editor thumb

Sursa de putere cu invertor

autor:Prof. Dr. Ing. Sora Ioan copy:Sora Ioan sursa:Externa contact:-
         

Sursa de putere cu invertor face parte din familia redresoarelor de sudare comandate indirect. Un element component comun tuturor redresoarelor pentru sudare cu arc electric este transformatorul de adaptare a parametrilor puterii electrice (tensiune, curent) la valori necesare amorsarii si intretinerii arcului electric de sudare. Transformatorul are, de asemenea rolul de separare galvanica a circuitului de sudare de cel al retelei, pentru asigurarea electrosecuritatii operatorului. Prin gabarit de masa, transformatorul detine ponderea in gabaritul si masa ansamblului sursei de putere pentru sudare de tip redresor.

Principiul sursei de putere cu invertor exploateaza fenomenul comutatiei la inalta frecventa, insa spre deosebire de sursa de timp chopper (cu comutatie secundara), in acest caz blocul decomutatie (invertorul) este conectat in circuitul primar al transformatorului de adaptare / separare. Frecventa de comutatie (de function nare) a blocului invertor era la primele surse de circa 5 kHz (invertoare cu tiristoare rapide, dezvoltate la sfarsitul anilor 70). La ora actuala, frecventa de functionare este de 20 100 kHz. Astfel cuplajul cu circuitul de sudare se realizeaza prin camp electromagnetic de inalta frecventa, ceea ce duce la reducerea considerabila a dimensiunilor de gabarit ale trasformatorului, in conformitate cu relatia de dimensionare de baza, valabila la tensiune si curent sinusoidale, si in ipoteza neglijarii efectelor pelicular si de proximitate.

Unde :
AFe este aria sectiunii transversale a mie¬zului feromagnetic (mp);
Ab aria sectiunii transversale totale a bo binajului (primar si secundar), (mmp);
Si = U1I1 puterea aparenta a transformatorului, (VA), U1I1 tensiunea, curentul primar);
KCu factor de umplere al abobinajului (valori uzuale = 0,6 ...0,8); J densitatea de curent in infasurari (uzual, 2...5 ( A/mmp);
Bm amlitudinea inductiei magnetice in miez (uzual 0,15 ...0,2 (T) , pentru ferite);
f frecventa tensiunii de alimentare, (Hz) Aceasta ecuatie coreleaza dimensiunile caracteristice ale miezului feromagnetic, exprimate prin produsul ariilor disponibile din punct de vedre constructiv, cu valorile marimilor de distributie locala ale campului electromagnetic in mediile de confinare (miez si infasurari), parametrizate prin frecventa de variatie a campului, prin transferul unei puteri date.

Relatia (3.1) evidentiaza efectul frecventei de functionare a transformatorului asupra dimensiunilor sale caracteristice. Acest efect se poate constata si in fig. 3.1 in care sa reprezntat variatia procentuala a volumului unui transformator in functie de frecventa, raportat la volumul unui transformator la frecventa de 50 Hz, in conditia mentinerii constante a puterii nominale.

Se observa ca pentru un transformator cu puterea de 20 kW, volumul se reduce de circa 12 ori, respectiv masa de circa 17 ori la frecventa de 50 kHz, fata de frecventa de 50 Hz. Pierderile de putere se reduc de aproximativ 25 de ori. De asemenea se reduce considerabil numarul de spire respectiv lungimea infasurarilor.

Comentarii:

Nu exista nici un comentariu la acest articol


Adauga comentariul tau:

comentariile inaccesibile
spacer
spacer