Устройство питания для сварки

 

Изобретение относится к сварочному производству, в частности к устройствам для сварки током повышенной частоты оптического волокна. Целью изобретения является улучшение качества сварного соединения путем повышения надежности зажигания дуги и точности поддержания тока горения дуги . Цель достигается тем, что в устройство , содержащее инвертор 1, высокочастотный трансформатор 3, датчик тока 5, узел сравнения 8, источник эталонного напряжения 9 и управляемый делитель 10, дополнительно введены два диода 11 и 12, ключ 15 и широтноимпульсный модулятор 16. В процессе работы устройства при включенном ключе 15 в высокочастотном трансформаторе 3 запасается энергия. При исчезновении напряжения на выходе инвертора 1 в момент начала паузы на вторичной обмотке высокочастотного трансформатора 3 возникает ЭДС самоиндукции, достаточная для пробоя межэлектродного промежутка 7. На выходе датчика тока 5 является напряжение, приводящее к изменению длительности импульсов на выходе широтно-импульсного модулятора 16 так, чтобы обеспечить на выходе устройства заранее заданную величину тока. 2 ил. (Л // &0 4 эо СП Фие. /

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (11) (50 4 В 23 К 9/1О, 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 1) 3951640/25-27 (22) 11.09.85 (46) 30.10.87. Бюл. М 40 (72) А.И.Шахов, А.А.Махно и В.Д.Бобков (53) 62 1. 79 1. 75 (088 .8) (56) Авторское свидетельство СССР

NP 984755, кл. В 23 К 9/1О, 1980.

)(54) УСТРОЙСТВО ПИТАНИЯ ДЛЯ СВАРКИ (57) Изобретение относится к сварочному производству, в частности к устройствам для сварки током повышенной частоты оптического волокна. Целью изобретения является улучшение качества сварного соединения путем повышения надежности зажигания дуги и точности поддержания тока горения дуги. Цель достигается тем, что в устройство, содержащее инвертор 1, высокочастотный трансформатор 3, датчик тока 5, узел сравнения 8, источник эталонного напряжения 9 и управляемый делитель 10, дополнительно введены два диода 11 и 12, ключ 15 и широтноимпульсный модулятор 16. В процессе работы устройства при включенном ключе 15 в высокочастотном трансформаторе 3 запасается энергия ° При исчезновении напряжения на выходе инвертора 1 в момент начала паузы на вторичной обмотке высокочастотного трансформатора 3 возникает ЭДС самоиндукции, достаточная для пробоя межэлектродного промежутка 7. На выходе датчика тока 5 является напряжение, приводящее к изменению длительности импульсов на выходе широтно-импульсного модулятора 16 так, чтобы обеспечить на выходе устройства заранее заданную величину тока. 2 ил.

1348105

Поскольку дуга между электродами

7 в первый момент не горит, то напряИзобретение относится к сварочному производству, в частности к устройствам для сварки током повышенной частоты оптического волокна.

Цель изобретения — улучшение качества сварного соединения путем повышения надежности зажигания дуги и увеличения точности поддержания тока горения дуги. 10

На фиг.1 приведена схема устройства; на фиг.2 — диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит инвертор 1, входом 2 соединенный с источником электрической энергии, высокочастотный трансформатор 3, вторичная обмотка 4 которого через датчик 5 тока и ограничительное сопротивление 6 подключена к электродам 7 устройства, 2п узел 8 сравнения одним входом соединенный с источником 9 эталонного нап ряжения, а вторым через управляемый делитель 10 — с выходом датчика 5 тока, два диода 11 и 12, своими анода- 25 ми соединенные с началом и концом выходной обмотки 13 трансформатора

14 инвертора 1, катодами — с началом и концом входной обмотки высокочастотного трансформатора 3, а средние точки указанных обмоток соединены между собой через ключ 15, управляющий вход которого соединен с выходом широтно-импульсного модулятора 16, управляющий вход 17 которого соединен с выходом узла 8 сравнения, а синхронизирующий вход 18 — с дополнительной обмоткой 19 трансформатора

14. Для надежного зажигания дуги при включении необходимо использовать ин40 вертор 1 с фиксированной паузой на нуле либо ограничивать по длительности выходные импульсы широтно-импульсного модулятора 16 (фиг.1).

Устройство работает следующим об45 разом.

Рассмотрим случай, когда используется инвертор, обеспечивающий паузу на нуле. При включении на вход 2 инвертора 1 подается напряжение. Инвертор 1, запускаясь, обеспечивает на обмотках l3 и 19 трансформатора 14 прямоугольное напряжение с паузой на нуле (фиг.2). Длительность паузы выбирается равной или несколько больше времени развития дугового разряда в воздухе.

1 жение, снимаемое с датчика 5 тока, равно нулю. Эталонное напряжение присутствует. С выхода узла 8 сравнения на управляющий вход 17 широтно-импульсного модулятора 16 поступает сигнал, обеспечивающий на выходе последнего максимальные по длительности импульсы положительной полярности, обеспечивающие открытое состояние ключа 15, напряжение с обмотки 13 трансформатора 14 прикладывается через диод 11 и открытый ключ 15 к входной обмотке высокочастотного трансформатора 3. На обмотке 4 высокочастотного трансформатора 3 появляется напряжение, которое может оказаться в большинстве случаев недостаточным для зажигания дуги. Высокочастотный трансформатор 3 выполнен на сердечнике с зазором или с большой величиной напряженности насыщения, поэтому при включенном ключе 15 в нем запасается значительная энергия. При исчезновении напряжения на выходе инвертора (в момент начала паузы) на обмотке высокочастотного трансформатора 3 возникает ЭДС самоиндукции, величина которой прямо пропорциональна току намагничивания, протекавшему по первичной полуобмотке трансформатора 3, и обратно пропорциональна сумме ограничительного сопротивления и сопротивления межэлектродного промежутка.

В момент включения сопротивление межэлектродного промежутка велико, что обусловливает высокое значение ЭДС самоиндукции, достаточной для пробоя межэлектродного промежутка. После переключения инвертора 1 высокочастотный трансформатор 3 через диод 12 и ключ

15 подключается к инвертору 1. Ток с обмотки 4 высокочастотного трансформатора 3 ограничивается сопротивлением дуги между электродами 7 и ограничительным сопротивлением 6. На выходе датчика 5 тока появляется напряжение, приводящее к изменению длительности положительных импульсов на выходе широтно-импульсного модулятора так, чтобы обеспечить на выходе заранее заданную величину тока. Процесс горения дуги достигает установившегося значения. При малых значениях тока в дуге процесс зажигания дуги происходит каждый полупериод, а длительность импульсов на выходе широтно-импульсного модулятора 16 устанавливается такой, чтобы между электродами

7 обеспечить требуемую величину тока.

1348105

Йоп змию А; ф 1

Упионодийиийсм

Фие. 2

ВНИИПИ Заказ 5149/12 Тирлк 969

Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Таким образом, предлагаемое устройство питания для сварки позволяет по сравнению с известным обеспечить надежное зажигание дуги благодаря

5 возникновению на высоковольтной вторичной обмотке высокочастотного трансформатора высоковольтного импульса, обеспечивающего надежный пробой промежутка между электродами, а так как энергия, запасенная в высокочастотном трансформаторе зависит от требуемой величины тока между электродами, то поддерживается заданная величина тока, в том числе и на очень малых 15 уровнях, благодаря тому, что напряжение на электродах устанавливается за счет ЭДС самоиндукции, необходимое и достаточное для обеспечения заданной величины тока, независимо от величины 2О напряжения на входе инвертора и величины промежутка между электродами.

Формула изобретения

Устройство питания для сварки, содержащее инвертор, входом соединенный с источником электрической энергии, высокочастотный трансформатор, вторичная обмотка которого через датчик тока и ограничительное сопротивление подключена к электродам устройства, узел сравнения, одним входом соединенный с источником эталонного напряжения, а другим через управляемый делитель — с выходом датчика тока, отличающее с я тем, что, с целью улучшения качества сварного соединения путем повышения надежности зажигания дуги и точности поддержания заданного тока горения дуги, в него введены ключ, два диода и широтно-импульсный модулятор, причем трансформатор инвертора выполнен с дополнительной и выходной обмотками, а последняя выполнена со средней точкой, при этом первый и второй диоды анодами соединены с началом и концом выходной обмотки трансформатора инвертора, катодами — с началом и концом входной обмотки высокочастотного трансформатора, а средние точки указанных обмоток соединены между собой через ключ, у которого управляющий вход соединен с выходом широтноимпульсного модулятора, управляющий вход которого соединен с выходом узла сравнения, а синхронизирующий вход— с дополнительной обмоткой трансформатора инвертора.