Установка для плазменной обработки изделий

 

Использование: наплавка, напыление и другие виды обработки изделий Сущность изобретения: в установке между силовым и вольтодобавочным выводом преобразователя установлен в прямой полярности диод, а устройство управления дополнительно содержит соединенные последовательно реле тока дуги и цепь управления вольтодобавочными вентилями, образующие дополнительный выход устройства управления, подсоединенный к соответствующим управляющим электродам вентилей вольтодобавки. 1 ил.

союз сОВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 B 23 К 10/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I .

6д ювЪ (Л

)Ю о р (21) 4806881/08 (22) 27,03.90 (46) 07.05.92. Бюл. N 17 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт электросварочного оборудования (72) А,В,Пилипенко, N.Ñ.ÌÿñíèêoB, П.А,Новыш и С.Н.Ружанский (53) 621.791.755(088.8) (56) Эсибян Э,М, Плазменно-дуговая аппаратура. — Киев: Техника, 1971, с.116-122, рис.21.

Изобретение относится к сварочному производству, а именно к технологическим установкам для электрадуговой плазменной резки, наплавки, напыления и других видов .обработки изделий из металла и других. преимущественно электропроводных, материалов.

Установки для плазменной обработки изделий выполняются на вентильных преобразователях, как правило, в виде тиристорных выпрямителей. Для возбуждения дежурной дуги в них обычно используются высоковольтные высокочастотные осцилляторы, а для обеспечения падающей характеристики используют обратную связь с датчика тока подсоединенного выходом к входу устройства управления, многоканальный выход которого подсоединен к управляющим электродам силовых вентилей преобразователя.

„„ Ы„„1731526 Al (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ПЛАЗМЕННОЙ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ (57) Использование: наплавка, напыление и другие виды обработки иэделий. Сущность изобретения:, в установке между силовым и вольтодобавочным выводом преобразователя установлен в прямой полярности диод, а устройство управления дополнительно содержит соединенные последовательно реле тока дуги и цепь управления вольтодобавочными вентилями, образующие допол нительный выход устройства управления, подсоединенный к соответствующим управляющим электродам вентилей вольтодобавки. 1 ил.

Для повышения качества возбуждения дуги плазмотрона используют сравнительно маломощную вольтодобавку. Повышенное напряжение вольтодобавочного вывода может быть обеспечено как параллельным, так и последовательным подсоединением дополнительного источника к основному силовому.

Для снижения вероятности паразитного двойного дугообразования, а также уменьшения потерь в ограниченном сопротивлении после возникновения рабочей дуги ток дежурной дуги отключают специальным коммутатором. Эти коммутаторы в серийных установках плазменной обработки изделий (например АПР— 404 или УПРП вЂ” 201) выполняются контактно-механическими на значительные коммутируемые мощности (на ток 30 — 120 А и напряжение 250 — 500 В). Выполнить такой коммутатор на тиристорном ключе оказывается затруднительным, по1731526 скольку этот ключ должен быть отключающим в цепи постоянного тока.

В результате того, что процесс отключения тока коммутаторов протекает весьма часто — не реже количества возбуждения дуги, в установках плазменной резки с малым рабочим циклом плазменной обработки изделия достаточно часты выходы из ществив электронную коммутацию дежурной дуги в преобразователе на стороне переменного тока, что позволяет ее выполнить на тиристорах.

На чертеже приведена электрическая схема предлагаемой установки.

Установка содержит вентильный многоканальный преобразователь 1 с общим 2, силовым 3 и вольтодобавочным 4 выводами. строя этих коммутаторов, Наиболее близкой к изобретению является установка для плазменной резки изделий, содержащая плазмотрон, многоканальный преобразователь с силовыми и вольтодобавочными вентилями, общий вывод копример, на основе двух инверторов или управляемых выпрямителей. В качестве вентилей могут быть использованы тиристоры или транзисторы. Вольтодобавка может быть подключена либо последовательно, либо параллельно силовой части и может быть торого соединен с электродом плазмотрона, вольтодобавочный вь вод — с ограничительным сопротивлением, а силовой вывод подключен к обрабатываемому изделию, устройство возбуждения дуги и измерительный преобразователь тока (шунт), выходом соединенный с входом блока фазового управления многоканального преобразователя, выход которого подклю20

25 чен к управляющим электродам силовых вентилей Т1 — Т6.

Недостатком прототипа является наличие в цепи дежурной дуги контактно-механического коммутатора, снижающего

35 динен к управляющим электродам силовых вентилей 12 преобразователя 1, Между выводами 3 и 4 преобразователя установлен диод 13 в прямой полярности. Например, 40 при положительной полярности напряжения на выводах 3 и 4 диод 13 подсоединен анодом к выводу 4 и катодом к выводу 3, Установка также содержит последовательно соединенные реле 14 тока дуги и цепь 15 управления вольтодобавочными вентилями, образующие второй многоканальный, например трехканальный или шестиканальный. выход 16. подсоединенн ый к соответствующим управляющим электро50 дам вентилей 17 вольтодобавки

Установка работает следующим образом, ре этапа.

На первом этапе устройством 8 возбужТакое решение позволяет устранить дения дежурной дуги производят ионизаконтактно-механический коммутатор, осу- цию промежутка катод-сопло плазмотрона надежность работы установки в целом, Цель изобретения — повышение надежности работы установки.

Эта цель достигается тем, что в установку для плазменной обработки изделий, содержащую плазмотрон, многоканальный преобразователь с силовыми и вольтодобавочными вентилями, общий вывод которого соединен с электродом плазмотрона, вольтодобавочный вывод — с ограничительным сопротивлением,-а силовой вывод предназначен для подключения к обрабатываемому изделию, устройство возбуждения дуги, измерительный преобразователь тока. выходом соединенный с входом блока фазового управления многоканального преобразователя, выход которого подключен к управляющим электродам силовых вентилей, введены реле тока дуги и цепь управления вольтодобавочными вентилями, а между силовым и вольтодобавочными выводами многоканального преобразователя установлен в прямой полярности силовой диод. причем ограничительное сопротивление подсоединено к соплу плазмотрона, а выход измерительного преобразователя тока подключен через последовательно соединенные реле тока дуги и цепь управления вольтодобавочными вентилями к управляющим электродам вольтодобавочных вентилей, 10. Преобразователь может быть выполнен, навыполнена на элементной базе многократно меньшей мощности, чем силовая часть, Полярность силового 3 и вольтодобавочного

4 выводов по отношению к общему выводу

2 одинакова и может быть как положительной, так и отрицательной в зависимости от требуемой полярности тока дуги при обработке, Общий вывод 2 подсоединен к электроду — катоду плазмотрона 5, силовой вывод

3 — к обрабатываемому изделию 6, а вольтодобавочный вывод через ограничительное активное или активно-индуктивное сопротивление 7 — к соплу плазмотрона 5, Установка содержит также устройство 8 возбуждения дуги, например осциллятор, измерительный преобразователь 9 тока, например шунт, установленный в силовом проводе обрабатываемого изделия 6, Преобразователь 9 выходом подсоединен к входу блока 10 фазового управления. Первый многоканальный выход 11 блока 10 подсое55 Последовательность процессов при возбуждении рабочей дуги делится на четы1731526

5. В этом промежутке протекает незначительный ток 1< Вентили 17 к этому моменту оказываются открытыми, в результате между катодом и соплом оказывается приложенным напряжение E + е, где Е = 200 — 500

В, е = 50 — 4000 B. Через ионизированный промежуток катод — сопло по цепи, состоящей из элемейтов 4, 7, 5 и 2, начинает протекать ток Iz вольтодобавки, Величина этого тока нарастает и ограничивается активноиндуктивным сопротивлением 7 и внутренним сопротивлением вольтодобавки.

Струей плазмообразующего газа. например воздуха, дуга выдувается из плазмотрона 5 и входит в соприкосновение с изделием 6. в результате чего начинает протекать ток !з вольтодобавки по цепи, состоящей. из элементов 4,.13, 6, 5 и 2. Величина. этого тока ограничивается только внутренним сопротивлением вольтодобавки, Далее включают.ся силовые вентили 12, которые вырабатывают на выводе от нуля нарастающее напряжение. В результате по цепи из элементов 3, 6, 5 и 2 протекает ток l4. Ток l4 один или совместно с током 1з контролируется преобразователем 9. Сигнал преобразователя 9 поступает на вход блока 10. где с помощью цепей отрицательной обратной связи преобразуется в сигнал управления вентилями 12, регулирующими напряжение, не превышающее значение Е. Как только.ток рабочей дуги достигает порогового значения, включается реле 14. Информация об установлении тока рабочей дуги может быть выработана преобразователем 9 либо с помощью анализа уровня тока плазмотрона 5 либо другими известными методами анализа параметров дуги. Реле 14 воздействует на цепь 15. которая отрабатывает команду электронного отключения на многоканальном выходе 16. в результате вентили 17 выключаются. а токи Iz и 1з принудительно прекращаются. Остается один . только ток I4. Для этого тока диод 13 закрыт.

Устройство 8 возбуждения дуги также принудительно выключается снятием "итания, 5 если на более ранних этапах не предусмотрено его выключение внешними цепями.

В сравнении с прототипом предлагаемая установка не содержит низконадежного коммутатора с механической коммутацией;

10 что приводит к повышению надежности установки в целом на 3 — 15%.

Формула изобретения

15 Установка для плазменной обработки изделий, содержащая плазмотрон, многоканальный преобразователь с силовыми и вольтодобавочными вентилями, общий вы,вод которого соединен с электродом плаз20 мотрона, вольтодобавочный вывод — с ограничительным сопротивлением, а силовой вывод предназначен для подключения к обрабатываемому иэделию, устройство возбуждения дуги, измерительный преобразо25 ватель тока, выходом соединенный с входом блока фазового управления многоканального преобразователя, выход которого подключен к управляющим электродам силовых вентилей, отл ичающаяся тем, что, с

30 целью повышения надежности в работе, в нее введены реле тока дуги и цепь управления вольтодобавочными вентилями, а между силовым и вольтодобавочным выводами многоканального преобразователя установ35 лен в прямой полярности силовой диод, причем ограничительное сопротивление подсоединено к соплу плазмотрона, а выход измерительного преобразователя тока через последовательно соединенные реле то40 ка дуги и цепь управления вольтодобавочными вентилями — к управляющим электродам вольтодобавочных вентилей.

1731526

Составитель П.Новыш

Редактор О.Юрковецкая Техред М,Моргентал Корректор А.Осауленко

Заказ 1543 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