Пуско-сварочно-зарядное устройство

 

Использование: пуск двигателей внутреннего сгорания, проведение сварочных работ, заряда аккумуляторных батарей и питание других сильноточных потребителей постоянного тока. Сущность изобретения: устройство содержит выключатель, сетевой выпрямитель, фильтр, конвертор, включающий два инвертора 5 и 6, два выпрямителя 7 и 8 и сглаживающий фильтр 9. Инвертор 6 имеет круто падающую внешнюю характеристику и обеспечивает зажигание сварочной дуги. Более мощный инвертор 5 имеет жесткую внешнюю характеристику и обеспечивает требуемую выходную мощность устройства. Инвертор 5 содержит схему 10 управления, электронный прерыватель 11, транзисторный коммутатор 12, датчик 13 тока и выходной трансформатор 14. Инвертор 6 содержит блок 15 запуска, транзисторный коммутатор 16, трансформатор 17 и реактивный ограничитель 18 тока. К нагрузочному выходу устройства может быть подключен емкостный накопитель 24 энергии , обеспечивающий бросок тока через стартер при пуске двигателя внутреннего сгорания. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (505 F 02 N 11/08

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (л) (21) 5024819/06 (22) 28.01.92 (46) 23.08.93, Бюл, ¹ 31 (76) П.Г.Леонов и И.А.Татарников (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1281731, кл, F 02 N 11/08 1984, (54) ПУСКО-СВАРОЧНО-ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Использование; пуск двигателей внутреннего сгорания, проведение сварочных работ., заряда аккумуляторных батарей и питание других сильноточных потребителей постоянного тока, Сущность изобретения; устройство содержит выключатель, сетевой выпрямитель, фильтр, конвертор, включаю щий два инвертора 5 и б, два выпрямителя

7 и 8 и сглаживающий фильтр 9, Инвертор 6

„„. Ц„„ 1836583 АЗ имеет крутопадающую внешнюю характеристику и обеспечивает зажигание сварочной дуги. Более мощный инвертор 5 имеет жесткую внешнюю характеристику и обеспечивает требуемую выходную мощность устройства. Инвертор 5 содержит схему 10 управления, электронный прерыватель 11, тра нзисторн ый коммутатор 12, датчик 13 тока и выходной трансформатор 14. Инвертор

6 содержит блок 15 запуска, транзисторный коммутатор 16, трансформатор 17 и реактивный ограничитель 18 тока, К нагрузочному выходу устройства может быть подключен емкостный накопитель 24 энергии, обеспечивающий "бросок" тока через стартер при пуске двигателя внутреннего сгорания, 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

1836583

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для запуска двигателей внутреннего сгорания, проведения сварочных работ, заряда аккумуляторных батарей и питания других сильноточных потребителей постоянного тока.

Заявленное техническое решенйе наПравлено на достижение следующего технического результата: расширение функциональных возможностей устройства и уменьшение его массогабаритных показателей.

Указанный технический результат достигается тем, что в пуско-сварочно-зарядном устройстве, содержащем последовательно соединенные выключатель, сетевой выпрямитель, фильтр и сетевой преобразователь напряжения с нагрузочным выводом, преобразователь напряжения выполнен в виде конвертора, содержащего два инвертора, два выпрямителя и сглаживающий фильтр, выход которого выполнен в виде нагрузочного вывода устройства, первый инвертор содерх<ит схему управления, электронный прерыватель и последовательно соединенные транзисторный коммутатор, датчик тока и выходной трансформатор, а второй инвертор содержит блок запуска и последовательно соединенные транзистор. ный коммутатор, выходной трансформатор с дополнительной обмоткой и реактивный ограничитель тока, выход трансформатора первого инвертора через один выпрямитель. и выход реактивного ограничителя тока через другой выпрямитель соединены с входом сглаживающего фильтра, выход сетевого фильтра соединен с входами транзисторных коммутаторов первого и второго инверторов, блок запуска соединен с транзисторным коммутатором второго инвертора обратной и командной связями, дополнительная обмотка выходного трансформатора второго инвертора через электронный прерыватель соединена с входом запуска транзисторного коммутатора первого инвертора, а схема управления соединена с выходом датчика тока, входом включения электронного прерывателя, входом срыва генерации и выходом обратной связи транзисторного коммутатора первого ин вертора.

Устройство может быть снабжено пусковым емкостным накопителем энергии, подключенным к нагрузочным выводам конвертора через выключатель и ограничительи ый резистор. Выполнение преобразователя напряжения в виде конвертора, содержащего два инвертора, позволяет достичь указанного технического.результата. С помощью двух параллельно работающих инверторов обеспечивается требуемая для сварки падающая характеристика конвертора, а напряжение, подавае5 мое на силовые трансформаторы, имеет частоту, значительно превышающую промышленность. Подключение к нагрузочному выводу конвертора емкостного накопления энергии позволяет обеспечить пусковой импульс тока через стартер и, следовательно, улучшить характеристики устройства при

его работе в режиме пуска двигателя внутреннего сгорания.

На фиг.1 представлена схема пуско-сварочно-зарядного устройства; на фиг.2— блок-схема конвертора, входящего в состав устройства; на фиг.3 — внешняя характеристика конвертора.

Пуско-сварочно-зарядное устройство содержит (см.фиг.1) последо вател ьно соединенные выключатель 1, сетевой выпрямитель 2, фильтр 3 и преобразователь 4 напряжения с нагрузочным выводом, Преобразователь 4 напряжения (см,фиг.2) выполнен в виде конвертора, содержащегодва инвертора 5 и 6, два выпрямителя 7 и 8 и сглаживающий фильтр 9, выход которого выполнен в виде нагрузочного вывода устройства. Первый инвертор содержит схему

10 управления, электронный прерыватель

11 и последовательно соединенные транзисторный коммутатор 12, датчик 13 тока и выходной трансформатор 14, а второй инвертор содержит блок 15 запуска и последовательно соединенные транзисторный коммутатор 16, выходной трансформатор 17 с дополнительной обмоткой и реактивный ограничитель 18 тока. В ыход трансформатора 14 первого инвертора через другой вы40 прямитель 8 соединены с входом сглаживающего фильтра 9, выход сетевого фильтра 3 соединен с входами транзисторных коммутаторов 12 и 16 первого и второгб инверторов. Ьлок 15 запуска соединен с

45 транзисторным коммутатором 16 второго инвертора обратной и командной связями

19 и 20, дополнительная обмотка выходного трансформатора 17 второго инвертора 6 через электронный прерыватель 11 соединена

50 с входом 21 запуска транзисторного коммутатора 12 первого инвертора, а схема 10 управления соединена с выходом датчика

13 тока, входом включения электронного прерывателя 11, входом 22 срыва генерации и выходом 23 обратной связи транзисторного коммутатора 12 первого инвертора.

Устройство может быть снабжено пусковым емкостным накопителем 24 энергии, коммутационным элементом 25 и ограничительным резистором 26. Емкостный накопи1836583 тель 24 энергии подключен к нагрузочному выводу устройства через коммутационный элемент 25 и ограничительный резистор 26.

Пуско-сварочно-зарядное устройство работает следующим образом.

При замыкании выключателя 1 сетевое напряжение через выпрямитель 2 и фильтр

Э подается на вход конвертора 4. По сигналу блока 15 запуска в инверторе 6 начинается генерация колебаний. При получении сигнала обратной связи о начале генерации блок

15 прекращает вырабатывать командный сигнал запуска, Переменное напряжение с вторичной обмотки трансформатора 17 через реактивный ограничитель 18 тока подается на выпрямитель 8. POBKTUIBHblvl ограничитель 18 тока представляет собой либо емкость, либо индуктивность, либо их сочетание и предназначен для обеспечения крутопадающей внешней характеристики инвертора 6. С помощью инвертора 6 обеспечивается работа конвертора 4 при токах от куля до !з (!з ток зажигания cBBpo÷íÎÉ дуги). Запуск инвертора 5 осуществляется с помощью схемы 10 управления, котррая, получая сигнал с датчика 13 тока об отсутствии генерации, выдает команду на открытие электронного прерывателя 11. В результате переменное напряжение с дополнительной обмотки трансформатора 17 подается в цепь управления транзисторным коммутатором 12, После запуска инвертора 5 по связи 23 схема управления получает сигнал обратной связи на закрытие электронного прерывателя 11. Инвертор 5 имеет достаточно жесткую внешнюю характеристику и обеспечивает работу конвертора при токах от I> до !л (!д — ток сварочной дуги). Инвертор

5 имеет защиту по току нагрузки, которая обеспечивается с помощью датчика 13. Выходной сигнал датчика 13 тока пропорционален коллекторным токам силовых транзисторов коммутатора 12. Данный сигнал поступает в схему 10 управления и сравнивается с опорным сигналом. При увеличении тока через датчик 13 до заданного значения схема 10 выдает по связи 22 сигнал на срыв генерации напряжения в транзисторный коммутатор 12. Запуск инвертора 5 после срыва генерации обеспечивает схема 10 управления.

Переменное напряжение с выходного трансформатора 14 поступает на выпрямитель 7. Выходы выпрямителей 7 и 8 соединены между собой и через сглаживающий фильтр 9 подключены к нагрузке. Таким образом инверторы 5 и 6 работают параллельно, что позволяет обеспечивать требуемую характеристику устройства.

При работе устройства в режиме пуска двигателя внутреннего сгорания перед включением стартера замыкают выключатель 25 и заряжают емкостный накопитель

24 энергии. Стартер может быть подключен либо к емкостному накопителю 24 энергии, либо к выходу фильтра 9. Емкостный накопитель позволяет обеспечить бросок тока через стартер в момент страгивания коленчатого вала двигателя с места.

10

Формула изобретения

1. Пуско-сварочно-зарядное устройство, содержащее последовательно соединенные выключатель, сетевой выпрямитель, 15 фильтр и преобразователь нап ряжения с нагрузочным выводом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что преобразователь напряжения выполнен в виде конвертора, содержащего два инвертора. два выпрямителя и сглаживающий фильтр, выход которого выполнен в виде нагрузочного вывода устройства, первый инвертор содержит схему управления, электронный прерыватель и последовательно соединенные транзисторный коммутатор, датчик тока и выходной трансформатор, а второй инвертор содержит блок запуска и последовательно соединенные транзисторный коммутатор, выходной трансформатор

30 с дополнительной обмоткой и реактивный ограничитель тока, выход трансформатора первого инвертора через один выпрямитель и выход реактивного ограничителя тока через другой выпрямитель соединены с вхосетевого фильтра соединен с входами транзисторных коммутаторов первого и второго инверторов, блок запуска соединен с транзисторным коммутатором второго инверто40

45 ра обратной и командной связями, дополнительная обмотка выходного трансформатора второго инвертора через электронный прерыватель соединена с входом запуска транзисторного коммутатора первого инвертора, а.схема управления соединена с выходом датчика тока, входом включения электронного прерывателя, входом срыва генерации и выходом обратной связи транзисторного коммутатора первого

50 инвертора.

2, Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что оно дополнительно снабжено пусковым емкостным накопителем энергии, соединенным с нагрузочным выводом через коммутационный элемент.

3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что оно дополнительно снабжено ограничительным резистором, включенным

35 дом сглаживающего фильтра, выход

1836583 последовательно с емкостным накопителем . накопителя энергии для подключения к энергии, и имеет дополнительный вывод от стартеру двигателя внутреннего сгорания.

1 2 5

Составитель П.Леонов

Техред М,Моргентал Корректор M. Керецман

Редактор

Заказ 3016 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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