Устройство для возбуждения и стабилизации сварочной дуги переменного тока

 

Изобретение относится к сварочному оборудованию и может быть использовано в источниках питания дуги переменного тока для ее возбуждения и стабилизации. Цель изобретения - повышение качества сварного соединения за счет улучшения возбуждения и стабильности горения дуги. Для этого в устройство для возбуждения и стабилизации сварочной дуги переменного тока, содержащее сварочный и импульсный трансформаторы, коммутирующий тиристор и пороговый элемент, введена схема умножения, а импульсный трансформатор выполнен с дополнительной обмоткой, Использование схемы умножения в цепи накопительного конденсатора и коммутирующего конденсатора, управляемого пороговым элементом, позволяет повысить напряжение пробоя воздушного зазора электрод-изделие. 1 ил..

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 23 К 9/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4824061/27 (21) 10,05;90 (46) 15.03.91. Бюл. 1Ф 10 (71) Курганский машиностроительный институт (72) В.Я.Иванов и С.В.Титов и B.Н.Турыгин (53) 621.79 1:.75(088,8). (56) Авторское свидетельство СССР

ЬВ 1445879, кл. В 23 К 9/06, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ И

СТАБИЛИЗАЦИИ СВАРОЧНОЙ ДУГИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к сварочному оборудованию и может быть использовано в источниках питания дуги переменного тока для ее возбуждения и стабилизации, Цель

Изобретение относится к дуговой сварочной технике и может быть использовано в источниках питания дуги переменного тока для ее возбуждения и стабилизации.

Известно устройство для возбуждения дуги, содержащее повышающий трансформатор, накопительный конденсатор, коммутирующий элемент со схемой управления, конденсатор и ограничительный элемент.

Схема однокаскадная, отсутствует импульсный насыщающий трансформатор и высоковольтный трансформатор, что снижает уровень электропомех, габариты и массу и обеспечивает постоянство амплитуды напряжения выходных высоковольтных импульсов.

Недостатком данной схемы является питание от отдельного ввода сети, а не от сварочного трансформатора. Схема не обеспечивает регулирование импульса возбуж„,5LI 1719167 А1 изобретения — повышение качества сварного соединения за счет улучшения возбуждения и стабильности горения дуги. Для этого в устройство для возбуждения и стабилизации сварочной дуги переменного тока, содержащее сварочный и импульсный трансформаторы, коммутирующий тиристор и пороговый элемент, введена схема умножения, а импульсный трансформатор выполнен с дополнительной обмоткой, Использование схемы умножения в цепи накопительного конденсатора и коммутирующего конденсатора, управляемого пороговым элементом, позволяет повысить напряжение пробоя воздушного зазора электрод-иэделие. 1 ил, ° дения дуги в зависимости от марки или диаметра электрода, вида защитной среды.

Известно устройство для стабилизации сварочной дуги переменного тока, содержащее трансформатор, однополупериодную зарядную цепь, дроссель, разрядный вам тиристор и схему управления C пик-транс- I O форматором и трансформатором тока, регулируемый источник постоянного тока. О

Использование пик-трансформатора, . вы- с полненного со вспомогательной обмоткой подмагничивания и введение регулируемого источника постоянного тока позволяет . изменить и регулировать момент подачи стабилизирующего импульса, улучшить стабилизацию дуги, Недостатком схемы также является ее питание от отдельного ввода сети при отсутствии обратной связи с источником питания, ограничен диапазон по подаваемому напряжению.

1719167

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для стабилизации дуги переменного тока, запитываемое от сварочного трансфоматора, содержит два накопительных конденсатора, токоограни- чивающий элемент, вспомогательный трансформатор, коммутатор, пороговый элемент и два диода. Это устройство выполнено в виде выносного блока, питающегося от сварочного трансформатора и располагающегося на рабочем месте сварщика за счет включения конденсаторов в плечи моста происходит удвоение напряжения, подаваемого на.первичную обмотку вспомогательного трансформатора, Такое схемное решение позволяет удвоить амплитуду им, пульса, в результате повышается стабильность горения дуги.

Недостатком данного решения является невозможность в данной схеме последовательного подключения к вспомогательному трансформатору большого числа конденсаторов для того случая, когда поданного в первичную цепь напряжения окажется недостаточно для возбуждения дуги. Коммутаторное устройство. не позволяет регулировать подаваемое напряжение, ограничивая область использования конкретного стабилизатора для разных типов электродов или защитной среды.

Цель изобретения — повышение качества сварного соединения за счет улучшения возбуждения и стабильности горения дуги.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее сварочный импульсный трансформатор, коммутирующий тиристор и пороговый элемент, дополнительно введена схема умножения, при этом обмотка импульсного трансформагора включается параллельно вторичной обмотке . сварочного трансформатора, а к одному концу вторичной обмотки импульсного трансформатора подключается катод коммутирующего . тиристора, анод которого соединен с выводом вторичной обмотки трансформатора, пороговый элемент подключается к управляющему электроду тиристора. Кроме того, импульсный трансформатор снабжен дополнительной обмоткой и схемой умножения в виде диодно-конденсаторной цепочке, входы схемы умножения соединены с выводами вторичной обмотки сварочного трансформатора, а выход — с другим концом вторичной обмотки импульсного трансформатора. Дополнительная обмотка импульсного трансформатора зашунтирована емкостью, один конец которой соединен с катодом коммутирующего тиристора, а друК Uxx

0,85 где К вЂ” число каскадов умножения;

50 Uхх — напряжение холостого хода сварочной дуги.

В приведенной схеме Uo = 40xx, а время достижения этого напряжения достигается за два периода питающей сети, 55 Напряжение холостого хода поступает через импульсный трансформатор 2 на дополнительную обмотку, а с нее — на анод диода 4, с катода диода 4 через ограничительный 5 и регулировочный 6 резисторы—

45 гой конец соединен с управляющим электродом тиристора через пороговый элемент.

Повышение напряжения разряда с накопительных конденсаторов на низковольтную обмотку импульсного трансформатора дает на высоковольтной обмотке напряжение выше в 2 раза, .чем в подобных устройствах. Пороговый элемент, имея регулировочное сопротивление, позволяет выставлять напряжение открытия коммутаторного тиристора в широких пределах в зависимости от необходимых сварочных режимов. Все это повышает стабильность горения сварочной дуги и улучшает качество сварного шва.

На чертеже, представлена схема устройства для возбуждения и стабилизации дуги переменного тока.

Устройство содержит сварочный трансформатор 1, импульсный трансформатор 2, коммутатор, состоящий из тириСтора 3, пороговый элемент, состоящий из диода 4, ограничительного 5 и регулировочного 6 резисторов, накопительные конденсаторы 7, включенные в конденсаторно-диодную цепочку 8 по схеме умножения. Дополнительная обмотка импульсного трансформатора 2 соединена с катодом коммутаторного тиристора 3 и с пороговым элементом. состоящим из диода 4, ограничительного 5 и переменного 6 резисторов, Умножитель 8 напряжения присоединен к вторичной обмотке сварочного трансформатора 1.

Подключение схемы к низковольтному напряжению сварочного источника позволяет снизить электробезопасность устройства и вынести его непосредственно к сварочной горелке.

В момент включения сварочного источника напряжения подается на электрод 9 и изделие 10 и поступает на конденсаторно-диодную цепочку 8, при этом накопительные конденсаторы 7 заряжаются до напряжения

1719167 на управляющий электрод коммутационного тиристора.

Если напряжение на. управляющем электроде тиристора 3 превышает напряжение открывания, то переход анод-катод ти- 5 ристора 3 открывается и накопительные конденсаторы 7 разряжаются на обмотку импульсного трансформатора, на выходе которого вырабатывается высоковольтный импульс, В момент возбуждения дуги на- 10 пряжение на вторичной обмотке уменьшается, что "влечет за собой уменьшение напряжения между катодом и управляющим электродом тиристора 3 и он закрывается.

Накопительные конденсаторы 7 заряжают- 15 ся до напряжения меньшего, чем в режиме холостого хода, Это предварительное напряжение уменьшает время выхода накопительных конденсаторов 7 на требуемое напряжение. Устройство работает в момент 20 возбуждения дуги и включается автоматически в момент зажигания и стабилизации (при обрыве) дуги. За счет подачи на вход импульсного трансформатора 2 более высокого напряжения обеспечивается. стабиль- 25 ность возбуждения дуги на низковольтной дуге, Использование схемы умножения в цепи накопительного конденсатора и коммутатора, управляющего пороговым эле-, 30 ментом, позволяет значительно повысить напряжение пробоя воздушного зазора электрод — иэделие. Это повышает вероятность возбуждения дуги. Пороговый элемент с регулировкой напряжения открытия тиристорного коммутатора позволяет регулировать напряжение подачи стабилизирующего высоковольтного импульса. В результате повышается стабильность дуги, а следовательно и качество шва, Формула изобретения.

Устройство для.возбуждения и стабили-: зации сварочной дуги переменного тока, содержащее сварочный трансформатор. параллельно со вторичной обмоткой которого .включена обмотка импульсного трансформатора, к одному концу вторичной обмотки которого подключен катод коммутирующего тиристора, анод которого соединен с выводом вторичной обмотки сварочного трансформатора, к управляющему электроду коммутирующего тиристора подключен пороговый элемент, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества сварного соединения за счет улучшения возбуждения и стабильности горения дуги, в него введена схема умножения, а импульсный трансформатор выполнен с дополнительной обмоткой, йри этом входы схемы умножения соединены с выводами вторичной обмотки сварочного трансформатора, а выход схемы умножения соединен с другим концом вторичной обмотки импульсного трансформатора, один конец дополнительной обмотки соединен с пороговым элементом, а другой конец дополнительной обмотки соединен с катодом коммутирующего тиристора.

1719167

Составитель С.Титов

Редактор Л.Пчолинская Техред М.Моргентал Корректор М.Максимишинец .

Заказ 728 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