Устройство для сварки

 

Изобретение относится к дуговой сварке плавлением. Цель изобретения - повышение устойчивости горения дуги. Устройство для сварки содержит источник (И) постоянного тока, к положительному выводу которого подсоединены включенные последовательно коммутирующий дроссель (Д), силовой тиристор (Т), зашунтированные резистором, и сварочный Д. Параллельно коммутирующему Д включены последовательно соединенные вспомогательный Т и коммутирующий конденсатор (К), соединенный параллельно с цепью из зарядного Д и первого диода. Анод первого диода соединен с отрицательным выводом И и анодом второго диода через зарядный Т. К положительному выводу И подключен фильтрующий К, соединенный с катодом второго диода непосредственно, а с катодом силового Т - через третий диод. Регулируя момент включения зарядного Т в зависимости от напряжения на коммутирующем К, можно автоматически регулировать поступление энергии от И постоянного тока. Это позволяет повысить устойчивость горения дуги, так как заряд и разряд фильтрующего К осуществляется через сварочную дугу. 2 ил. сл С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 23 К 9/09, 9/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4873695/08 (22) 15.10.90 (46) 07.06.92. Бюл. М 21 (71) Томский политехнический институт им, С. M. Кирова (72) А. Ф. Князьков, Б. Г, Долгун, В. B. Швалев и В. О. Корняков (53) 627.791,75(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 487728, кл. В 23 К 9/10, 1973.

Авторское свидетельство СССР

hL 682336, кл. В 23 К 9/10, 1978, Авторское свидетельство СССР

% 1238919, кл. В 23 К 9/09, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ (57) Изобретение относится к дуговой сварке плавлением, Цель изобретения— повышение устойчивости горения дуги. Устройство для сварки содержит источник (И) постоянного тока, к положительному выводу которого подсоединены включенные

Изобретение относится к технологическим процессам, в частности к дуговой сварке плавления.

Известно устройство для сварки, содержащее источник постоянного тока, силовой тиристор, коммутирующий и зарядный контуры, в котором фильтрующий конденсатор подключен непосредственно к выводам источника постоянного тока, Недостатком данного устройства является влияние фильтрующего конденсатора на устойчивость горения дуги, поскольку на интервале коммутации силового тиристора, . Ж() 1738525 А1 последовательно коммутирующий дроссель (Д), силовой тиристор (T), зашунтированные резистором, и сварочный Д. Параллельно коммутирующему Д включены последовательно соединенные вспомогательный Т и коммутирующий конденсатор (К), соединенный параллельно с цепью из зарядного Д и первого диода. Анод первого диода соединен с отрицательным выводом И и анодом второго диода через зарядный Т. К положительному выводу И подключен фильтрующий К, соединенный с катодом второго диода непосредственно, а с катодом силового Т вЂ” через третий диод, Регулируя момент включения зарядного Т в зависимости от напряжения на коммутирующем К, можно автоматически регулировать поступление энергии от И постоянного тока, Это позволяет повысить устойчивость горения дуги, так как заряд и разряд фильтрующего К осуществляется через сварочную дугу. 2 ил. фильтрующий конденсатор закорачивает выводы источника питания и сварочный ток может уменьшаться до нулевого значения, что приводит к обрывам дуги.

Известно устройство для сварки, содержащее источник постоянного тока, силовой тиристор, коммутирующий и зарядный контуры, в котором фильтрующий конденсатор подключен к зарядному контуру через блокирующий диод.

Недостатком данного устройства также является влияние фильтрующего конденсатора на устойчивость горения дуги, Кроме

1738525 того, в устройстве отсутствует диод, блокирующий дугу, что приводит к протеканию обратного тока силового тиристора на интервале коммутации через дугу и как следствие — к срыву коммутации, т,е. силовой тиристор не выключится, что делаетустройство неработоспособным в производственных условиях.

Наиболее близким к изобретению яв.ляется устройство, содержащее источник постоя н ного тока, силовой тиристор коммутирующий и зарядный контуры и балластный резистор, в котором фильтрующий конденсатор подключен к зарядному контуру через тиристор.

Основным недостатком данного устройства также является влияние фильтрующего конденсатора на устойчивость горения дуги вследствие его включения параллельно источнику и нагрузке, что приводит к перерывам в протекании сварочного тока. . Целью изобретения является повышение устойчивости горения дуги, Цель достигается тем, что в устрой. стве для сварки, содержащем источник постоянного тока, к положительному выводу которого подсоединены включенные последовательно коммутирующий дроссель, силовой тиристор, зашунтированные резистором, и сварочный дроссель, причем параллельно коммутирующему дросселю включены последовательно соединенные вспомогательный тиристор и коммутирующий конденсатор, соединенный параллельно с цепью из зарядного дросселя и первого диода, анод которого соединен с анодом второго диода через зарядный тиристор, а катод второго диода соединен с анодом третьего диода, причем катод последнего соединен с катодом силового тиристора, при этом первая обкладка фильтрующего конденсатора подключена к положительному выводу источника; вторая обкладка фильтрующего конденсатора подключена к точке соединения катода второго диода и анода третьего диода, а точка соединения анода второго диода и катода зарядного тиристора подключена к отрицательному выводу источника.

На фиг. 1 и 2 показана схема устройства для сварки, Устройство для сварки (фиг. 1) состоит из источника 1 постоянного тока, к положительному выводу которого подсоединены включенные последовательно коммутирующий дроссель 2, силовой тиристор 3, зашунтированные резистором 4, и сварочный дроссель 5, причем параллельно коммутирующему дросселю 2 включены последовательно соединенные вспомогательный

55 тиристор 6 и коммутирующий конденсатор

7, соединенный параллельно с цепью из зарядного дросселя 8 и первого диода 9, анод которого соединен с анодом второго диода

10 через зарядный тиристор 11, а катод второго диода 10 соединен с анодом третьего диода 13, причем катод последнего соединен с катодом силового тиристора 3, при этом первая обкладка фильтрующего конденсатора 12 подключена к положительному выводу источника 1; вторая обкладка фильтрующего конденсатора 12 подключена к точке соединения катода второго диода

10 и анода третьего диода 13, а точка соединения анода второго диода 10 и катода зарядного тиристора 11 подключена к отрицательному выводу источника 1, Управление устройством осуществляется схемой 14 управления.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении тиристоры 3, 6 и

11 закрыты, конденсатор 7 предварительно заряжен с положительной полярностью на верхней обкладке. Через резистор 4, сва- рочный дроссель 5 и дугу протекает ток паузы, Фильтрующий конденсатор 12, включенный параллельно резистору 4, через диод 13 заряжен до напряжения, равного падению напряжения на резисторе 4.

При включении силового тиристора 3 ток импульса протекает по цепи: плюс источника 1 постоянного тока — коммутирующий дроссель 2 — силовой тиристор 3— сварочный дроссель 5 — дуга-минус источника 1. В момент открытия силового тиристора

3 предварительно заряженный фильтрующий конденсатор 12 разряжается через дроссель 2, тиристор 3, дроссель 5, дугу, диод 13. При этом через дугу протекает дополнительный ток, стабилизирующий ее горение.

При включении вспомогательного тиристора 6 коммутирующий конденсатор 7 перезаряжается через коммутирующий дроссель 2 так, что на верхней обкладке образуется отрицательный потенциал. К силовому тиристору 3 при этом приложено обратное напряжение, что приводит к его выключению. Для нормальной работы устройства необходимо, чтобы амплитуда тока в контуре: коммутирующий конденсатор 7— коммутирующий дроссель 2 — вспомогательный тиристор 6 превышала максимальный ток импульса через силовой тиристор 3. При отключении силового тиристора 3 обратный ток протекает по цепи: коммутирующий дроссель 2 — фильтрующий конденсатор 12 — диод 13 — силовой тиристор 3 — коммутирующий дроссель 2. Одновременно ранее

1738525

55 разряженный фильтрующий конденсатор

12 заряжается по цепи: плюс источника 1 постоянного тока — фильтрующий конденсатор 12 — диод 13 — сварочный дроссель 5— дуга-минус источника 1. Таким образом, через дугу протекает стабилизирующий импульс тока заряда фильтрующего конденсатора до напряжения, равного падению напряжения на резисторе 4.

После перезаряда коммутирующего конденсатора 7 начинается его перезаряд по цепи: коммутирующий конденсатор 7— зарядный дроссель 8 — первый диод 9— коммутирующий конденсатор 7 и по цепи; коммутирующий конденсатор 7 — зарядный дроссель 8 — зарядный тиристор 11 — источник 1 постоянного тока — коммутирующий конденсатор 7. Момент включения зарядного тиристора 11 определяется схемой 14 управления.

Регулируя момент включения зарядного тиристора 11 в зависимости от напряжения на коммутирующем конденсаторе 7, можно автоматически регулировать поступление энергии от источника 1 постоянного тока и ограничивать рост напряжения на коммутирующем конденсаторе 7, поддерживая его на постоянном уровне. По окончании перезаряда коммутирующего конденсатора процессы повторяют.

При случайном коротком замыкании дугового промежутка на интервале паузы ранее заряженный фильтрующий конденсатор

12 разряжается по цепи; фильтрующий конденсатор 12 — резистор 4 — сварочный дроссель 5 — дуга — диод 10 — фильтрующий конденсатор 12. Импульс тока, возникающий вследствие разряда фильтрующего конденсатора 12, способствует повторному возбуждению дуги.

Вариант устройства (фиг. 1) может быть применен для многопостовой сварки на обратной полярности.

Переориентация электродов вентилей (фиг. 2) позволяет получить вариант устройства, которое может применяться для однопостовой сварки, а также для многопостовой сварки на прямой полярности, Коммутационные процессы в обоих вариантах устройства протекают аналогично.

5 Таким образом, подключение второй обкладки фильтрующего конденсатора 12 к точке соединения катода второго диода 10 и анода третьего диода 13, а точки соединения анода второго диода 10 и катода заряд10 ного тиристора 11 к отрицательному вы воду источника 1 позволяет повысить устойчивость горения дуги, поскольку при коммутационных процессах в устройстве заряд и разряд фильтрующего конденсатора 12

15 осуществляется через сварочную дугу, включенную при этом последовательно с фильтрующим конденсатором 12.

Формула изобретения

20 Устройство для сварки, содержащее источник постоянного тока, к положительному выводу которого подсоединены включенные последовательно коммутирующий дроссель, силовой тиристор, зашунтирован25 ные резистором, и сварочный дроссель, причем параллельно коммутирующему дросселю включены последовательно соединенные вспомогательный тиристор и коммутирующий конденсатор, соединенный

30 параллельно с цепью из зарядного дросселя и первого диода, анод которого соединен с анодом второго диода через зарядный тиристор, а катод второго диода соединен с анодом третьего диода,, причем катод

35 последнего соединен с катодом силового тиристора, при этом первая обкладка фильтрующего конденсатора подключена к положительному выводу источника, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения

40 устойчивости горения дуги, вторая обкладка фильтрующего конденсатора подключена к точке соединения катода второго диода и анода третьего диода, а точка соединения анода второго диода и катода зарядного ти45 ристора подключена к отрицательному выводу источника, 1738525,1

Я7 11

q72

Аг.

50

Составитель А, Князьков

Техред- М.Моргентал Корректор Л. Патай

Редактор Г.Гербер

Заказ 1961 Тираж Подписное

8НИИПИ 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