Контактор для управления током контактных сварочных машин

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ!

i 500937

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (6!) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 03.08,73 (21) 1953883/25-27 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 30.01.76. Бюллетень ¹ 4

Дата опубликования описания 09.04.76 (51) М. Кл. В 23К 11/24

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и OTKpbtTHk (53) УДК 621.791.763..039 (088.8) 3 (72) Авторы изобретения

М. П. Зайцев, И. М. Блинов и Г. В. Соколова (71) Заявитель (54) КОНТАКТОР ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТОКОМ КОНТАКТНЫХ

СВАРОЧНЫХ МАШИН

Изобретение относится к области сварки и может применяться для управления током контактных сварочных машин.

Известен контактор, содержащий включенные встречно-параллельно силовые тиристоры, вспомогательный тиристор и выпрямительный мост.

С целью повышения энергетических показателей машин в предлагаемом контакторе к вспомогательному тиристору подключена цепочка из двух последовательно соединенных диодов, общая точка которых через сопротивление присоединена к выводу питающей сети, причем в режиме включения контактора с частотой тока питающей сети параллельно сопротивлению включена RC-цепочка.

На фиг. 1 и 2 представлены варианты схемы предлагаемого контактора; на фиг. 3 диаграммы, характеризующие работу устройства.

Схема контактора содержит два силовых тиристора 1 и 2, включенных встречно-параллельно; вспомогательный тиристор 3, сопротивление 4, включенное последовательно с тиристором 3, выпрямительный мост на диодах

5 — 8, с помощью которого вспомогательный тиристор присоединен к силовым тиристорам и их управляющим электродам, а также активное сопротивление 9, подключенное с помощью диодов 10 и 11 к вспомогательному тиристору и образующее цепь его дополнительной нагрузки.

Схема контактора работает следующим образом.

5 Ток i в первичной обмотке сварочного трансформатора 12 регулируется путем изменения угла ф (фиг. 3a) фазового сдвига момента включения силовых тиристоров 1 и 2 относительно напряжения питающей сети U.

10 Ток i достигает максимального значения при полнофазном режиме, когда очередной силовой тиристор включается в момент окончания полуволны тока через другой тиристор, т. е. во время восстановления напряжения на кон15 такторе.

Управление силовыми тиристорами осуществляется с помощью вспомогательного тиристора 3, включающегося импульсами, приходящими на вход контактора с частотой

20 100 гц. С помощью выпрямительного моста импульсы управления поступают на вход того тиристора, напряжение к которому приложено в этот момент в прямом направлении.

При отключенной цепи (сопротивление 9, 25 диоды 10 и 11) напряжение U3 на тиристоре 3 (фиг. 3 а) в закрытом состоянии равно напряжению на силовых тиристорах, выпрямленному с помощью моста на диодах 5 — 8, и пото му раньше, чем начнет восстанавливаться на.

30 пряжение на контакторе, включиться он не

500937 может. Если импульсы управления на вход контактора будут приходить с углом ф фазового сдвига, меньшим угла сдвига тока относительно напряжения в полнофазном состоянии, то очевидно каждый второй импульс управления будет появляться на входе тиристора 3 в момент, когда на нем еще не появилось напряжение, и контактор начнет работать в выпрямительном режиме.

При этом сварочный трансформатор 12 (фиг. 3 б) насыщается, ток нагрузки работающего тиристора увеличивается, а по окончании времени сварки при размыкании электрода на тиристорах появляется импульс перенапряжения, связанный с разрывом тока, намагничивания трансформатора. В результате этого тиристоры могут выйти из строя.

Сопротивление 9, включенное через диоды

10 и 11, играет роль дополнительной, независимой нагрузки вспомогательного тиристора и обеспечивает надежное включение тиристора

3 при поступлении на его вход импульса управления независимо от напряжения на силовых тиристорах. В зависимости от полярности напряжения сети ток дополнительной нагрузки тиристора 3 проходит по цепи: сопротивление 9 — диод 10 — сопротивление 4— тиристор 3 — диод 6 или по цепи: диод 5— сопротивление 4 — тиристор 3 — диод 11— сопротивление 9.

В результате при поступлении опережающих импульсов управления тиристор 3 надежно включается несмотря на то, что силовые тиристоры в этот момент еще проводят ток нагрузки и напряжение на них близко к нулю. По окончании полуволны тока нагрузки контактора через заранее открытый тиристор 3 проходит ток, включающий очередной тиристор, и схема работает в обычном полнофазном режиме (фиг. 3 в).

Таким образом, наличие дополнительной нагрузки вспомогательного тиристора 3 позволяет предотвращать аварийный режим работы контактора при приходе опережающих импульсов управления, что существенно повышает качество работы контактора. Появляется возможность устанавливать в машине полнофазный режим работы в сварочном режиме, в то время, как при применении известной схемы контактора минимальный угол ф включения тиристоров делают несколько больше максимального угла г нагрузки машины, измеренного при коротком замыкании электродов. Это позволяет существенно увеличить коэффициент потребляемой мощности и повысить величину сварочного тока или при том

5 же токе снизить габариты сварочного трансформатора. Вследствие сравнительно большой мощности сварочных машин, достигающей сотен ква в одной единице, и малого коэффициента мощности (равного 0,2 — 0,5)

10 применение описанной схемы может дать значительный технико-экономический эффект.

Благодаря нагрузке на активное сопротивление 9 тиристор 3 после открытия остается во включенном состоянии практически до

15 окончания полуволны напряжения сети и обеспечивает повторное, многократное за полупериод включение силовых тиристоров при прерывании тока и восстановлении на них напряжения.

20 Это позволяет использовать данный контактор при нагрузке на стыковую сварочную машину без применения балластного реостата.

На фиг. 2 представлен другой вариант схе25 мы контактора, предназначенный для включения тока в нагрузке в основном по одному разу в каждый полупериод сетевого напряжения, например, при питании точечных и шовных контактных сварочных машин. В этом варианте параллельно сопротивлению 9 включена цепь из последовательно соединенных емкости 13 и сопротивления 14. При этом уменьшается длительность импульса тока через вспомогательный тиристор (фиг. 3 г) и потому сокращаются тепловые потери в схеме.

Формула изобретения

40 Контактор для управления током контактных сварочных машин, содержащий включенные встречно-параллельно силовые тиристоры, вспомогательный тиристор и выпрямительный мост, отл ич а ющи йся тем, что, с целью

45 повышения энергетических показателей машин, к вспомогательному тирнстору подключена цепочка из двух последовательно соединенных диодов, общая точка которых через сопротивление присоединена к выводу питаю50 щей сети, причем в режиме включения контактора с частотой тока питающей сети паралл,.льно сопротивленшо включена RC-цепочка.

500937

Составитель Е. Белов

Корректор Н. Аук

Редактор Л, Суханова

Техред Т. Курилко

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 522/8 Изд. № 1040 Тираж 1178 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4)5