Асинхронний генератор з вентильним збудженням як джерело живлення зварювальної дуги

Abstract

Описано автономний асинхронний генератор з вентильним збудженням (АГ з ВЗ) як джерело живлення зварювальної дуги. Вентильне збудження реалізується за допомогою вентильного перетворювача (ВП), який виконано по схемі автономного інвертора напруги. Керування АГ здійснюється за алгоритмом однократного перемикання напівпровідникових ключів. Для забезпечення роботи АГ з ВЗ при значеннях опору дуги близьких до нуля запропоновано в коло постійного струму вмикати додатковий опір. При формуванні зовнішніх характеристик частота ВП змінюється у функції відхилення напруги або струму. Представлено математичну модель АГ з ВЗ, розроблену з використанням методу припасовування, за допомогою якої можна розраховувати електромагнітні процеси в генераторі при навантаженні у вигляді зварювальної дуги. Результати моделювання і експериментальні дані підтверджують можливість використання АГ з ВЗ як джерела живлення зварювальної дуги.

Рассмотрен автономный асинхронный генератор с вентильным возбуждением (АГ с ВВ) как источник питания сварочной дуги. Вентильное возбуждение осуществляется с помощью вентильного преобразователя (ВП), выполненного по схеме автономного инвертора напряжения. Управление АГ осуществляется по алгоритму однократного переключения полупроводниковых ключей. Для обеспечения работы АГ с ВВ при значениях сопротивления дуги близких к нулю предложено в цепь постоянного тока включать дополнительное сопротивление. При формировании внешних характеристик частота ВП изменяется в функции отклонения напряжения или тока. Приведена математическая модель АГ с ВВ, разработанная при использовании метода припасовывания, с помощью которой можно рассчитывать электромагнитные процессы в генераторе при нагрузке в виде сварочной дуги. Результаты моделирования и экспериментальные данные подтверждают возможность использования АГ с ВВ как источника питания сварочной дуги.

The self-contained induction generator with inverter excitation (IGIE) is considered as the welding arc supply. The inverter excitation is realized through valve inverter (VI) patterned after the diagram of self-commutated voltage inverter. The induction generator control is realized by algorithm of single switching of semiconductor keys. To provide the operation of IGIE with the arc resistance values approximate to zero it is purposed to insert an additional resistance into dc circuit. By external characteristic formation the frequency of VI is changed due to voltage or current deviation. The mathematical model of IGIE based on the alignment method and the usage of which gives the opportunity to estimate electromagnetic processes in generator at the loading in the form of welding arc, is considered. The modeling results and the experimental data confirm the capability to use IGEI as the welding arc supply.