Возможно, кому то поможет.
Про трансформатор ТГР:
Вообще, фазировка обмоток имеет очень большое значение. И здесь нужно понимать как он работает. Как я и говорил, он работает одинаково, что у нас, что в Африке. Это принцип. Для начала, давайте посмотрим на обычный трансформатор 50 Гц, вообще любой промышленный, предназначенный именно для сети 50 Гц. Допустим он имеет сетевую (первичную) обмотку 220В, и две вторичных обмотки: одна на 10В, а другая на 6В. Цифры сейчас абсолютно условные, просто с ними получится проще понять как это работает. Не вдаваясь в теорию, она в любых учебниках, но все знают, что с таких вторичных обмоток имеется возможность снять несколько, а точнее – четыре напряжения, без применения (схемотехнически) каких либо умножителей или стабилизаторов, будь то компенсационного типа, будь то любого другого. Сейчас простой пример. Нам имеется возможность получить 10В переменного тока, 6В переменного тока, 16В переменного тока, и 4В переменного тока. 10В и 6В – в прямом включении, это абсолютно понятно и логично. Так же логично получается (точнее – более понятнее), получается и 16В. Для этого достаточно соединить две вторичные обмотки трансформатора последовательно и синфазно. Синфазно – это начало одной обмотки – в нагрузку, конец этой обмотки – к началу второй обмотки, а конец второй обмотки – так же к нагрузке. Итого: 10В+6В=16В. Точно также можно получить и напряжение 4В. Только для этого необходимо вторичные обмотки соединить последовательно, но противофазно. Для этого достаточно поменять полярность подключения одной из вторичных обмоток. Тогда получим: 10В-6В=4В. Точно также можно соединить и вторичные обмотки последовательно с первичной. И опять еще в четырех вариантах. Итого с одного трансформатора есть теоретическая возможность снять аж целых восемь напряжений при наличии лишь только двух вторичных обмоток. Может где то просчитался, поправьте...
Дальше, ни для кого не секрет, что этот 50Гц трансформатор может неплохо работать в качестве выходного трансформатора лампового, да и не только, также и транзисторного, но усилителя звуковых частот. А это далеко не 50 Гц. Звуковой (слышимый), правда я уже и столько не слышу, диапазон это 20Гц-20кГц. Ну плюс минус. Дети слышат лучше и более широкий диапазон, взрослые, по старости, и меньший диапазон, и более глухие. Но здесь главное одно: обычное трансформаторное железо способно передавать вот такой широкий звуковой диапазон. Об этом хорошо говорят на ламповых форумах про усилители.
Теперь что происходит в инверторе? Сварочник работает на более высокой частоте. А для этого магнитной проницаемости обычного трансформаторного железа уже не хватает. На такой частоте как 50-100кГц, этот сердечник, вместе с обмотками, превращается в электромагнит. Происходит насыщение сердечника магнитным потоком от первичной обмотки. Такой трансформатор перестает быть трансформатором. Поэтому на его вторичных обмотках что то будет, но совершенно не то, что ожидаем. Вот здесь и помогают ферромагнетизм, а грубо – ферриты. Они имеют совершенно другую внутреннюю структуру, и самое главное – способны работать на вот таких высоких частотах. Это уже хорошо, но… Не все ферриты одинаковы. Они изготовлены из разных материалов, и имеют различную магнитную проницаемость.
(Многие вещи, теоретические постулаты, я сейчас не рассказываю, это в любой литературе рассказано очень доступно. Я пытаюсь это объяснить просто «на пальцах»).
Вот теперь подошли к цвету кольца на конкретном примере. Вот такие ферриты обозначаются либо цифрами, либо (для простоты) просто цветом кольца. Одни очень хорошо работают на низких частотах, другие – на очень высоких. И каждый тип феррита – для своей области применения. И если отступить от этого принципа, то можем на вторичных обмотках видеть все что угодно, но только НЕ правильное. К сожалению, в цветовой маркировке я не силен, но помню, что зеленые кольца стоят по цепи 220В/50Гц.
Теперь про фазировку: Она имеет большое значение, и вот почему: Всем известно, что сварочники бывают полномостовыми, полумостовыми, «косыми». Точно так же и преобразователи напряжения могут быть прямоходовыми и обратноходовыми. В чем разница? Она очень хорошо описана В.Я Володиным, в своей книге «Ремонтируем сварочный инвертор своими руками». Ссылку на эту книгу прицеплю в конце этого сообщения.
Так вот, «косой мост» работает тогда, когда оба ключа в силовой части открываются и закрываются одновременно. Таким образом, за время открытого состояния ключей, сварочный трансформатор успевает запастись в своем магнитопроводе достаточным количеством энергии, которая потом передается на сварочный процесс. Значит и ключи должны работать синфазно. Учитывая то, что в таком сварочнике ключи стоят в нижнем плече, и в верхнем плече, то и открывать (закрывать) их необходимо подачей сигнала в цепь затвора, но относительно своей земли. А земля у этих ключей разная. Поэтому придумали ТГР. Каждая вторичная обмотка управляет своим плечом. И здесь необходима абсолютная, или очень близкая к одинаковой, и форма сигнала, и его «полярность», и его уровень. Сечас ожидаемый вопрос: а почему нельзя обойтись одним ключом, а нужно верхнее и нижнее плечо? Опять все не так сложно. Дело в том, что тогда необходимо применять более высоковольтные ключи. А здесь "экономика должна быть экономной". Оказывается, что более высоковольтный ключ на такие токи, стоит дороже чем два штуки более низковольтных ключа, да еще и с бОльшим током. Потому их два штуки последовательно. По току они мощнее, а по напряжению равняются сумме допустимых напряжений на каждом из них. И стоимость ТГР в этой ситуации просто становится дешевле. Почему их не поставить последовательно, но в нижнее плечо? Тогда может получиться некоторая ассиметрия в самих управляющих сигналах. Земля то все равно осталась разной у каждого ключа. Вот и нашли компромисс. Один ключ в миносувую шину, второй - в плюсовую, а трансформатор между ними.
Теперь давайте посмотрим, как работает полный мост или полумост. Там работают уже не два ключа, а четыре. При этом, опять таки два ключа должны открыться одновременно, а в это время, оставшиеся два ключа, должны быть гарантированно закрыты. Невыполнение этого условия приводит к так называемому сквозному току. Что бы этот ток не возникал, и не пробило ключи, и существует «мертвое время». Это время специально создано аппаратными методами, учитывая и быстродействие самих ключей, и всякие переходные процессы, возникающие в первичной обмотке сварочного трансформатора. Таким образом, ток протекающий по первичной обмотке этого трансформатора меняет свое направление. Соответственно и в магнитопроводе трансформатора имеем возможность запастись большим количеством энергии.
В принципе, можно было и просто обойтись перефазировкой вторичных обмоток, но тогда возникает другая крайность: очень трудно обеспечить наличие самого этого «мертвого времени». Тогда инженеры придумали ШИМ, который имеет два выхода: грубо говоря – два противофазных выхода. Причем в таком ШИМе уже заложена функция мертвого времени.
Дальше, а как регулировать сварочный ток? А если мы будем меньшее время «накачивать» магнитопровод энергией. Получается, что и снять с этого магнитопровода больше не получится. Вот так и появилось название ШИМ (Широтно Импульсный Модулятор). Он реагирует на задатчик сварочного тока, и одновременно на обратную связь (ОС), по величине этого тока. И эта ОС, всегда пытается поддерживать минимальную разницу между сигналом задатчика, и сигналом ОС. А дальше придумали антистик, форсаж, всякие антизалипания и т.д. Вот приблизительно так оно все и работает. Ну я так это понимаю. Существуют аппараты, у которых есть не ШИМ, а ЧИМ (Число Ипульсный Модулятор), ФИМ (Фазо Импульсный Модулятор), но это другая тема.
Надеюсь, это как то поможет форумчанам понимать принцип работы сварочного инвертора, вот так – на пальцах. Ну и в частности, зачем нужен ТГР, и что он делает.
