Источник питания сварочной дуги

 

ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ СВА РОЧНОЙ ДУГИ, содержащий асинхронный генер1атор повышенной частоты тока с конденсаторным возбуждением, трансформатор , выпрямитель и детюлнйтельную конденсаторную батарею, при этом Bjoричная обмотка трансформатора через выпрямитель соединена с выходн{ пу1И клеммами источника, а первичная обмотка с одной .стороны соединена с асинхронным jneHepaTopCHvj повышенной частоты тока, а с другой стороны - с одной из каз{сдых обкладок конденсаторов дополнительной конденсаторной батареей, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварного соединения за счет устранедая резонансных явлений при переходных процессах, в него введены электронный ключ со схемой : лення, датчик сварочного тока и резисторы , одни концы этих, резисторов соединены в общую точку, а другие концы - (Л с другими обкладками каждого конденсатора дополнительной конденсаторной с: батареей, причем к каждой из этих обкладок подключен электронный ключ, а датчик сварочного тока соединен со схе-. мой управления электронного ключа. со Од

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ)(РЕСПУВЛИН

ÄÄSUÄÄ 1013160

В 23 К 9/ОО

:..-1; Ф -.:-,.-)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABT0PGH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3380362/25 27 (22) 14 01.82 (46) -23;04.83. Бюл. 34 15 .:(72) Н.И. Богатырев, М.И. Богатырев, Б.И.Жидков и B.B. Терехин; (71) Кубанский ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственный институт и-центральное конструкторское бюро тяжелых путевых машин . (53) 621.791.75 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

l4 522011, кл. В 23 К 9/00, 11.02 74, 2. Нестеров Б;3. Электросварочные генераторы повышенной частоты. Л., Энергия, 1978, с. 14.

3. Авторское свидетельство СССР

%-. 727363, кл. В 23 К 9/00, 17.07.78 (прототип) . (54)(57) ИСТОЧНИК IlNTAHRI CHA

РОЧНОЙ ДУГИ, содержащий асинхронный . генератор повышенной частоты тока с конденсаторюым возбуждением, трансфор матор, выпрямитель и дополнительную конденсаторную батарею, при этом вторичная обмотка трансформатора через вы прямитель соединена с выходнЫми клеммами источника, а первичная обмотка с одной .стороны соединена с асинхронным генератором повышенной частоты тока, а с другой стороны с одной из каждых обкладок конденсаторов дополнительной конденсаторной батареей, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повы« шения качества сварного соединения эа счет устранения резонансных явлений при переходных процессах, в него введены электронный ключ со схемой управлещи, датчик сварочного тока и pewcторы, одни концы этих. резисторов соединены в общую точку, а другие конпы - с другими обкладками каждого конденсатора дополнительной конде пса горной батареей, причем к каждой из этих обкладок подключен электронный ключ, а датчик сварочного тока соединен со схе-. мой управления электронного ключа.

60 2 тока и резисторы, одни концы этих резисторов соединены в общую точку, а другие концы резисторов соединены с другими обкладками, каждого конденсаторе до попнитепьной конденсаторной батареей, к каждой из этих обкпадок подключен эпектронный ключ, при ется датчик сварочного тока соединен со схемой управлении электронного ключа.

На чертеже представлена схема источника питания сварочной дуги.

Ротор асинхронного генератора 1 жестко соединен с валом приводного двигате-. пя 2. Возбуждается генератор от емкости конденсаторной батареи 3. Первичная обмотка 4 трансформатора 5 присоединена к дополнительной батареи конденсаторов

6, к которой включены резисторы 7-9 и электронный ключ 10 со схемой управ пения 11. Вторичная обмотка 12 трансформатора 5 включена на выпрямитель

13 с датчиком сварочного тока 14 и сварочными эпектродами 1 5.

Зпектрическая схема работает спе4у» ющмм образом.

Приводной двигатепь 2 вращает ротор генератора 1, который возбуждается от емкости конденсаторной. батареи 3. Напряжение генератора 1 подается на схему управления и первичную обмотку 4 траноформатора 5,. проходит эту обмотку и че» реэ конденсаторы 6 замыкается на активном сопротивлении резисторов 7-9. НН пряжение вторичной обмотки 12 выпрям ляется и через датчик сварочного тока

14 подается на сварочные эпектроды 15.

На холостом ходу, когда эпектроды 15 не замкнуты, сопротивление обмоток 4 и

12 трансформатора 5 велико и емкость конденсаторной батареи 6 е оказывает влияния на режим работы генератора.

Схема источника поэвопяет регулировать ток от минимального до максимального.

При этом минимальный ток определяется величиной активного сопротивления (эпектронный ключ 10 не включается). Мак симапьный ток обеспечивает емкость конденсаторной батареи 6 при включенном (цостоянном) электронном кпюче 10, и промежуточный режим, когда происходит регулирование сварочного тока.

Рассмотрим первый случай минимапьного сварочного тока. Допустим, в схеме управления регулятор тока установлен на отметке 20А (минимапьно допустимый ток).

При замыкании сварочных электродов

15 замыкается цепь выпрямителя соответственно и вторичная обмотка 12 тран1 10131

Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано дпя сварки издепий в полевых и стаци нарных усповиях.

Извество устройство дпя питания сва 5 рочной дуги, содержащее синхронный генератор с выпрямитепьным блоком 1 g.

Недостатками устройства является сложность схемы дпя цопучения необходи мой внешней характеристики и ненадеж ность его работы.

Известжа бесконтактные источники питания типа ГД-311, ГД-312, и ГД-313.

Каждый генератор этой серии состоит из трехфазиой одвоименнопопюсвой двухпв кетной индукторной машины, повышенной частоты тока, выпрямительного устройства и аппаратуры управпения (2).

Основным недостатком источников этой серии является малая технологичность 20 конструкции в отношении укладки обмотки статора, сборки и эксппуатации.

Наиболее близким к предлагаемому по техническому решению является источник питания сварочной дуги, содержащий асин >5 хронный генератор повышенной частоты тока с конденсаторной батареей в систе ме возбуждения, при этом статорная обмотка, генератора подключена к конденсаторной батарее через. первичную об- зо мотку транеформатора, вторичная обмот ка трансформатора подключена через выпрямитель в цепь сварочного тока, а система возбуждения генератора содержит церекпючатепь конденсаторной батареи(3), Однако известный источник имеет сложную.регулировку сварочного тока, а так же возможно возникновение резонансных явлений при переходных процессах.

Целью изобретения является повышение 4> качества сварного соединения эа счет устранения резонансных явлений при переходных процессах.

Поставленная цепь достигается тем, что в источник питания сварочной дуги, содержащий асинхронный генератор повышенной частоты тока с конденсаторным самовоэбуждением, трансформатор, выпрямитепь и допопнитэпьную конденсаторную батарею, при этом вторичная обмотка

50 трансформатора через выпрямитель соеди.» иена с выходными клеммами источника, а первичная обмотка с одной стороны соединена с асинхронным генератором повышенной частоты тока, а с другой стороны - с одной иэ каждых обкпадок конденсаторов дополнительной конденсаторной батареей введены электронный ключ со . схемой управления, датчик сварочного ток

3 10131 сформатора 5. Полное сопротивление трансформатора 5 уменьшается, поэтому возрастает ток от емкости конденсаторной батареи 6, который ограничивается резисторами 7-9. Генератор при этом увеличивает свое напряжение. При размыкании электродов 15 возникает электрическая дуга, идет процесс сварки. Электронный ключ 10 при этом в работе не участвует 1О

Режим максимального тока. Регулятор тока (указатель) в схеме управления

11 установлен, допустим на отметке

300 А (максимальный ток для определен ной KoHGTp _#_8) Электронный KJGo 10 замыкается и шунтирует-резисторы 7-9.

При замыкании сварочных электродов

1 5 уменьшается полное сопротивление трансформатора 5, при этом увеличивается емкостной ток конденсаторной батареи 0 . 6 и генератор работает в режиме насы» щения. При размыкании электродов 15 происходит процесс саарки. 3а счет первоначального насыщения магнитной системы генератора (при КЗ) дуга горит устойчиво и стабильно . Электронный ключ

10 находится во включенном состоянии.

Промежуточный режим. Регулятор тока (указатель) в схеме. управления 11 установлен, допустим на отметке 150 А. зо

Электронный ключ 10 при этом замкнут и вся батарея конденсаторов 6 подключена к обмотке 4 трансформатора 5.

При замыкании электродов 15 сопротивление трансформатора 5 уменьшается,. жхзрастает емкостной ток от батареи

35 конденсаторов 6; соответственно увеличивается ток в сварочной цепи и через датч ж сварочного тока 14. При достижении тока 150 А схема управления 11 ао отключает электронный ключ 10, при этом включается последовательно с ем.костью конденсаторной батареи 6 активное сопротивление резисторов 7-9, ток в первичной цепи генератора l начи45 кает уменьшаться, уменьшается ток и во вторичной цепи. Датчик тока 14 регист1

60 4 рнрует это изменение"и схема управления 11 включает электронный ключ 10, емкостной ток начинает расти, то же самое и ток s сварочной цепи. Таким образом, электронный ключ:постоянно включается и отключается. 3а счет инерционности всей системы происходит под держание тока на заданном уровне (150 А).

При размыкании электродов сопротив ление трансформатора 5 увеличивается, происходит процесс сварки, при этом электронный ключ продолжает включать ся и отключаться, поддерживая ток свар- ки раиным 15Q А. Точность поддержа ния тока зависит от чувствительности и быстродействия схемы управления и соо тавляет 3 - 5% от заданного.

Таким образом, происходит импульсное регулирование емкостного тока и соот« ветственно тока сварки. При этом вводится активное сопротивление в peso нансный контур-генератор, трансформатор, конденсатор и устраняются резинансные явления за счет .снижения добротности этого контура.

Схеме управления может быть выпол иена на любых известных элементах (транзисторы, микросхемы и т.д.), не влияющих на достижение конечной aemtрегулирование сварочного тока и устра нение резонансных явлений. Можно ука» зать на то, что регулятор (указатель) тока. выполнен в виде переменного резистора со шкалой „проградуированиой пропорционально сварочному току. Изме няя положение движка резистора, изменяют коэффипиент усиления схемы управ ления

Предлагаемый источник питания сва рочной дуги по сравнению с известиям позволяет плавно регулировать сварочный ток в широком диапазоне, а такЖе произ водить дистанционную его регулировку.:

Кроме того, предлагаемый источник пи» тания сварочной дуги устраняет резонано ные явления при переходных процесаах.

° Ф

Составитель Г. Чайковский

Редактор В. Иванова Техред С. Мигунова Корректор Л. Бокшан

Заказ 2890/18 Тираж 1104 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Мосжва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

° Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4