Устройство для электродуговой сварки

 

Устройство относится к области сварки и может использоваться как источник питания для различных видов ручной автоматической и полуавтоматической дуговой сварки. Цельповышение качества сварного соединения, улучшение энергетических и массогабаритных показателей, а также повышение безопасности эксплуатации устройства. Для этого в устройство для электродуговой сварки, содержа1цее сварочный и вспомогательный трансформаторы, датчик параметров дуги, коммутатор с блоком управления и первый симистор, введен второй симистор, а первичная обмотка вспомогательного трансформатора выполнена в виде двух полуобмоток. В устройстве возможно снижение напряжения холостого хода сварочного трансформатора до 10...25 В практически равносильно выключению его из сети (в пересчёте на потери). Поэтому при условии сохранения noTejDb в магнитопроводе индукция стали магнитопровода пропорциональна продолжительности включения, т.е. сварочный трансформатор, работающий в прерывистом режиме, может выполняться с индукцией, превышающей .максимально допустимую для данной электротехнической стали.2 ил.(Лс

(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s1)s В 23 К 9/095

ГОСУДАР СТВЕ ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

О с )

Ql > (21) 4783114/27 (22) 17.01.90 (46) 07.02.92, Бюл. ¹ 5 (71) Институт электросварки им. Е.О. Патона . (72) И.В. Пентегов, В.В. Дыменко, А.Ф. Шатан и В.И. Болотько (53) 621.791.75 (088.8) (56) Авторское свидетельствб СССР

¹554967,,кл. В 23 К 9/00, 1974. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ СВАРКИ (57) Устройство относится к области сварки и может использоваться как источник питания для различных видов ручной автоматической и полуавтоматической дуговой сварки. Цель — повышение качества сварйого соединения, улучшение энергетических и массогабаритных показателей, а также повышение безопасности эксплуатации устИзобретение относится к области сварки и может использоваться как источник питания для различных видов ручной автоматической и полуавтоматической сварки, Известно устройство для электродуговой сварки, содержащее сварочный трансформатор и вспомогательный трансформатор, в первичную обмотку которого включен коммутатор, управляющая цепь которого соединена с датчиком параметров дуги, включенным в сварочную цепь, а вторичная обмотка вспомогательного трансформатора соединена последовательно с первичной обмоткой сварочного трансформатора и шунтирована дополнительно вверойства. Для этого в устройство для электродуговой сварки, содержащее сварочный и вспомогательный трансформаторы, датчик параметров дуги, коммутатор с блоком управления и первый симистор, введен второй симистор, а первичная обмотка вспомогательного трансформатора выполнена в виде двух полуобмоток. B устройстве возможно снижение напряжения холостого хода сварочного трансформатора до 10...25 В практически равносильно выключению его из сети (в пересчете на потери). Поэтому при условии сохранения потерь в магнитопроводе индукция стали магнитопровода пропорциональна продолжительности включения, т.е, сварочный трансформатор, работающий в прерывистом режиме, может выполняться с индукцией, превышающей максимально допустимую для данной электротехнической стали. 2 ил. денным в устройство коммутатором из встречно-параллельно включенных вентилей.

Устройство имеет ряд недостатков: высокие энергетические и массогабаритные показатели, сравнительно большая величина напряжения холостого хода.

Цель изобретения — повышение качества сварочного соединения, улучшение энергетических и массогабаритных показателей, а также повышение безопасности эксплуатации устройства.

Это достигается тем, что в устройство введен второй симистор, а первичная обмотка вспомогательного трансформатора выполнена на двух полуобмотках, при этом

1710245 точка соединения полуобмоток соединена с параметров дуги 28 вырабатывает сигнал и выходом вторичной обмотки вспомога- блок 14 управления включает тот симистор, тельного трансформатора, другие выводы который повысит на дуговом промежутке полуобмоток первичной обмотки вспоМога- напряжение. Пусть в точку 20 поступит потельного трансформатора соединены через 5 ложительная полуволна питающего напряпервыйи второй симисторы,точкасоедине- жения. С выхода 26 блока 14 управления ния которых соединена с выводом первич- должен поступить сигнал управления симиной обмотки сварочного трансформатора и стору 16 и по полуобмотке 19 потечет ток третьимвыходомблокауправления,четвер- (момент времени t2, фиг.2), наводящий во тый и пятый выходы которого соединены 10 вторичной обмотке 5 вспомогательного соответственно с первым и вторым сими- трансформатора 17 ЭДС, согласно направсторами, а вход блокауправления соединен ленную с ЭДС, наводимой в первичной обс выходом датчика параметров дуги. мотке 4 основного трансформатора 1. В

На фиг,1 дана принципиальная схема момент прохождения тока 28 нагрузки чепредлагаемого устройства для электродуго- 15 рез нуль коммутатор 7 закрыт. При этом на вой сварки; на фиг,2 — эпюры тока дуги и вторичной обмотке 2 основного трансфорнапряжениянадуговомпромежуткеврежи- матора 1 возникает бросок напряжения, ме нагрузки и холостого хода устройства. пропорциональный сумме ДДС, возникаюУстройство (фиг.1) содержит сварочный щих на первичной обмотке 4 основного трансформатор 1, во вторичную обмотку 2 20 трансформатора 1 и вторичной обмотке 5 которого включен датчик 3 параметров дуги, вспомогательного трансформатора 17, имепоследовательно с первичной обмоткой 4 ющего большое внутреннее сопротивление сварочного трансформатора 1 включена (крутопадающую внешнюю характеристивторичная обмотка 5 вспомогательного, ку), Это способствует надежному начальноимеющего большое внутреннее (индуктив- 25 му и повторному зажиганию дуги. Ту часть ное) сопротивление, трансформатора 6, па- полупериода, пока коммутатор закрыт, чераллельно вторичной обмотке 5 включен рез нагрузку 28 течет небольшой ток, однакоммутатор 7 с встречно включенными па- ко достаточный для поддержания дугового раллельно, например, тиристорами 8 и 9, разряда. В момент, времени тз с выхода 12 управляющие входы 10 и 11 которого под- 30 блока 14 управления на вход 10 тиристора 8 ключены к первому 12 и второму 13 выходам поступит управляющий импульс и этот тириблока 14 управления, первый 15 и второй стор откроется с некоторым углом р(фиг.2)

- симисторы 16, закорачивающие первичную запаздывания и сварочный ток увеличиваетобмотку 17 вспомогательного трансформа- ся, так как на этом интервале полупериода тора 6 и состоящую из двух полуобмоток 18 35 питание дуги осуществляется только от и19, при этом точка 20соединения полуоб- трансформатора 1, имеющего малое внутмоток 18 и 19 соединена с выходом 21 вто- реннее сопротивление (жесткую внешнюю ричной обмотки 5 вспомогательного. характеристику), а трансформатор 6 с его трансформатора 6, другие выводы полуоб- большим внутренним сопротивлением стал моток 18 и 19 соединены через симисторы 40 закороченным тиристором 8 коммутатора 7.

15 и 16 с выводом 23 первичной обмотки 4 После перехода сварочного тока через нуль сварочного трансформатора 1 и третьим вы- тиристор 8 закрывается. B следующий пол- . ходом 24 блока 14 управления, четвертый упериодт4сугломзапаздывания<роткроетвыход 25 и пятый выход 26 которого соеди- ся другой тиристор 9 коммутатора 7 (фиг.2, ненысоответственносуправляющими элек- 45 момент времени 75) и ток нагрузки 28 в петродами симисторов 15 и 16, а вход 27 блока риод времени т ..ла снова увеличится, Сими14 управления соединен с выходом датчика стор 16 остается открытым на время сварки.

3 параметров дуги. Вторичная обмотка 2 Когда сварка прекращается (момент времетрансформатора1 работает на дугу(нагруз- ни и, фиг.2), датчик 3 прекращает подачу к )28. 50 информации о токе нагрузки 28 и блок 14

Устройство работает следующим обра- управления с технологической выдержкой времени t7..лв (в течение которого на

При подключенииустройстваксети(мо- дуговом промежутке сохраняется высомент временит, фиг.2) напряжение прикла- кое напряжение холостого хода, пропорцидывается к трансформатору 1 и симисторам 55 ональное суммарной ЭДС, наводимой в

15 и 16 (фиг.1). На дуговом промежутке 28 . обмотке 4 основного трансформатора 1 и в возникает дежурное напряжение величи- обмотке 5 вспомогательного трансформатоной 10.„15В, а ток отсутствует. При закора- ра 7) закрывает симистор 16 (прекращает чивании в момент времени tz электрода на подачу импульсов с выхода 26) и открывает изделие (включении нагрузки 28) датчик 3

1710245

55 симистор 15 (начинает подачу импульсов с выхода 25 блока 14 управления). При отключении полуобмотки 19 и включении посредством симистора 15 полуобмотки 18 во вторичной обмотке 5 вспомогательного 5 трансформатора 6 наводится ЭДС, наводимая в первичной обмотке 4 сварочйого трансформатора 1. Таким образом на вторичной обмотке 2 сварочного трансформатора 1 возникает пониженное напряжение, 10 которое пропорционально разности ЭДС, возникающих на первичной обмотке 4 основного трансформатора 1 и вторичной обмотке вспомогательного трансформатора 6, т.е, на холостом ходу устройства устанавли- 15, вается дежурное безопасное напряжение

- величиной 10...25 B. Таким образом, в отсутствие информации о токе дуги с датчика 3 включен все время симистор 15 и устройство имеет пониженное напряжение холосто- 20 го хода, Это наблюдается и при подключении устройства в сеть в период времени t1..л, пока не закорачивается электрод на изделие или не подключается нагрузка 28 (фиг.2). 25

Большинство источников переменного тока работают с продолжительностью включения f1 8=100%, а с продолжительностью нагрузки ПН< 100%. Известно, что потери в стали трансформатора пропорциональны 30

B ПВ (здесь  — индукция стали магнитог. провода. П — продолжительность включения трансформатора в сеть), Снижение напряжения холостого хода трансформатора до 10...25 B практически равносильно 35 выключению его из сети (в пересчете на потери), т.е, ПВ = ПН< 100%. Поэтому при условии сохранения потерь в стали магнитопровода индукция стали В =1/ПН, т.е. сварочный трансформатор, работающий в 40 . п реры вистом режиме (чередование сниженного холостого хода с нагрузкой), может выполняться с индукцией, превышающей максимально допустимую для данной электротехнической стали, что дополнительно снижает его энергетические и массогабаритные показатели и повышает технику безопасности при эксплуатации устройства.

Формула изобретения

Устройство для электродуговой сварки, содержащее сварочный трансформатор, во вторичную обмотку которого включен датчик параметров дуги, последовательно с первичной обмоткой сварочного трансформатора включена вторичная обмотка вспомогательного трансформатора, параллельно которой включен коммутатор, упраляющие входы которого подключены к первому и второму выходам блока управления, первый симистор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества сварного соединения, улучшения энергетических и массогабаритных показателей, а также повышения безопасности эксплуатации устройства, в него введен второй симистор, а первичная обмотка вспомогательноготрансформатора выполнена в виде двух полуобмоток, при этом точка соединения полуобмоток соединена с выводом вторичной обмотки вспомогательного трансформатора, другие выводы полуобмоток первичной обмотки вспомогательного трансформатора соединены через первый и второй симисторы, точка соединения которых соединена с выводом первичной обмотки сварочного трансформатора и третьим выходом блока управления, четвертый и пятый выходы которого соединены соответственно с первым и вторым симисторами, а вход блока управления соединен с выходом датчика параметров дуги.

1710245

Фиг. 2

Составитель О.Копейкин

Редактор Е,Папп Техред M.Moðãåíòàë Корректор О.Кундрик

Заказ 295 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! ! 7

I д