weldit.ru — сайт о сварке

ОГЛАВЛЕНИЕ

2. Конструкция блока силовых вентилей

Основным узлом блока силовых вентилей является групповой охладитель, представляющий собой интенсивно охлаждаемую водой медную шину значительной толщины, на которой установлены включенные параллельно полупроводниковые вентили. В машинах, разработанных до 1973 г., используются кремниевые вентили типа ВВ2-500 на средний ток 500 А, с резьбовым кольцом, устанавливаемые по 16 штук в групповой охладитель блока (рис. 20Посмотреть рисунок,а). Резьбовое кольцо 2 впаивается в расточку, выполненную в групповом охладителе 1. Вентиль 5 вворачивается в кольцо резьбовой частью корпуса, который является катодным выводом. Анодный вывод вентиля в виде гибкой косы подключается к анодной шине 4 блока. В групповом охладителе по системе внутренних каналов вода подводится непосредственно к нижнему торцу корпуса каждого вентиля, что обеспечивает эффективное охлаждение Круглая резиновая манжета, сжимаемая торцом корпуса вентиля при вворачи-| вании в резьбовое кольцо, уплотняет камеру охлаждения.

Рисунок 20
Рисунок 20

Групповой охладитель подключается к выводу вторичной обмотки трансформатора. Анодная шина блока подключается к отрицательной сборной шине выпрямителя. Кроме токоведущих шин, непосредственно соединенных с катодом и анодом вентилей (прямых шин), в состав блока входит дополнитель ная нулевая (обратная) шина 3, которая подключается одним концом к выводу вторичной обмотки трансформатора, а другим — к положительной сборной шине выпрямителя, являющейся нулевой точкой схемы. Нулевая шина расположена в непосредственной близости от двух прямых шин блока, отделена от них тонкими изоляционными прокладками и геометрически подобна им [7]. Благодаря такой конструкции достигается минимальная индуктивность цепи блока вентилей и отдельных участков, что снижает потери на коммутацию и улучшает распределение тока между параллельно включенными вентилями. Вентили, устанавливаемые в каждый блок, подбираются по прямому падению напряжения. В машинах более поздней разработки (1973— 1974 гг.) применяются вентили таблеточной конструкции типа ВВ-1250 на средний ток 1250 А. Они также устанавливаются в блоке (рис. 20Посмотреть рисунок, б) на групповой охладитель 4 в виде медной шины. Вентили прижимаются попарно к групповому охладителю и индивидуальным катодным охладителям 6 с помощью болта 8, гайки 13, комплекта тарельчатых пружин 10 и коромысла 9. Усилие зажатия для равномерного распределения его между двумя вентилями 5 передается от гайки на тарельчатые пружины и коромысло через шайбы 11, 12 с шаровыми поверхностями, позволяющими коромыслу самоустанавливаться, опираясь на шаровые накладки 7 индивидуальных катодных охладителей. Значительная деформация комплекта тарельчатых пружин стабилизирует усилие сжатия вентилей, делая его независимым от возможных небольших деформаций элементов, входящих в сжатый пакет. С целью снижения требований к чистоте обработки поверхности группового и индивидуальных охладителей по обе стороны вентиля устанавливаются прокладки из оловянной фольги. Кроме основной шины— группового охладителя, в состав блока входят еще две токоведущие охлаждаемые водой медные шины, изолированные друг от друга прокладками. К одной из них—катодной, являющейся прямым токопроводом 1, подключаются проводящие ток вентилей гибкие шины 2, приваренные диффузионной сваркой к индивидуальным катодным охладителям. Средняя шина 3 блока является обратной нулевой шиной. Она геометрически подобна прямым шинам, расположена между ними и подключается одним концом к выводу вторичной обмотки трансформатора, а другим — к положительной сборной шине, являющейся нулевой точкой схемы выпрямителя. Групповой охладитель подключается к отрицательной сборной шине, а катодная шина блока — к другому выводу вторичной обмотки трансформатора.

Разработаны три типоразмера блоков вентилей, параметры которых приведены в табл. 2. Включение в каждую фазу выпрямителя машины по два или четыре блока параллельно обеспечивает номинальные сварочные токи 40, 63 и 80 кА при различных ПВ. В машинах с номинальным током 100 и 160 кА используются по два выпрямителя, работающих параллельно. 60

Таблица 2

Таблеточные кремниевые вентили Типа ВВ-1256 в соответствии с ГОСТ 10662—73 имеют амплитудное значение прямого падения напряжения не более 2 В. В связи с тем что этот тип вентиля предназначен для работы в цепях высокого напряжения, прямое падение напряжения оказывается близким к предельному значению. Учитывая, что выпрямленное напряжение в сварочном контуре при номинальном токе составляет 2—3 В, снижением прямого падения напряжения до практически реального значения 1—1,2 В можно существенно улучшить энергетические характеристики машин. Для цепей низкого напряжения разрабатываются специальные низковольтные кремниевые вентили с максимальным обратным напряжением не выше 100 В при амплитуде прямого падения напряжения порядка 1,2 В, которые будут применяться в контактных машинах.

Для обеспечения интенсивного отвода тепла, выделяющегося в вентилях, в групповом охладителе просверлены продольные и поперечные каналы, по которым циркулирует охлаждающая вода. Расход воды контролируется в машинах с помощью гидравлических реле. Такое охлаждение действует достаточно эффективно. Однако в местах перехода воды из продольных каналов в поперечные и обратно постепенно осаждаются растворенные в воде соли, сужая канал и ухудшая охлаждение. Для возможности механической прочистки каналов технологические отверстия в групповом охладителе, через которые производилось сверление каналов, закрыты резьбовыми вывинчивающимися пробками.

Остальные токоведущие шины блоков вентилей не требуют столь интенсивного охлаждения. Поэтому охлаждение их осуществляется с помощью медной трубки, припаянной по периметру шин. Трубка не имеет резких изгибов, благодаря чему засорение ее канала происходит значительно медленней и механической прочистки не требуется.

Далее - Циклограмма работы машин