Однофазное выпрямительное устройство для инверторных источников сварочного тока
Изобретение относится к области электродуговой сварки, в частности к инверторным источникам сварочного тока. Цель изобретения - снижение массы и стоимости и повышейие надежности и КПД. Устройство содержит четыре полупроводниковых вентиля и однофазный трансформатор со стержневым сердечником и цилиндрическими катушками. Каждая из катушек имеет первичные и вторичные полуобмотки. Первичные полуобмотки катушек соединены последовательно . Каждая вторичная полуобмотка выполнена с выведенной средней точкой , разделяющей полуобмотки на две секции. Средние точки объединены и выведены на отрицательный зажим выпрямительного устройства. Свободные концы секций вторичной обмотки подключены к анодам вентипей, катоды которых объединены и выведены на положительный полюс вьтрямительного устройства. Структура выпрямителя позволяет добиться во все периоды работы устройства хорошей электромагнитной связи между первичной обмоткой и секциями вторичной обмотки , уравновесить намагничивающие силы обмоток на стержнях трансформатора , добиться равномерного распределения токов между параллельно работающими вентилями и секциями вторичной обмотки. Устройство позволяет разделить полный ток плеча на две параллельные ветви, и снизить коммутационные потери за счет применения маломощных вентилей с малым временем выключения (в инверторных устройствах), 1 ил. (Л ел СР 00
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
„„Я0„„1459 4
4 В 23 К 9/00, 9/10
А1
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4301984/24-27 (22) 31.08.87 (46) 23,02,89, Бюл. Ф 7 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт электросварочного оборудования (72) М.И.Закс и С.П.Перевоэник (53) 621. 791. 75 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР
Р 192906, кл. Н 02 И 7/08, 1964, (54) ОДНОфАЗНОЕ ВЦПРЯМИТЕЛЬНОЕ УСТРОИСТВО ДЛЯ ИНВЕРТОРНЫХ ИСТОЧНИКОВ
СВАРОЧНОГО ТОКА (57) Изобретение относится к области электродуговой сварки, в частности к инверторным источникам сварочного тока. Цель изобретенияснижение массы и стоимости и повышейие надежности и КПД. Устройство содержит четыре полупроводниковых вентиля и однофазный трансформатор со стержневым сердечником и цилиндрическими катушками. Каждая иэ катушек имеет первичные и вторичные полуобмотки. Первичные полуобмотки катушек соединены последовательИзобретение относится к электротехнике, а именно к высокочастотным инверторным источникам тока для дуговой сварки, Целью изобретения является снижение массы и стоимости и повышение .КПД и надежности устройства.
На чертеже приведена схема выпрямительыого устройства.
Устройство содержит трансформатор со стержневым магнитопроводом 1. На но. Каждая вторичная полуобмотка выполнена с выведенной средней точкой, разделяющей полуобмотки на две секции. Средние точки объединены и выведены на отрицательный зажим выпрямительного устройства. Свободные концы секций вторичной обмотки подключены к анодам вентилей, катоды которых объединены и выведены на положительный полюс выпрямительного устройства. Структура выпрямителя позволяет добиться во все периоды работы устройства хорошей электромагнитной связи между первичной обмоткой и секциями вторичной обмотки, уравновесить намагничивающие силы обмоток на стержнях трансформатора, добиться равномерного распределения токов между параллельно работающими вентилями и секциями вторичной обмотки. Устройство позволяет разделить полный ток плеча на две параллельные ветви, и снизить коммутационные потери за счет применения маломощных вентилей с малым временем выключения (в инверторных устройствах), 1 ил.
2 каждом стержне магнитопровода разме-: щены катушки, содержащие полуобмотки первичной 2 и 3 и вторичной 4, 5 и 6, 7 обмоток. Полуобмотки первичной обмотки соединены последовательно. Каждая вторичная полуобмотка имеет выведенную среднюю точку 8 и
9, разделяющую полуобмотки на секции 4, 5 и 6, 7. Объединенные средние точки 8 и 9 образуют нулевой зажим 10 схемы выпрямления (отрица1459840
50 тельный зажим выпрямительного устройства). Свободные концы секций полуобмоток 4-7 подсоединены к анодам вентилей 11-14, объединенные катоды которых образуют --положительный зажим, 15 схемы выпрямления (вы- прямительного устройства). Возможно и обратное подключение вентилей.
К выходным зажимам 10 и 15 подключена нагрузка 16 ° Намотка секций пер. вичной и вторичной обмоток на каждом стержне выполнена так, чтобы обеспечить минимальное рассеяние между первичной и вторичной обмотками и секциями вторичной обмотки между собой.
Устройство работает следующим образом.
Напряжение промьш!ленной частоты или высокой частоты инвертора поступают на первичную обмотку трансформатора, состоящую иэ соединенных последовательно полуобмоток 2 и 3.
На секциях 4-7 вторичной обмотки наводится ЭДС, причем в один полупериод рабочей частоты положительный потенциал поступает на аноды вентилей 12 и 14 с секции 5 катушки одного стержня и секции 6 катушки другого стержня. При наличии на выходных зажимах 10 и 15 устройства нагрузки 16 вентили 12 и 14 совместно с секциями 5 и 6 вторичной обмотки проводят ток.
В связи с тем, что по соединенным последовательно полуобмоткам 2 и 3 первичной обмотки проходит общий ток, в секциях 5 и 6, работающих параллельно на разных стержнях, обеспечивается практическое равенство токов. Если токи секций S и 6 и, соответственно, ветвей (секция 5, вентиль 12 и секция 6, вентиль 14) равны, то по закону полного тока равны и потоки в стержнях и ЭДС, наводимые в секциях вторичной обмотки. Если вследствие неравенства падений напряжений на вентилях 12 и 14 ток одной ветви (полуобмотка 5, вентиль 12) становится. меньше, чем дру. гой (полуобмотка 6, .вентиль 14), то размагннчивающее действие вторичного тока в первой ветви уменьшается, и ЭДС, наводимая в полуобмотке 5 увеличивается и, следовательно, увеличивается ток этой ветви. Происходит автоматическое выравнивание токов. параллельно работающих ветвей.
При смене полярности рабочего напряжения происходит коммутация токов с вентйлей 12 и 14 на вентили 13 и 11. Устанавливается равенство токов в вентилях 1 1 и 13 и секциях 4 и 7.
Использование устройства в инверторных источниках тока позволяет снизить массу н стоимость устройства, увеличить КЦЦ и надежность.
По сравнению с базовым объектом— выпрямителем ВДУ-505 — обеспечивается снжкение массы инверторного Bb! прямителя за счет работы силового трансформатора на повышенной частоте при использовании предложенного ,легкого и надежного выпрямительного устройства.
Формула изобретения
* Однофаэное выпрямительное устройство для инверторных источников сварочного тока, содержащее четыре полупроводниковых вентиля и однофазный стержневой трансформатор с цилиндрическими катушками„ каждая иэ которых имеет первичные и вторич ные полуобмотки, причем первичные полуобмотки катушек соединены последовательно, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения массы и стоимости и повышения КПД и надежности, каждая вторичная полуобмотка выполнена с выведенной средней точкой, разделяющей полуобмотку на две секции, средние точки объединены и выведены на отрицательный зажим выпрямительного устройства, свободные концы секций вторичной, обмотки подключены к анодам вентилей, катоды которых объединены и выведены на положительный полюс выпрямительного устройства.
1459840
Составитель В.Пучинский
Редактор О,Юрковецкая Техред Л.Олийнык Корректор М.Шароши
Заказ 396/12
Подписное
Тираж 892
Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
ВНК1ПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
tt3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
