Источник питания для дуговой сварки


 


Владельцы патента RU 2463137:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева" (RU)

Изобретение относится к источникам питания для электродуговой сварки. Источник включает силовой высокочастотный полупроводниковый преобразователь, первым входом соединенный с источником энергии, а выходами - с датчиком выходного напряжения и датчиком сварочного тока. В блок управления входит потенциометр уставки сварочного тока, усилитель рассогласования. Источник также содержит элемент сравнения, контроллер широтно-импульсной модуляции, датчик светового потока дуги, вычислитель мощности сварочной дуги и электронный ключ. Первый вход электронного ключа соединен с выходом датчика сварочного тока, второй вход - с выходом датчика выходного напряжения, третий вход - с выходом датчика светового потока дуги, а выход - с входом вычислителя мощности сварочной дуги. Выход вычислителя мощности сварочной дуги соединен с первым входом элемента сравнения, его второй вход - с выходом потенциометра уставки сварочного тока, а выход - со входом усилителя рассогласования. Выход усилителя рассогласования соединен с входом контроллера широтно-импульсной модуляции, а его выход - со вторым входом силового высокочастотного полупроводникового преобразователя. Изобретение позволяет обеспечить высокое качество сварного соединения и исключает опасность прожигания тонколистового металла за счет поступления нормированного количества тепловой энергии в зоне сварки при постоянной скорости перемещения электрода и стабильной мощности дуги. 1 ил.

 

Изобретение относится к сварочной технике, а именно к источникам питания для электродуговой сварки.

Известен источник питания для дуговой сварки на основе высокочастотного инвертора, состоящий из силового высокочастотного полупроводникового преобразователя, соединенного по первому входу с источником энергии, а по выходу - со сварочной цепью, включающей в себя два сварочных электрода, параллельно которым подсоединен датчик выходного напряжения, а последовательно - датчик сварочного тока, и блока управления, в который входит преобразователь напряжения в длительность периода управляющих импульсов, отличающийся тем, что блок управления содержит сумматор, источник фиксированного напряжения, перемножитель, потенциометр уставки сварочного тока и усилитель рассогласования, причем первый вход сумматора соединен с выходом датчика выходного напряжения, второй вход - с выходом источника фиксированного напряжения, а выход - с первым входом перемножителя, второй вход которого соединен с потенциометром уставки сварочного тока, а выход - с первым входом усилителя рассогласования, второй вход которого соединен с выходом датчика сварочного тока, а выход - со входом преобразователя напряжения в длительности периода управляющих импульсов, выход которого соединен со вторым входом силового высокочастотного полупроводникового преобразователя (RU 2147979, МПК B23K 9/095, опубл. 27.04.2000).

Недостатками известного решения является низкое качество сварки, так как электродуговая сварка плавящимся электродом осуществляется на постоянном токе, также в устройстве не обеспечивается стабильность тепловой энергии, поступающей в зону сварки (стабильность мощности дуги).

Технический результат заключается в обеспечении высокого качества сварного соединения и исключении опасности прожигания тонколистового металла за счет поступления нормированного количества тепловой энергии в зоне сварки при постоянной скорости перемещения электрода и стабильной мощности дуги.

Технический результат достигается тем, что источник питания включает силовой высокочастотный полупроводниковый преобразователь, первым входом соединенный с источником энергии, а выходами - с датчиком выходного напряжения и датчиком сварочного тока, и блок управления, в который входит потенциометр уставки сварочного тока, усилитель рассогласования и дополнительно элемент сравнения, контроллер широтно-импульсной модуляции, датчик светового потока дуги, вычислитель мощности сварочной дуги и электронный ключ, первый вход которого соединен с выходом датчика сварочного тока, второй вход - с выходом датчика выходного напряжения, третий вход - с выходом датчика светового потока дуги, а выход - с входом вычислителя мощности сварочной дуги, выход которого соединен с первым входом элемента сравнения, его второй вход - с выходом потенциометра уставки сварочного тока, а выход - со входом усилителя рассогласования, выход которого соединен с входом контроллера широтно-импульсной модуляции, а его выход - со вторым входом силового высокочастотного полупроводникового преобразователя.

На фиг.1 изображена схема источника питания для дуговой сварки.

Устройство содержит силовой высокочастотный полупроводниковый преобразователь 1, соединенный первым входом с источником энергии, а выходами - с датчиком выходного напряжения 2 и датчиком сварочного тока 3, кроме того, содержит блок управления, в который входит потенциометр уставки сварочного тока 4, усилитель рассогласования 5 и дополнительно элемент сравнения 6, контроллер широтно-импульсной модуляции 7, датчик светового потока дуги 8, вычислитель мощности сварочной дуги 9 и электронный ключ 10. Первый вход электронного ключа 10 соединен с выходом датчика сварочного тока 3, второй вход - с выходом датчика выходного напряжения 2, третий вход - с выходом датчика светового потока дуги 8, а выход - с входом вычислителя мощности сварочной дуги 9. Выход вычислителя мощности сварочной дуги 9 соединен с первым входом элемента сравнения 6, его второй вход - с выходом потенциометра уставки сварочного тока 4, а выход - со входом усилителя рассогласования 5. Выход усилителя рассогласования 5 соединен с входом контроллера широтно-импульсной модуляции 7, а его выход - со вторым входом силового высокочастотного полупроводникового преобразователя 1.

Устройство работает следующим образом. При включении устройства в питающую сеть на выходе силового высокочастотного полупроводникового преобразователя 1 появляется знакопеременное напряжение частоты килогерцового диапазона с амплитудой 70-90 В (напряжение холостого хода). В момент возникновения дуги напряжение на сварочных электродах снижается до напряжения столба дуги (24-27 В). Чтобы защитить вход вычислителя мощности сварочной дуги 9 от достаточно высокого напряжения холостого хода, сигнал с датчика выходного напряжения 2 и датчика сварочного тока 3 подается на вычислитель мощности сварочной дуги 9 через электронный ключ 10, который отпирается сигналом с датчика светового потока дуги 8 (в момент ее возникновения). На выходе вычислителя мощности сварочной дуги 9 появляется напряжение, величина которого пропорциональна мощности дуги. Этот сигнал в элементе сравнения 6 сравнивается по уровню с опорным сигналом, который задает требуемую мощность дуги. В результате на выходе элемента сравнения 6 формируется управляющий сигнал, который после усиления (если требуется) подается на управляющий вход контроллера широтно-импульсной модуляции 7. В результате ширина импульсов тока на выходе силового высокочастотного полупроводникового преобразователя 1 изменяется таким образом, чтобы была обеспечена требуемая мощность сварочной дуги.

По сравнению с известным решением предлагаемое изобретение позволяет обеспечить высокое качество сварного соединения, в том числе при сварке тонколистового металла и исключает возможность его прожигания за счет повышения частоты сварочного тока и стабилизации мощности дуги.

Источник питания для дуговой сварки, включающий силовой высокочастотный полупроводниковый преобразователь, первым входом соединенный с источником энергии, а выходами - с датчиком выходного напряжения и датчиком сварочного тока, и блок управления, в который входит потенциометр уставки сварочного тока и усилитель рассогласования, отличающийся тем, что блок управления дополнительно содержит элемент сравнения, контроллер широтно-импульсной модуляции, датчик светового потока дуги, вычислитель мощности сварочной дуги и электронный ключ, первый вход которого соединен с выходом датчика сварочного тока, второй вход - с выходом датчика выходного напряжения, третий вход - с выходом датчика светового потока дуги, а выход - с входом вычислителя мощности сварочной дуги, выход которого соединен с первым входом элемента сравнения, его второй вход - с выходом потенциометра уставки сварочного тока, а выход - со входом усилителя рассогласования, выход которого соединен с входом контроллера широтно-импульсной модуляции, а его выход - со вторым входом силового высокочастотного полупроводникового преобразователя.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к однофазному выпрямителю для дуговой сварки. .

Изобретение относится к области сварочного производства и может найти применение при аттестации сварочного оборудования в любых отраслях промышленности. .

Изобретение относится к области автоматического управления технологическими процессами электрической сварки, а именно к устройству автоматического регулирования длины дуги при электросварке.

Изобретение относится к устройству для электродуговой сварки плавящимся электродом сплошного сечения, порошковыми проволоками и самозащитными проволоками в среде активных и инертных газов и их смесях на обратной и прямой полярности в различных пространственных положениях.

Изобретение относится к области электродуговой сварки плавящимся электродом сплошного сечения, порошковыми проволоками, самозащитными проволоками в среде активных и инертных газов, смесях Ar+CO2; CO2+O2; Ar+CO 2+O2 на обратной и прямой полярности в различных пространственных положениях, в частности к способу комбинированного управления переносом электродного металла при сварке плавящимся электродом.

Изобретение относится к способу ручной электродуговой сварки плавящимся электродом модулированным током. .

Изобретение относится к дистанционному регулятору для сварочного устройства. .

Изобретение относится к способу адаптивной импульсно-дуговой сварки покрытыми электродами и может быть использовано при сварке корневых швов стыковых соединений и заполняющих слоев сварных швов металлоконструкций, монтируемых в различных пространственных положениях.

Изобретение относится к способу дуговой сварки с использованием сварочной проволоки полуавтоматическим сварочным гибким производственным модулем, полуавтоматическому сварочному гибкому производственному модулю, способу отслеживания сварочной производственной линии с упомянутым модулем и сварочной производственной линии с упомянутым модулем

Изобретение относится к способу управления сварочным аппаратом, содержащим плавкий электрод, в котором величины параметров сварки, требуемых для процесса сварки, запоминают в запоминающем устройстве и хранят в виде так называемых характеристических кривых (1) при помощи, по меньшей мере, одной опорной точки (2) на характеристической кривой (1)

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в импульсном сварочном источнике питания. Техническим результатом является обеспечение быстрого реагирования на быстро происходящие события в сварочной дуге, возникающие с интервалами времени менее 1 мс. Сварочный источник питания включает в себя схему преобразования мощности, выполненную с возможностью приема мощности от первичного источника питания, один или более силовых полупроводниковых переключателей для прерывания мощности от первичного источника питания и преобразование прерываемой мощности в выходную мощность сварки, цифровой контроллер с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) со схемой управления вентилем, которая генерирует выходной ШИМ-сигнал, который управляет переключением одного или более силовых полупроводниковых переключателей. Выходной ШИМ-сигнал включает в себя рабочий цикл, скорректированный с учетом одного или более источников ошибки в сварочной системе. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 12 ил.

Способ управления подводом тепла для сварочных систем включает в себя этап приема данных, кодирующих требуемый диапазон значений подвода тепла, заключенных между верхним и нижним пределом. Способ также включает в себя этап приема данных, кодирующих регулируемое значение первого параметра сварки из набора параметров сварки, и определение его изменения, используемое для определения значения второго параметра сварки из набора параметров сварки, которое обеспечивает поддержание величины подвода тепла при сварке в пределах заданного диапазона значений. Сварочные системы, использующие данный способ управления подводом тепла, содержат источник электропитания для сварки и соединенную с ним схему управления, которые выполнены с возможностью осуществления операций, обеспечивающих поддержание заданного значения величины подвода тепла в соответствии с данным способом. Сварочная система может также содержать податчик проволоки, соответствующую систему позиционирования и может быть выполнена с возможностью осуществления сварки под флюсом. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к модулю управления и сварочной системе для дуговой сварки(варианты). Для сопряжения сварочного источника (12) питания и механизма (16) подачи проволоки предусмотрен внешний модуль (14) управления. Сварочный источник (12) питания предназначен для обмена сигналами управления, сигналами обратной связи и т.д. по кабелю (30) управления, когда тот подключен к стандартному механизму подачи проволоки. Внешний модуль (14) управления обеспечивает использование источника (12) питания с механизмом (16) подачи проволоки, который предназначен для обмена данными, объединенными в единственном кабеле (32) со сварочным питанием. Модуль (14) подключен к сварочному кабелю (26) и кабелю (28) заготовки, идущему от источника (12) питания, и к кабелю (30) управления, например, идущему от многоштырькового соединителя на источнике питания. Модуль (14) также подключен к механизму (16) подачи проволоки посредством сварочного кабеля (32). Модуль объединяет данные со сварочным питанием для передачи в механизм подачи проволоки и выделяет данные из сварочного питания для подачи в источник питания. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области сварки, осуществляемой штучными покрытыми электродами. При данном способе сварки обеспечивают постоянную скорость плавления электрода во времени, а плотность тока дуги J во времени t регулируют в соответствии с формулой где β - коэффициент пропорциональности, равный β = (Aк - A0)/tэJ0, A0 - начальное значение коэффициента расплавления электрода, Aк - конечное значение коэффициента расплавления электрода, J0 - начальное значение плотности тока на электроде при зажигании дуги, tэ - время полного сгорания электрода при плотности тока на электроде J0. Использование изобретения позволяет увеличить производительность сварки. 1 ил.

Изобретение относится к области сварки и может быть использовано для сварного соединения встык краев полос на установке для соединения встык (M1) установки обработки полос. При этом устройство контроля (C1) содержит средства соединения (C15), предназначенные для его соединения с центральной системой автоматизированного управления (A1) упомянутой установкой обработки полос и упомянутой установкой соединения встык (M1) для обмена по меньшей мере одного параметра полосы и обмена по меньшей мере одного рабочего параметра. Вычислительное устройство (C11) выполнено с возможностью рассчитывать на основе упомянутых параметра полосы и рабочего параметра по меньшей мере один термический параметр сварного соединения, а средства контроля и определения характеристик (C14) сварного соединения выполнены с возможностью контролировать процесс сварки в зависимости от упомянутого термического параметра. 4 н. и 13 з.п. ф-лы, 7 ил.
Наверх