Сварочный источник питания

 

СВАРОЧНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ, состоящий из блока управления тиристорами , вьтрямителя напряжения промьшшенной сети, инвертора, содержащего два последовательно соединенных конденсатора, две последовательно соединенные цепи, в каждой из которых последовательно соединены, дроссель и тиристор, а также два обратных диода и трансформатор , причем конденсаторы и цепи из дросселя и тиристора подключены параллельно к вьшрямителю, тиристоры в них включены в прямом направлении, первичная обмотка трансформатора одним выводом подключена к точке соединения конденсаторов между собой, другим - к точке соединения цепей из дросселя и тиристора, а вторичная обмотка трансформатора подключена к вьшрямителю сварочного тока, отличающийся тем, что, с целью экономии электроэнергии путем увеличения КПЛ сварочного источника питания, в источник введена дополнительная обмотка трансформа (Л тора, обратные диоды инвертора соединены последовательно между собой и подключены в обратном направлении к выпрямителю напряжения промьшшенной сети, а дополнительная обмотка трансформатора: включена согласно с первичной, причем один вьшод дополнительной обмотки подключен к точке соединения цепей из дросселя СлЭ и тиристора, а второй - к точке со о 4 соединения обратных диодов между собой.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 1, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3676481/25-27 (22) 21. 12.83 (46) 30.01.85. Вюп. Р 4 (72) И.А. Гуслистов, Н,А.Вхин, А.А.Текутьев, В.IO.Ëoãèíoâ, А.И.Прокопченко и Г.Ç.Черногорский (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по монтажным и специальным строительным работам и Харьковское производственное предприятие по капитальному ремонту оборудования электростанций "Харьковэнергоремонт" (53) 621.791.762 (088.8) (56) 1.Патент ГДР Ф 43049, кл. В 23 К 9/10, 23.04.79.

2. Andre Colens "А high — fregnency electric welding system" — в журнале "Electronic Engineering", April, 1977, р. 66 (прототип). (54)(57) СВАРОЧНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ, состоящий из блока управления тиристорами, выпрямителя напряжения промышленной сети, инвертора, содержащего два последовательно соединенных конденсатора, две последовательно соединенные цепи, в каждой из которых последовательно соединены. дроссель и тиристор, .а также с

4 (51) В 23 К 9/00; В 23 К 9/10

1 два обратных диода и трансформатор, причем конденсаторы и цепи из дросселя и тиристора подключены параллельно к выпрямителю, тиристоры в них включены в прямом направлении, первичная обмотка трансформатора одним выводом подключена к точке соединения конденсаторов между собой, другим — к точке соединения цепей из дросселя и тиристора, а вторичная обмотка трансформатора подключена к выпрямителю сварочного тока, отличающийся тем, что, с целью экономии электроэнергии путем увеличения .КПД сварочного источника питания, в источник введена дополнительная обмотка трансформатора, обратные диоды инвертора соединены последовательно между собой и подключены в обратном направлении к выпрямителю напряжения промышленной сети, а дополнительная обмотка. трансформатора. включена согласно с первичной, причем один вывод дополнительной обмотки подключен к точке соединения цепей из дросселя и тиристора, а второй — к точке соединения обратных диодов между собой.

1136904 увеличиваются габариты трансформатора и значительно снижается КПД источника питания.

Целью изобретения является экономия электроэнергии путем увеличения

КПД сварочного источника питания.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство состоящее из блока управления тиристорами, выпрямителя напряжения промьппленной сети, инвертора, содержащего два последовательно соединенных конденсатора, две последовательно соединенные цепи, в каждой из которых последовательно соединены дроссель и. тиристор, а также два обратных диода и трансформатор, причем конденсаторы ключены параллельно к выпрямителю, тиристоры s них включены в прямом направлении, первичная обмотка трансформатора одним выводом подключена к точке соединения конденсаторов между собой, другим - к точке соединения цепей из дросселя и тиристора, а вторичная обмотка трансформатора подключена к выпрямителю сварочного, тока, введена дополнительная обмотка трансформатора, обратные диоды соединены последовательно между собой и подключены в обратном направлении к выпрямителю напряжения дросселя и тиристора, а второй— к точке соединения обратных диодов между собой.

На чертеже приведена схема источника питания. с

Источник питания содержит выпрямитель напряжения промышленной сети 1, с накопительным конденсатором

2, инвертор 3, подключенный к выпря-. мителю промышленной сети 1 в точках

4 и 5. и включаюший коммутиРчюшие конденсаторы 6 и 7, THDHGToDbI 8 и 9. дроссели 10 и 11> трансформатор с обмотками 12-14. Параллельно выпрямителю 1 подсоединены обратные дио-, ды 15 и 16. Лля обеспечения сварки на постоянном токе в схему включен выпрямитель сварочного тока 17.

Управление тирнсторами осуществляется блоком управления 18.

Изобретение относится к сварке, конкретнее к источникам питания с полупроводниковыми схемами.

Известно устройство, включающее неуправляемый выпрямитель сетевого напряжения, резонансный инвертор, выпрямитедь сварочного тока, схему управления. Устройство обладает небольшой массой, габаритами и, следовательно, способствует мобильности сварочных работ P1).

Однако инвертор в устройстве выполнен по однотактной несимметричной схеме, а реализация процесса управления таким инвертором требует 15 наличия сложной электронной схемы.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является сва- . и цепи из ДРОсселЯ и тиРИСТОРа подрочный источник питания, состоящий из блока управления тиристорами, выпрямителя напряжения промышленной сети, инвертора, состоящего из двух последовательно соединенных конденсаторов, двух последовательно соединенных цепей, в каждой из которых по:ледовательно соединены дроссель и гиристор, а также двух обратных диодов и трансформатора, причем конденсаторы и цепи из дросселя и тиристора подключены параллельно к выпря30 мителю, тиристоры в них включены в прямом направлении, первичная обпромьппленной сети, а дополнительная подключена к точке соединения конденсаторов ме у собой другим — к 55 согласно с пЕРвичной, пРичем оДин вывод дополнительной обмотки поди дросселя а вторичная обмотка ключен к точке соединения цепей из

t трансформатора подключена к выпрямителю сварочного тока, обратные дисщы включены. параллельно тиристо- 40 рам. В этом устройстве используется симметричный последовательный резонансный инвертор. Управление таким инвертором осуществляется более простой электронной схемой. Благода- 45 ря введению в схему инвертора обратных диодов параллельно тиристорам достигается частичное устранение изботочного напряжения на элементах схемы, возникающее с ростом тока 50 нагрузки Г21 .

Однако для устойчивой работы источника при различных сопротивлениях на нагрузке трансформатор в нем выполняется с воздушным зазором, равно-55 сильным введению, в схему, нагрузки, на которой непроизводительно расходуется электроэнергия. Тем самым

11369

Устройство работает следующим образом. I

В начальный момент времени при отсутствии управляющих импульсов от блока управления тиристорами 18 ти ристоры 8 и 9 закрыты, к точкам 4 и

5 приложено напряжение Еп„.„, конденсаторы 6 и 7 заряжены до Е „„ /2,.ток в обмотках 12-14 трансформатора отсутствует. При подаче управляющего !О импульса. с блока управления 18 на тиристор 8 он открывается, при этом конденсатор 6 разряжается по цепи

6-5-10-8-12-6-и одновременно заряжается конденсатор 7 по, цепи 5-10-8- 15

12-7-4 до напряжения, большего Е

В, зависящего от добротности контура.

После того, как тиристор 8 закрылся, при подаче управляющего импульса на тиристор 9 ок открывается. При 20 этом конденсатор 7 разряжается по . цепи 7-12-9-11-4-7, а конденсатор 6 заряжается по цепи 5-6-1.2-9-1 1-4 до напряжения, большего Е и . Затем цикл повторяется. Таким образом, 25 протекающий по обмотке 12 трансформатора ток наводит напряжение в обмотке 13, поступающее в сварочный выпрямитель 17. Добротность резонансного контура определяется вносимым ЗО в контур сопротивлением нагрузки через обмотки 13-12 и 13-14 трансформатора. В режиме холостого хода вносимое сопротивление равно нулю. При открывании тиристора 8 под действием, 5 тока, протекающего.по обмотке 12, вследствие взаимной индукции в об04 4 мотке 14 возникает ЭДС.с полярностью, указанной на чертеже. Ток рекуперации течет по цепи 14-16-5-.2-7-12-14.

Одновременно с:этим конденсатор 6, .перезаряженный на обратную полярность в результате колебательного процесса в контуре 6-10-8-12-6, начнет перезаряжаться по контуру

6-12-.14-16-6. Частично:потечет ток и по цепи 14-16-10-8. Ток рекуперации, протекающий по обмотке 12, направлен противоположно основному току заряда емкости 7, что помогает закрытию тиристора 8. Таким образом течение тока рекуперацни эквивалентно внесению в колебательный контур значительного затухания, которое носит характер нагрузки в режиме холостого хода и обеспечивает устойчивую работу инвертора. При коротком замыкании добротность резонансного контура резко падает и величина тока рекуперации уменьшается.

По сравнению с базовым объектомпрототипом обеспечивается надежная работа сварочного источника питания при любом режиме на нагрузке от холостого хода до короткого замыкания, причем трансформатор выполняется без воздушного sasopa, рассеивающего электроэнергию. Кроме того, часть энергии, не израсходованная в нагрузке, возвращается в накопительный конденсатор 2 выпрямителя 1, что позволяет повысить КПД сварочного источника питания.

1136904

Составитель В.Ганюшин

Редактор М.Товтин Техред О.Вашишина Корректор М.Леонтюк

Заказ 10374/8 Тираж 1086 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул.Проектная,4