Источник питания для контактной микросварки током повышенной частоты с автоподстройкой режима

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (и1774854 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 2604,78 (2! ) 2607527/25-27 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 301080, Бюллетень № 40

Дата опубликования описания 301080 (51)М. Kn.

В 23 К 11/24

Государственный комитетСССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 791. .763.037(088.8) (72) Автор изобретения

В. И. Белозеров (71) Заявитель (54) ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ДЛЯ КОНТАКТНОЙ МИКРОСВАРКИ ТОКОМ

ПОВЫШЕННОЙ ЧАСТОТЫ С АВТОПОДСТРОЙКОЙ РЕЖИМА

Изобретение относится к области сварки и может быть использовано в машинах для контактной микросварки деталей малых толщин и сечений, а также для пайки-сварки. расщепленным электродом электронных микросхем. . Известен источник питания для контактной микросварки током повышенной частоты с автоподстройкой режима, вы- 1О полненный на мощных транзисторах f1) .

Недостатком такого устройства является необходимость установки в источнике с целью получения заданной мощности нескольких параллельно соединенных транзисторов, что снижает

КПД и надежность устройства при мощности, большей 2,5-2 кВт.

Известен источник питания для контактной микросварки током повышенной частоты с автоподстройкой режима, содержащий рабочий конденсатор с коммутирующей индуктивностью и силовым тиристором в цепи заряда и сварочным трансформатором в цепи разряда, в ка-25 честве системы возбуждения силового тиристора — релаксационный генератор, коммутирующие тиристор и конденсатор, перезарядный тиристор, рекуперирующий трансформатор в цепи перезаряда ком-вО мутирующего конденсатора, балластный конденсатор (21.

Недостатком этого устройства является низкая надежность источника. При относительно больших сопротивлениях сварочного контакта (десятки-сотни миллиом), не образуется сварного соединения, а при малых сопротивлениях (сотни микроом) величина тока резко возрастает, что приводит к прожогам в зоне сварки и подплавлению сварочных электродов.

Цель изобретения — повышение стабильности качества сварки.

Цель достигается за счет того, что в цепь питания релаксационного генератора дополнительно введен транзисторный ключ, а в цепь разряда рабочего конденсатора введен датчик тока, при этом релаксационный генератор подключен к переэарядному тирис-, тору через транзисторный ключ, а вход этого ключа соединен с датчиком тока.

На чертеже представлена предлагаемая электрическая схема источника.

Источник питания содержит регулируемое выпрямительное зарядное устройство балластного конденсатора 1, 774854 балластный конденсатор 2, рекуперирующий трансформатор 3, диоды 4-7, коммутирующая индуктивность 8, перезарядный тиристор 9, контакт реле пускового устройства 10, резисторы

11-13, импульсный трансформатор 14, коммутирующий тиристор 15, коммути- рующий конденсатор 16, стабилитроны

17-18, силовой тиристор 19, транзисторный ключ 20, релаксационный генера тор 21, рабочий конденсатор 22, диод

23, сварочный трансформатор 24, датчик тока 25, источник постоянного стабилизированного напряжения 26, пусковое устройство 27, электронное реле времени 28, программное устройство опорного напряжения 29, усили- 15 тель-формирователь импульса тока 30, схема сравнения 31, усилитель 32, прерыватель тока 33.

Источник питания работает следующим образом. 20

После включения силового тиристора 19 через коммутирующую индуктивность 8 начинает заряжаться рабочий конденсатор 22. Напряжение на нем и первичной обмотке сварочного транс25 форматора одновременно увеличиваются, ток через свариваемые детали и напряжение на электродах возрастают.

Когда напряжение на электродах, подаваемое через усилитель 32 на схему сравнения 31 превысит опорное напряжение от программного устройства 29, на выходе схемы сравнения 31 возникает напряжение рассогласования, которое подается на усилитель-формирователь импульса тока 30 и далее на управляющий электрод коммутирующего тиристора 15. Этот тиристор открывается и напряжение коммутирующего конденсатора 16 (нижняя обкладка +) через рабочий конденсатор 22 прикладыва-40 ется к силовому тиристору 19 в направлении, обратном его проводимости.

Тиристор 19 запирается.

При включении тиристора 15 коммутирующий конденсатор 16 через балластный конденсатор 2, коммутирующую индуктивность 8 и импульсный трансформатор 14 перезаряжается в полярность (+) (-) до напряжения, которое превышает U . Ь момент запирания тиристора 15 обратным импульсом тока трансформатора 14 запускается перезарядный тиристор 9, и конденсатор 16 через рекуперирующий трансформатор 3 перезаряжается в исходное для коммутации состояние (нижняя обкладка +). При этом 55 часть избыточной энергии с конденсатора 16 трансформатором 3 через диод

4 передается на балластный конденсатор 2. В момент эапирания тиристора 9 напряжение коммутирующего конденсатора 0

16, ограниченное стабилитроном 18, прикладывается к цепи: релаксационный генератор 21 — транзисторный ключ 20.

Однако релаксационный генератор 21 может включиться (сработать) только тогда, когда транзисторный ключ 20 открыт и напряжение со стабилитрона

18 будет приложено к этому генератору. При закрытом ключе 20 это напряжение приложено к нему, а на релаксационном генераторе 21 величина напряжения практически равна нулю. Это обусловлено соотношением сопротивлений закрытого ключа и генератора.

С момента закрытия силового тиристора 10 рабочий конденсатор 22 перезаряжается по цепи: диод 23 — сварочный трансформатор 24 — датчик тока

25. При этом сигналом датчика 25 транзисторный ключ 20 закрыт до момента полного окончания процесса перезаряда рабочего коденсатора 22. По окончании процесса перезаряда рабочего конденсатора запрещающий сигнал датчика тока 25 с ключа 20 снимается.

Если к этому моменту времени появилось напряжение на ключе 20 со стабилитрона 18, сигнализирующее о готовности к работе прерывателя тока

23, то ключ 20 открывается и релаксационный генератор 21 через заданный отрезок времени вйдает импульс тока на управляющий электрод тиристора 19.

Этот тиристор включается и процессы в источнике повторяются. Через заданный отрезок времени электронное реле времени 28 выдает сигнал на пусковое устройство 27, которое размыкает контакт 10. Этот контакт отключает релаксационный генератор 21 от управляющего электрода тиристора 19 и процесс сварки прекращается.

Введением транзисторного ключа в цепь питания релаксационного генератора, соединением его с датчиком тока, включенным в цепь разряда рабочего конденсатора, и подключением генератора через этот ключ к перезарядному тиристору устанавливается функциональная взаимосвязь между работой разрядного силового контура источника (рабочий коденсатор †. сварочный конденсатор) и прерывателя тока заряда рабочего конденсатора.При этом релаксационный генератор может выдать сигнал на включение силового тиристора только тогда, когда процесс перезаряда рабочего конденсатора через сварочный трансформатор закончился и только тогда, когда прерыватель тока к работе в следующем цикле коммутации силового тиристора.подготовлен, т.е. когда процесс перезаряда коммутирующего конденсатора тоже закончился и перезарядный тирис- тор закрылся. Срывы работы источника по причине коротких замыканий при малых сопротивлениях сварочного контакта полностью исключаются. Кроме того, подключение релаксационнога генератора к переэарядному тиристору (через обмотку рекуперирующего трансформатора — к коммутирующему конденсатору) гарантирует его срабатывание

774854

Формула изобретения

Составитель Б.Катин

Редактор Т.улыбкна Техред С.Мигунова Корректор Г.Назарова

Заказ 7615/18 Тираж 1160 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская на ., д. 4/5

ППП "Патент", r Ужгород, ул. Проектная, 4

Филиал в каждом цикле работы источника даже при весьма больших сопротивлениях сварочного контакта (сотни миллиом), так как величины напряжений на коммутирующем конденсаторе после его перезаряда всегла заведомо достаточны.

Источник питания для контактной микросварки током повышенной частоты с автоподстройкой режима, содержащий рабочий конденсатор с коммутирующей индуктивностью и силовым тиристором в цепи заряда и сварочным трансформатором в цепи разряда, в качестве системы возбуждения силового тиристора 15 релаксационный генератор, коммутирующие тиристор и конденсатор, переэарядный тиристор, рекуперирующий транс форматор в цепи переэаряда коммутирующего конденсатора, балластный конденсатор, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности качества сварки в цепь питания релаксационного генератора дополнительно введен транзисторный ключ, а в цепь разряда рабочего конденсатора введен датчик тока, при этом релаксационный генератор подключен к перезарядному тиристору через транзисторный ключ, а вход этого ключа соединен с датчиком тока.

Источники информации, принятые во внимание нри экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2175055/25-27, кл. В 23 К 11/24, 24.09.75.

2. Авторское свидетельство СССР

9 567570, кл. В 23 К 11/24, 31.12.74.