتم توليد الجهد بتردد يتم ضبطه بواسطة دائرة التحكم. يعتمد شكل الجهد على مقاومة الحمولة Rn (لـ قيم كبيرة هو أقرب إلى الثلاثي ، في أقل - إلى مستطيل) ، والقيمة هي من نسبة التحول ، E وقيمة RN.
يتم تحديد الجهد عبر الحث عن الفرق بين U ج (تدرج إلى نصف الابتدائي لف) وE. وفي وسائط قريبة من العشرين ثابتة قدرة الشحن، الحالية، وU ج يمكن أن تصل هائلة (\u003e E) القيم، وهو أمر خطير للعناصر أشباه الموصلات.
في دور دائرة التحكم يمكن استخدامها متناظرة الترانزستور متعدد الهزاز باعث أتباع متصلا أقطاب السيطرة على الثايرستور، والمدعوم من التيار الكهربائي نفسه.
في بعض الحالات ، يتم استخدام المحولات التسلسلية للحصول على تيار بديل للتردد (f = 2 ... 50 كيلو هرتز). لديهم سلسلة الرنين الخاصة بهم ، والتي من خلالها يتم تبديل الثايرستور. الرسم البياني في الشكل أدناه يعمل على النحو التالي. عند تطبيق إشارة التحكم يفتح VD1 والتدفقات الحالية من خلال L1، RL، C. وفي ما يلي VD2 الثايرستور نصف تنشيط ومكثف C، اتهم خلال دورة النصف الأول، التصريف من خلال RL، L2 والثايرستور الثاني. الدائرة قادرة على العمل في عدة أوضاع.
في طريقة التيارات المتقطعة (انظر الرسم البياني ب) ، يتم إيقاف تشغيل VD1 بعد انخفاض تيار الشحن للمكثف C ، أي إلى أن تتحول دائرة التحكم إلى الثايرستور الثاني (والعكس صحيح). نتيجة لذلك ، يظهر الفاصل الزمني عندما لا يقوم كلا الثايرستور بإجراء التيار و Ih = 0.
في طريقة التيارات المستمرة (الرسم البياني ، د) ، يتم إيقاف الثايرستور الأول في لحظة VD2 ، أي ، تظهر الحالة عندما يمر التيار كلا الثايرستور. يتم إيقاف VD1 بسبب حقيقة أنه عندما يتم تشغيل VD2 ويتم تدفق تيار التفريغ للمكثف خلال L2 ، يتم توليد emf مضادة في L1 ، كافية لتخفيض تيار الثايرستور الأول المفتوح إلى الصفر. هذا يتطلب أن إدراج VD2 هو عندما بدأ التيار من خلال VD1 بالفعل في الانخفاض. خلاف ذلك ، فإن التيار "من خلال" المتدفقة من خلال VD1 ، L1 ، L2 و VD2 أمر لا مفر منه ، أي وضع دائرة القصر.
الوضع الأمثل هو وضع الحدود (الرسم البياني ،) ، حيث يميل شكل التيار في الحمل إلى الجيب. من المستحسن استخدام هذه العاكسات في قيم ثابتة لجميع المعلمات ، حمولة VTH ، مع توفير خاصية خارجية صلبة. منذ العاكس هو قادرا على وضع تسقط، R ن موازية مرتبطة مكثف C يصبح 0 والعاكس في سلسلة موازية في الأحمال المنخفضة.
إذا قمت بالاتصال C1 حاوية أخرى، يتم تحويل العاكس من طلقة واحدة إلى سنتين في المخ، في الوقت عند الشحن C، لا تبرأ C1 والعكس بالعكس. هذا يزيد بشكل كبير من كفاءة الدائرة. المحولات التسلسلية هي أيضا متعددة الأطوار.