Устройство для сварки переменным током

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности для дуговой сварки. Цель изобретения - повышение качества сварки, стабильности горения дуги и повышение безопасности эксплуатации устройства Устройство содержит сварочный трансформатор с зазором в магнитопроводе, конденсатор, два оптронных тиристорных ключа из встречно-параллельно включенных огромов и блок управления. При подаче Напряженно сети и управляющих импульсов конденсатор заряжается и перезаряжается . Таким образом,стабилизирующий горение дуги импульс создается за счет разряда и перезаряда конденсатора. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PЕСПУБЛИК. (51)5 В 23 К 9!06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4783809/27 (22) 05,12.89 (46) 15.11,91. Бюл, М 42 (71) Институт электросварки им. E,О.Патона (72) И.В.Пентегов, M,Н.Геленидзе, В.В.Дыменко, З.Г,Тадумадзе, А,Ф.Шатан и В.И.Болотько (53) 621.791.75 (088.8) (56) Оборудование для дуговой сварки.

Справочное пособие/Под ред. В.В.Смирнова, Л,: Энергоатомиздат, Ленинградское отд-ние, 1986, с. 378, рис. 8. 16 Ж. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ ПЕРЕМЕННЫМ ТОКОМ (57) Изобретение относится к электротехни° Изобретение относится к сварке и может использоваться как источник питания для различных видов ручной, автоматической и полуавтоматической дуговой сварки.

Цель изобретения — повышение качеетва сварки, увеличение стабильности горения дуги, уменьшение массогабаритных и энергетических показателей, повышение безопасности эксплуатации устройства, расширение диапазона регулирования сварочных токов.

На фиг. 1, 2 и 3 представлены схемы устройств для сварки переменным током, на фиг. 4, 5 и 6 — осциллограммы, иллюстрирующие работу этих устройств, Устройство для сварки переменным током содержит сварочный трансформатор 1 с зазором 2 в магнитопроводе и первичной 3, вторичной 4 и дополнительной 5 обмотками, оптронный тиристорный ключ 6 из встречно включенных оптронов в цепи первичной обмотки 3 и ключ 7 в цепи дополнительной

< . Я2, 1698987 А1

ЕТЕНИЯ "",. : „ . -"""""-" > г :;, 4<31 1;КД ке, в частности для дуговой сварки. Цель изобретения — повышение качества сварки, стабильности горения дуги и повышение безопасности эксплуатации устройства. Устройство содержит сварочный трансформатор с зазором в магнитопроводе, конденсатор, два оптронных тиристорных ключа из встречно-параллельно включенных о.. тронов и блок управления. При подаче напряжения -ети и управляющих импульсов конденсатор заряжается и перезаряжае-,ся. Таким образом, стабилизирующий горение дуги импульс создается за счет разряда и переэаряда конденсатора. 2 з.п. ф-libl, 6 ил. обмотки 5, конденсатор 8, блок управления

9 оптронными тиристорными ключами. ограничитель 10 угла отпирания оптронных тиристорных ключей, не позволяющий принимать значения этого угла, меньше 120 .

На фиг, 3 — ключ, состоящий иэ встречно включенных оптронных тиристоров (фиг. 1 и

2), заменен ключом 6, состоящим из встречно включенных силовых.тиристоров, в оптронные тиристоры первого ключа включены в цепь управления этих силовых тиристоров.

На фиг. 4 представлены осциллограммы тока дуги при работе. устройства, изображенного на фиг. 1. Как видим, направление тока (ic>) стабилизирующего горения дуги импульса и направление тока дуги Од) совпадают, На фиг. 5 представлены осциллогораммы тока дуги при работе устройства, изображенного на фиг. 2 и 3. Здесь направление тока (ict) стабилизирующего горения

1690987 дуги импульса и направление дугового тока (1д) противоположны, ° На рис. 4 и 5 приняты следующие Обозначения; t) — t2 — интервал времени, когда сварочный ток !д поддерживается за счет энерГии, накопленной в мдГНИТОГlpoaope трансформатора; t2 — тз -- интервал времени, когда проходит ток 1ст стабилизирущего горение дуги импульса пссле открытия оптронного тиристорного ключа 7; tg — тл — интервал времени, когда дуговой ток 1д поддерживается обмоткой 4 вследствие открытия ключа 6; р-угол открытия оптронных тиристоров ключей 6 и 7, который должен ,20о

На фиг. 6 предстаалены осциллограммы напряжения Vc на конден "àòîðå 8 в установившемся режиме.

Устройство работает следующим образом.

При подключении устройства к сети напряжение сети прикладывается к оптронному тиристорному ключу 6 с первичной обмоткой 3 и запитывает блок управления 9, С некоторым углом р открывается один из тиристоров ключа 6 (например, верхний тиpNcTop). Ввиду ТОГО, что фотод>лоды Обоих оптронных тиристорных ключей подключены последовательно, то вместе с тиристсрным ключом 6 сработает тиристорный ключ

7 (тоже откроется верхний тиристор) и конденсатор 8 импульсно заряжает>".я o) Обмотки 5. Гаким образом, вследств>пе

Одновременного (в момент времени t2) открытия ключей 6 и 7 к другому промежутку прикладывается напряжение от обмотки 4 и напряжение зарядки конденсатора 8 or сбмотки 5, а поэтому че;рез дуговой промежуток пройдет ток импульса (в интервале —

ta) стабилизации горения дуги и ток ду>ги (в интервале t2 — р), orlpeäeëëåìûA сварочной обмоткой 4 трансформатора 1. Одновременно с прохождением тока через дуговой промежуток, в зазоре 2 магнитопровода накапливается энергия, которая поддерживает дуговой ток в интервале времени t) -- tg, когда тиристоры в первичной цепи закрыты.

Зазор и вся магнитная система сварочного трансформатора 1 рассчитываются таким образом, чтобы наког>ленной энергии было достаточно для поддержания сварочного тока, вплоть до открытия другого тиристора ключа 6. Конденсатор 8, зарядившись в один полупериод и создав тем самым стабилизирующий горение дуги импульс, остается заряженньгм до открытия второго тиристора ключа 7 (осциллограммы наг>ряжения V на фиг, 6). При открытии егоporo тиристора ключа 7 конденсатор 8 сначала

19

15 ъ 0 г> 30

55 разряжается до нуля, а затем перезаряжается от обмотк п 5, при этом создавая импульс, стабилиэиру>ощей горение дуги.

По сравнению с известным в данном устройстве цепочка стабилизации горения дуги работает с большим КПД. Непосредственное подключение цепочки стабилизации горения дуги к дугово>п, промежутку дает также возможность формировать импульсы стабилизации " крутым передним фронтом, что значительно повышает стабильность горения дуги, Использование сварочного трансформатора 1 с зазором в магнитопроводе позволяет поддерживать ток r- pyre после закрытля тиристорного ключа 6 в первичной цепи л поддерживать горение дуги в интервале временл it) — t2 после перехода сварочного тока через нуль до повторного открытия этого ключа в момент времени t2

Такое исполнение устройства позволяет при условии, что угол открытия тиристоров лежит в интервале 120 «р 180О, изготовить сварочный трансформатор на 150 Гц.

Это позволяет уменьшить его габариты и массу на 30 — 40;>о, ra> как уменьшение интервала воздействия наг)ряжения сети На магнитную систему сварочного трансформатора эквивалентна г Овышению частоты, что позволяет уменьшить и сечение магнитопровода,, количество витков трансформатора, Для этого в блок уг>рава>ения введен

ОГранл>чител! с Угла отпирания О>тронных тиристорных ключей, не позволяющий принимать - этому углу значения меньше 120 (pmj» «120 ). После окончания сварки блок управления ". Интервалом времени 1 — 2 с автоматически устанавливает угол открытия тиристорных ключей 6 и 7, близким к 170—

180О, т.с. на дуговом промежутке установится дежурное напряжение (10 — 12 В), безorlacHoe для сварщика.

Для расширения диапазона регулирования сварочного тока в сторону его увеличения клю- 6 в цепи первичной обмотки 3 выполняется из встречно-параллельно включенных силовых тиристоров, а оптронные тиристоры первого ключа включены в цепь управления этих силовых тиристоров.

Фор;.)ула пзоаретения

",. Устройство для сварки переменным током, одержащее сварочный трансформатор с зазором в магнитоправоде и имеющий первичную, вторичную и дополнительную обмотки, конденсатор, два оптроннь>х тиристорных ключ-, выполненных иэ встречнопараллельно включенных оптронов и блок управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества oçapêl;; и без1б90987 опасности эксплуатации устройства, а также увеличения стабильности горения дуги, первый оптронный тиристорный ключ включен последовательно с первичной обмоткой, а второй - последовательно с дополнительной обмоткой и конденсатором параллельно вторичной обмотке, причем первая выходная клемма блока управления соединена с анодом первого и с катодом второго светодиодов первого оптронного тиристорная ключа, а которая выходная клемма блока управления соединена с катодом первого и с анодом второго светодиодов второго оптронного тиристорного ключа, при этом катод первого светодиода первого оптронного тиристорного ключа соединен с анодом первого светодиода второго оптронного тиристорного ключа, а анод второго светодиода первого оптронного тиристорного ключа соединен с катодом второго светодиода второго оптронного тиристорного ключа.

5 2. Устройство пои. 1, отл и чаю щеес я тем, что, с целью уменьшения массогабаритных и энергетических показателей, блок управления оптронных тиристорных ключей снабжен ограничителем угла отпи10 рания оптронных тиристорных ключей.

3. Устройство по пп, 1 и 2, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования сварочных токов, последовательно с первичной обмоткой

15 включен силовой тиристорный ключ, состоящий из встречно- параллельно включенных силовых тиристоров, а оптронные тиристоры первого оптронного ключа включены в цепь управления этих силовых тиристоров.

1690987

1690987

0>gp

Составитель В.Ганюшин

Техред М.Моргентал

Корректор Q,Êðàâöoâà

Редактор И.Сегляник

Заказ 3887 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101