Устройство для электродуговой сварки и наплавки

 

Использование: источники питания для сварки и наплавки. Сущность изобретения: устройство содержит трансформатор и колебательный индуктивно-емкостной контур, для регулирования технологического тока оно снабжено датчиком тока, тиристорными переключателями, формирователями управляющих импульсов, компаратором и программатором . Конденсаторы колебательного индуктивного-емкостного контура подключены через тиристорные переключатели, количество которых определяется точностью и глубиной регулирования. Цепи управления тиристорных переключателей подключены к формирователям импульсов управления. Один из тиристорных переключателей для создания начального тока зашунтирован резистором , Входы формирователей импульсов подключены через компаратор к датчику тока силовой цепи, программатор подключен ко входам всех формирователей импульсов, кроме формирователя, обеспечивающего начальный ток. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 05 В 7/148

ГОСУДАРСТВЕННОЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

":": "3Ч1

НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСА

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4862730/07; 4862731/07 (22) 27.06.90 (46) 07.11.92. Бюл. М 41 (71) Ржевское производственное объединение "Электромеханика" и Государственный научно-исследовательский институт автомобильного транспорта (72) Л,Н.Гольдфарб, Ю.А,Смирнов, A.Т.Гусев, А.А.Мальков, M.Ï.Êóëåøîà, В,Я.Маслак, В.П,Белянин, В.И.Назаров, В.И.Дунаевский, В.Л.Нагапетян и В.Ф.Жуков (56) Патент США

М 3594541, кл. 23 К, 1971.

Браткова О.Н. Истсчники питания сварочной дуги. М.: Высшая школа, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ СВАРКИ И НАПЛАВКИ (57) Использование: источники питания для сварки и наплавки. Сущность изобретения: устройство содержит трансформатор и коУстройство относится к области электротехники и может быть использовано преимущественно в источниках питания для сварки и наплавки, В литературе описана функциональная схема источника питания для сварки с реактивными сопротивлениями в сварочном контуре, где регулировка режима осуществляется изменением реактивных сопротивлений Xi и Хс.

Известен патент США hL 3594541 от

20.07,71 г. "Работа дуги с экранируемым электродом переменного така, в котором описан способ сварки металлов с помощью переменного тока путем обеспечения необходимого потенциала возобновления зажи„„SU„, 1774529 А1 лебательный индуктивна-емкостной контур, для регулирования технологического тока оно снабжено датчиком така, тиристорными переключателями, формирователями управляющих импульсов, компаратором и программатором. Конденсаторы колебательного индуктивного-емкостного контура подключены через тиристарные переключатели, количество которых определяется точностью и глубиной регулирования. Цепи управления тиристорных переключателей подключены к формирователям импульсов управления.

Один из ти ристорных переключателей для создания начального тока зашунтираван резистором, Входы формирователей импульсов подключены через компаратор к датчику тока силовой цепи, программатор подключен ко входам всех формирователей импульсов, кроме формирователя, обеспечивающего начальный ток. 2 ил. гания дуги в каждый из моментов нулевого тока.

Однако вышеназванные источники описывают только способ, Целью настоящего изобретения является создание устройства для осуществления регулирования в схеме с индуктивна-емкостным колебательным контуром при обеспечении необходимого напряжения поджига в широком диапазоне токов нагрузки.

Указанная цель достигается тем, чта для повышения устойчивости горения дуги, качества сварки и расширения диапазона регулирования, вывод обмотки дросселя дежурной дуги соединен с выводом обмотки трансформатора и с выводом обмотки с«ло1774529 ваго дросселя для регулирования основного тока, другой вывод обмотки дросселя дежурной дуги соединен с конденсатором, который соединен с тиристо рным переключателем, шунтированным резистором, цепи управления тиристоров переключателя, подключены на выходе формирователя импульсов, вход которого соединен с выходом компаратора, соединенного своим входом с датчиком тока силовой цепи, другой. выход обмотки силового дросселя подключен к группам конденсаторов, соединенных с тиристорными переключателями, количество которых определяется глубиной и точностью регулирования, цепи управления тиристорных переключателей подключены к формирователям импульсов, входы которых подключены к компаратору, соединенного своим входом с датчиком тока сварочной цепи, а на вторые входы формирователей импульсов, кроме формирователя, обеспечивающего дежурный ток, подключено программирующее устройство для регулирования тока.

На фиг, 1. представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 — кривые зависимости напряжения на конденсаторах Ос и тока нагрузки 1н.от изменения емкости колебательного индуктивно-емкостного кОнтура, Устройство содержит силовой трансформатор 1, дроссель дежурной дуги 2, силовой дроссель 3, группы конденсаторов 4, 5.„п, колебательного индуктивно-емкостного контура, тиристорные переключатели 6, 7.„n, шунтирующий резистор 8, формирователи импульсов 9, 10. „n, комп аратор 11, датчик сварочной цепи 12, программирующее устройство 13.

При осуществлении регулирования тока нагрузки в сторону уменьшения в схеме с колебательным индуктивно-емкостным контуром посредством изменения емкости контура напряжение Ос (фиг. 2) на емкости контура уменьшается, что ведет к уменьшению напряжения повторного поджига при переходе через ноль тока нагрузки.

При сварке неплавящимся электродом алюминия и его сплавов в среде инертного газа необходимо поддерживать напряжение поджига не менее Unman (фиг. 2) во всем диапазоне тока нагрузки.В одноконтурной системе недостижимо поддержание высокого напряжения поджига в широком диапазоне токов нагрузки, Для поддержания высокого напряжения повторного поджига в широком диапазоне токов нагрузки предлагается ввести колебательный индуктивноемкостный контур дежурной дуги, который

40 датчик тока сварочной цепи 12 на выходе компаратора появляются импульсы напря45

55 резонирует независимо от силового колебательного индуктивно-емкостного контура.

Параметры дросселя дежурной дуги 2 и конденсатора 4 колебательного индуктивно-емкостного контура дежурной дуги постоянны, т,е. настроен на неизменный минимальный ток нагрузки. Напряжение на емкости U колебательного индуктивно-емкостного контура дежурной дуги неизменно и больше Unman.

Для обеспечения независимой работы двух колебательных индуктивно-емкостных контуров и регулирования тока нагрузки посредством изменения емкости силового колебательного индуктивно-емкостного контура предлагается подключить конденсаторы 5...п, силового колебательного индуктивно-емкостного контура через тиристорные переключатели 7 „. n, количество которых определяется точностью и глубиной регулирования, колебательный индуктивно-емкостный контур дежурной дуги подключить к нагрузкам через тиристорный переключатель 6. зашунтированный резистором 8, в цепь нагрузки 14 включить датчик тока сварочной цепи 12, который подключен ко входу компаратора 11, выход которого подключен к входам формирователей импульсов управления 9, 10 ... и, тиристорными переключателями 6, 7 ... и ко вторым входам формирователей, кроме формирователя импульсов управления 9 тиристорного переключателя 6 подключено программирующее устройство 13.

Процесс начинается протеканием тока по цепи: трансформатор 1, дроссель 2, конденсатор 4, резистор 8, датчик тока сварочной цепи 12, нагрузка 14, трансформатор 1.

Во время протекания тока нагрузки через жения, которые синхронизируют работу формирователей 9. 10 .„n. В ключаясь, тиристоры переключателя 9 шунтируют резистор 8, т.е. через резистор 8 протекает только в начальные моменты полуволн тока.

Количество групп конденсаторов силового контура может быть различным и представлено в различных кодах. Работой формирователей 10 ... n управляет программирующее устройство, которое может быть выполнено, например, на базе микро-ЭВМ. Оно определяет количество и порядок включения групп конденсаторов силового колебательного и индуктивно-емкостного контура, тем самым осуществляя регулирование тока нагрузки.

Программирующее устройство может выполнять различные сервисные функции: задание тока, наработка и спад тока; им1774529 пульсный режим, режим "горячего шума" и т.д.

Благодаря тому, что работа формирователей импульсов 9, 10 ... n синхронизирует-. ся током нагрузки тиристоры 5 переключателей 6,7 .„и включаются только после смены направления тока нагрузки, тем самым обеспечивается независимая работа дежурного и силового контуров, При этом напряжение повторного поджига on- 10 ределяется напряжением на реактивных элементах дежурного контура, которое всегда больше, чем в силовом колебательном индуктивно-емкостном контуре, и выше.

Устройство использовано при создании 15 нового поколения источников питания для электросварки и наплавки, намечен выпуск опытной партии и последующее серийное изготовление, 20

Формула изобретения

Устройство для электродуговой сварки и наплавки, содержащее питающий трансформатор, первый вывод вторичной обмотки которого предназначен для подключения 25 к изделию, два последовательных колебательных контура, первый из которых состо-. ит из первой конденсаторной батареи и силового дросселя, а второй — из второй конденсаторной батареи и дросселя дежур- 30 ной дуги, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения устойчивости горения дуги, оно дополнительно содержит и+1 тиристорных переключателей, каждый иэ которых представляет собой цепочку из двух включенных встречно-параллельно тиристоров, управляющие входы которых соединены с двумя выходами формирователя управляющих импульсов, датчик тока нагрузки, компаратор, программатор, резистор, а вторая конденсаторная батарея состоит из и параллельных ветвей, последовательно каждому конденсатору включен тиристорный переключатель, свободные выводы которых объединены и это соединение подключено к датчику тока нагрузки с выводом для подключения к электроду. тиристоры тиристорного переключателя, включенного в цепь первого колебательного контура, эашунтированы резистором, выход датчика тока нагрузки через компаратор соединен с первыми входами и+1 формирователей управляющих импульсов тиристорных переключателей, каждый из вторых входов и формирователей управляющих импульсов тиристорных переключателей, включенных в цепи второго колебательного контура, соединены с одним из и выходов программатора, а свободные выводы силового дросселя и дросселя дежурной дуги соединены с вторым выводом вторичной обмотки питающего трансформатора.

1774529

Составитель В.Назаров

Техред M.Моргентал Корректор M.Àíäðóøåíко

Редактор

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

Заказ 3937 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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