Устройство для сварки

 

О П И C А Н И Е 263779

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства М

Кл. 21h, 29/12

Заявлено 22Л.1968 (№ 1212109(25-27) с присоединением заявки ¹

Приор итет

Опубликовано 10.11.1970. Бюллетень ¹ 8

Дата опубликования описан!и 24Л 1.1970

МПК В 23k

Комитет по делам нзобрвтений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.791.763.037 (088.8) г ° ° л

Авторы изобретения

И. В. Пентегов, Е. П. Стемковский, С. Н. Мещеряк и Д. А. Шейковский

Институт электросварки им. Е. О. Патона АН Украинской ССР

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ

Известно устройство для сварки преимущественно для шовной в резонансно-:импульсном режиме, содержащее источник питания с последовательно включенной !индукт ивпостью, инвертор, собранный по мостовой схеме на тиристорах, блок управления |и нагрузку.

Цель !изобретен!ия — повышение производительност!и и надежности работы устройства.

Для этого в диагональ моста включена раоочая емкость, выполняющая одновременно функцию коммутирующей емкости, а в качестве нагрузки установлен сварочный трансформатор. При этом параллельно источнику питания подключена буферная батарея конденсаторов, а блок управления содержит узел первоначальной подзарядки рабочей батареи конденсаторов напряжен!ием определенной полярности и стабилизированный релаксационный генератор задатчика частоты с трансформаторным выходом, подающим отпирающие импульсы,на тиристоры.

Для сварки разнополярными импульсами сварочный трансформатор вклю1ен в диагональ моста последовательно с рабочей емкостью.

Для сварки однополярными импульсами сварочный трансформатор включен во внешнюю цепь моста.

На ф|иг. 1 (а и б) изображена электрическая схема предлагаемой резонансно-импульсной конденсаторной машины для шовной сварки; на фиг. 2 — электрическая схема блока управления маш ивы.

Схема содержит выпрямительнос устройство Bk, которое может быть собрано по любой известной регулируемой по напряжению схепозволяет подбирать режим свар!«и, буферну1о батарею конденсаторов С о на электролитах, рабочую батарею конденсаторов Ср, сварочный трансформатор ТС, олок

1р управления БУ и включенную последовательно в сварочную цепь мостовую схему с тиристорами Т,— Т, в каждом плече моста.

Блок управления вырабатывает управляю15 щие импульсы, которые подаются одновременIIo на управлятощие цспп тирис!Оров Т,— Т,.

Частота следования этих импульсов определяет частоту сварочных импульсов и может регулироваться в широких пределах. Блок

2р управления содержит .источник Б постоянного папряжсния для предварительнои заряд rr рабочей батареи кондснсатороь Ср, которьш

rrprr rroirorrrrr pe. re Р от1«л1очается rrprr пажa r!rrrr кноп1«и пус1(а П и подкл1очается rr»rr на:на rrr! r

25 кнопки стоп С к батарее рабочи.;. конденсаторов. Генератор состоит из источника стабилизированного напряжения, релаксационвой схе, ы с дини"Toром Д„, вырабатывающей ряд импульсов, частоту которых мо>кно изме!!ять

3р резиcropом импульсного траисформа1орa !1Т с четыры!Я ВТ01м1чн1 1ми 0011отк!!и!1> каж,rrr r

263779 из которых соответственно подключена к входным цепям гиристоров T> — Т4.

Конденсаторы Ca — С6, сопротивления

Rs R8 и диоды Д; — Д о служат для обеспечен ия четкой работы гиристоров и устранения влияния помех. Резистор Ra, стабилитрон Д> и конденсатор С> служат для стабилизации напряжения питания релаксационного генерато.р а.

После включения машины в сеть выпрям ительное устройство заряжает буферную емкость. Так как реле P не включено, то источник постоянного напряжения В блока управления через нормально замкнутые контакты реле Р, резистор Rt, вывод 2 блока управлен ия, рабочую батарею конденсаторов, сварочный трансформатор, вывод б блока управления предварительно заряжает рабочую батарею конденсаторов до определенного напряжения. В этом, исходном состоянии и схема машины находится до нажатия кнопки пуск.

При нажатии кнопками пуск на реле Р подается напряжение. Реле P срабатывает и нормально открытыми контактами P закорачивает контакты кнопками пуск. Нормально замкнутые контакты реле Р,размыкаются, и источник В отключается от рабочей батареи конденсаторов.

Вторые нормально разомкнутые контакты P замыкают цепь релаксационной схемы R;C с динистором Д, которая начинает вырабатывать импульсы с частотой, регулируемой рез истором R> в широких пределах.

Стабилитрон Д< служит для стабилизации частоты при изменениях напряжения сети.

Импульсы снимаются со вторичных четырех обмоток импульсного трансформатора и одновременно подаются на управляющие цепи тиристоров.

Так как рабочая батарея конденсаторов предварительно заряжена таким образом, что плюсом она присоединена к катоду тиристора Т, и аноду тиристора Т, а минусом — к катоду тиристора Т, и аноду тиристора Т>, то откроются только гиристоры Т, и Т, à Т> и Т, будут закрыты, так как к тиристорам Tt и Тз приложено обратное напряжение. При подаче управляющих сигналов одновременно на все четыре гиристора для обеспечения четкой попарной работы тиристоров в схеме, показанной на фиг. 1,a, последовательно с тиристорным мостом включена катушка дополнительной индукт ивносги L, величина которой должна выбираться по соотношению: с; тс у ср где Lzc — индуктивность сварочного тр ансформатора ТС, приведенная к перв ичной обмотке, Uc — напряжение на буферной батарее конденсаторов, Ус — напряжение на рабочей батарее р конденсаторов.

При выполнении этого соотношения при подаче управляющего сигнала одновременно на все четыре т ир исгора распределение напряжений между тир исторами таково, что от крывается только одна пара диаметрально расположенных тиристоров.

Для схемы, приведенной на фиг, 1,б, дополнительной индуктивносги не требуется. После включения любой пары тиристоров рабочая батарея конденсаторов перезаряжает10 ся через сварочный, трансформатор .импульсом тока, одновременно являющимся сварочным.

Пр и этом буферная батарея конденсаторов Ср способствует перезарядке. Налич ие индуктив1 иост и в цепи конденсатоРа Ср пРиводит к тому, что напряжение на конденсаторе возрастает от импульса к импульсу до тех пор, пока не достигнет, резонансного значения. После прохождения каждого импульса тока по20 лЯРность напРЯжениЯ на Ср менЯетсЯ, и паРы

Т>, Тз и Т, Т включаются попеременно, обеспечивая работу сварочной машины в резонансно-импульсном режиме. При этом сварочные импульсы тока проходят через транс25 форматор ТС попеременно в прямом и обратном направлении в схеме фиг. 1,а и в одном направлени и для схемы фиг. 1, б.

Для нормальной работы схемы, процесс перезарядки должен носить колебательный характер. Частота колебаний равна частоте собственных колебаний сварочного контура. Тиристоры закрываются при первом же прохождени и тока через нуль, пропуская только одчу полуволну тока. Таким образом, длительность сварочного импульса определяется полупериодом собственных колебаний контура и не зависит от частоты поджигающих импульсов блока управления, которые всегда должны поступать с частотой, меньшей чем частота собственных колебаний контура. Начинается своеобразный колебательный прогресс, который можно сравнить с колебаниями маятника, задерживаемого на некоторое время в крайгрих положениях и отпускаемого с толчком, необходимым для компенсации потерь.

При такой работе схемы напряжение на рабочей емкостями через несколько полупериодов достигает резонансного напряжения, которое значительно больше напряжения на буферной смкосги. Процесс снаpKIH будет продолжаться до нажатия кнопки стоп, при нажатии которой разрывается цепь реле Р, и реле отпускает свои контакты. Ьлок управления прекращает вырабатывать поджигающие импульсы и тиристоры остаются в закрытом состоянии.

Источник, предварительной зарядки рабочей батареи конденсаторов Ср подключается к рабочей батарее конденсаторов Ср и, если она заряжена в обратном направлейи и к исходному состоянию схемы, то перезаряжает ее, после чего машина вновь .готова к сварке.

Машина может работать также в режиме, когда источник В не отключается от рабочей батареи конденсаторов Ср.

263779

Предлагаемая машина обеспечивает сварку. с высокой частотой простановки сварных точек прои отсутствиями п икового потребления энергии из сети.

Предмет изобретения

1. Устройство для сварки преимущественно для шовной в резонансно-,импульсном режиме, содержащее источник питания с последовательно включенной индуктивностью, инвертор, собранный по мостовой схеме на т иристорах, блок управления и нагрузку, отличающееся тем, что, с целью повышения производ ительности и надежности работы устройства, в диагональ моста включена рабочая емкость, выполняющая одновременно функцию коммутирующей емкости, а в качестве нагрузками установлен сварочный трансформатор, при этом параллельно источнику питания подключена буферная батарея конденсаторов, а блок управления содержит узел первоначальной подзарядки рабочей батареи конденсато5 ров напряжением определенной полярности и стабилизированный релаксационный генератор задатчика частоты с трансформаторным выходом, подающим отпирающие импульсы на тиристоры, 10 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью сварки разнополярными импульсами, сварочный трансформатор включен в диагональ моста последовательно с рабочей емкостью.

15 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью сварки однополярными импульсами, сварочный трансформатор включен во внешнюю цепь моста.

263779

5

Составитель И. Лурье

Редактор Т. А. Киселева Техред Т, П. Курилко Корректоры: А. Абрамова и Л, Корогод

Заказ 1399/10 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретении и открытий при Совете Министров СССР

Москва К-35, Раушская наб., д. 4, 5

Типография, пр. Сапунова, 2