Источник питания сварочной дуги

 

Изобретение относится к сварочной технике и может найти применение в различных отраслях машиностроения как источник питания для дуговой сварки плавящимся электродом при изготовлении сварных конструкций. Вторичная обмотка трансформатора источника питания через диоды, два из которых шунтированы конденсаторами, соединена с нагрузкой. Диоды образуют мост. Первая диагональ моста соединена с вторичной обмоткой трансформатора, вторая диагональ - с нагрузкой. Конденсаторы выполнены электролитическими и последовательно соединены между собой в направлении, противоположном проводимости шунтируемых ими диодов. Одна из ветвей второй диагонали моста имеет диоды, шунтированные конденсаторами. Такое выполнение источника питания повышает его энергетические показатели при снижении веса и габаритов. 2 ил.

Изобретение относится к сварочной технике и может быть использовано как источник питания для дуговой сварки плавящимся электродом.

Известен источник питания сварочной дуги на переменном токе, содержащий трансформатор (авт. свид. СССР 1821305, опубл. 15.06.93). Недостатком его являются низкие энергетические параметры, полученые в результате применения некачественного сварочного шва.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является источник питания сварочной дуги, содержащий трансформатор, вторичная обмотка которого через диоды, два из которых шунтированы конденсаторами, соединена с нагрузкой, (авт. свид. СССР 1252097, опубл. 23.08.86).

Недостатком его является низкие энергетические показатели, большое количество витков вторичной обмотки трансформатора, необходимое для зажигания дуги, большие габариты и вес устройства.

Целью изобретения является снижение веса и габаритов, повышение энергетических показателей устройства.

Для получения указанного технического результата источник питания сварочной дуги содержит трансформатор, вторичная обмотка которого через диоды, два из которых шунтированы конденсаторами, соединена с нагрузкой, причем диоды образуют мост, первая диагональ моста соединена с вторичной обмоткой трансформатора, вторая диагональ с нагрузкой, конденсаторы выполнены электролитическими и последовательно соединены между собой в направлении, противоположном проводимости шунтируемых ими диодов, при этом одна из ветвей второй диагонали моста имеет диоды, шунтированные конденсаторами. Отличительными признаками предлагаемого устройства от указанных выше являются следующие: диоды образуют мост, первая диагональ моста соединена с вторичной обмоткой трансформатора, вторая диагональ с нагрузкой, конденсаторы выполнены электролитическими и последовательно соединены между собой в направлении, противоположном проводимости шунтируемых ими диодов, при этом одна из ветвей второй диагонали моста имеет диоды, шунтированные конденсаторами.

Благодаря наличию этих признаков удается зарядить последовательно установленные электролитические конденсаторы и получить повышенное напряжение зажигания сварочной дуги, а это позволяет снизить выходное рабочее напряжение трансформатора, его габариты и вес.

На фиг. 1 представлена электрическая схема предлагаемого устройства, на фиг.2 сравнительные выходные вольтамперные характеристики прототипа и предлагаемого устройства.

Устройство содержит трансформатор 1, диодный мост состоящий из диодов 2, 3, 4, 5, первая диагональ моста а-а соединена с вторичной обмоткой трансформатора 6, а вторая в-в с нагрузкой 7, диоды 4, 5 одной из ветвей второй диагонали шунтированы электролитическими конденсаторами 8, 9, соединенными в направлении, противоположном проводимости диодов 4, 5. Изменение напряжения на нагрузке в условиях прототипа представлено в виде кривой 10 и в предлагаемом устройстве кривой 11.

Устройство работает следующим образом.

При первоначальном включении трансформатора 1 на вторичной обмотке 6 появляется напряжение холостого хода, который через диоды 2, 3 моста заряжает электролитические конденсаторы 8, 9. Причем в один полупериод сварочного тока заряжается конденсатор 8, а в другой полупериод конденсатор 9. Конденсаторы 8, 9 заряжаются таким образом, что выходное напряжение удваивается. Электролитические конденсаторы 8, 9 будут работать в пульсирующем режиме постоянного тока, что допустимо при их эксплуатации. Поскольку напряжение первоначальной зарядки конденсаторов превышает сварочное напряжение, то разряд конденсаторов обеспечивает надежное зажигание дуги. Электролитические конденсаторы обладают большой энергоемкостью, что повышает энергетические показатели установки.

При закорачивании дугового промежутка в цепи начинает протекать сварочный ток. В переходном режиме скапливающийся заряд на конденсаторах 8, 9 увеличивает напряжение на дуге, что позволяет обеспечить надежное горение дуги при меньшем напряжении на выходе вторичной обмотки трансформатора, что в свою очередь позволяет уменьшить количество витков обмотки, вес и габариты устройства. Падение напряжения с Uxx до Up, представленное кривой 10, для прототипа происходит на обмотках трансформатора за счет рассеяния в сердечнике, а в предлагаемом устройстве представленное кривой 11 за счет разряда электролитических конденсаторов, что позволяет улучшить характеристику зажигания дуги.

Техническими преимуществами предлагаемого устройства являются уменьшение массы и габаритов источника при улучшении технологических параметров процесса сварки. Благодаря наличию электролитических конденсаторов обеспечивается токовое заполнение промежутков между полупериодами, т.е. в момент перехода напряжения вторичной обмотки через нуль конденсаторы поддерживают горение дуги, улучшая ее параметры.

Формула изобретения

Источник питания сварочной дуги, содержащий трансформатор, вторичная обмотка которого через диоды, два из которых шунтированы конденсаторами, соединена с нагрузкой, отличающийся тем, что диоды образуют мост, первая диагональ моста соединена с вторичной обмоткой трансформатора, вторая диагональ - с нагрузкой, конденсаторы выполнены электролитическими и последовательно соединены между собой в направлении, противоположном проводимости шунтируемых ими диодов, при этом одна из ветвей второй диагонали моста имеет диоды, шунтированные конденсаторами.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2