Устройство для высокочастотной сварки

 

Изобретение относится к высокочастотной сварке и может быть использовано в электротермических установках для высокочастотной сварки и термообработки. Цель изобретения - упрощение устройства и повышение его энергетических показателей. Токоподводящие системы электрически объединены в параллельные ветви и состоят из трех секций. К первой секции, включающей участок сборных шин и токоподводы, подключены средство для нагрева и источник питания высокой частоты. К второй секции, включающей участок сборных шин и токоподводы, подключено второе средство для нагрева. Третья секция, выполненная в виде балластной индуктивности, включена между указанными секциями и электрически соединена с ними последовательно. Третья секция осуществляет перераспределение тока между нагреваемыми поверхностями, что позволяет улучшить энергетические показатели устройства. Индуктивность третьей секции определяется по расчетной формуле. 1 ил.

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 В 23 К 13/00 13/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н Д ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ подводов 5, подключен индуктор 6, который обеспечивает предварительный нагрев элемента 7 профиля 8. К второй секции 9, состоящей из сборных шин

10 и токоподводов 11, подключен электрический кондуктор 12, обеспечивающий контактную передачу тока к свариваемым кромкам элементов 7 и 13 профиля 8. Между секциями 1 и 9 последовательно включена секция 14, состоящая из балластной индуктивности

15. Обжатие сплавленных элементов

7 и 13 производится роликами 16.

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4344632/25-.27 (22) 16.12.87 (46) 30.07.89. Бюп. У 28 (72) В.Е. Злотин, А.В. Сучкоусов, И.В. Лунин, И.С. Злотников, О.Б. Дмитриев и В.П. Стеганцев (53) 621.791.77(088.8) (56) Шамов А.Н., Лунин И.В., Иванов В.Н. Высокочастотная сварка металлов. Л;: Машиностроение, 1977, с. 179. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ

СВАРКИ (57) Изобретение относится к высокочастотной сварке и может быть использовано в электротермических установ,ках для высокочастотной сварки и термообработки.. Цель изобретения — упрощение устройства и повьппение его энергетических показателей. ТокоподИзобретение относится к высокочастотной сварке и может быть использовано в электротермических установках для высокочастотной сварки, термообработки и т.п.

Целью изобретения является упрощение устройства и повышение его энергетических показателей.

На чертеже представлена схема устройства.

В состав устройства входит система токоподводов, состоящая из трех секций, выделенных на чертеже пунктиром. К первой секции 1, состоящей из сборных шин 2, токоподводов 3 к источнику питания 4 и токо„„Я0„„1496957 А 1

2 водящие системы электрически объединены в параллельные ветви и состоят из трех секций. К первой секции, включающей участок сборных шин и токоподводы, подключены средство для нагрева и источник питания высокой частоты. К второй секции, включающей участок сборных шин и токоподводы, подключено второе средство для нагрева. Третья секция, выполненная в виде балластной индуктивности, включена между указанными секциями и электрически соединена с ними последовательно. Третья секция осуществляет перераспределение тока между нагреваемыми поверхностями, что позволяет улучшить энергетические показатели устройства. Индуктивность третьей секции определяется по расчетной формуле. 1 ил.

Устройство работает следующим образом.

3 1496957

Ток высокой частоты от источника питания 4 проходит по токоподводам

3 и разветвляется на участке сборных шин 2 на две составляющие, одна из которых проходит по токоподводам 5 к индуктору 6, обеспечивая предварительный нагрев элемента 7, а вторая проходит по сборным шинам 2, индуктивности 15 секции 14, элементам 7 и 13 профиля 8, обеспечивая их нагрев до сплавления под сварку.

Предлагаемая конструкция устройства при использовании одного источника питания обеспечивает передачу к каждой из нагреваемых поверхностей требуемой мощности. При этом разделение системы токоподводов на три секции позволяет передать в каждую из параллельно подключаемых нагру- 20 зок часть общего тока источника питания, обеспечивающую нужную мощность для каждой нагрузки.

Средством, перераспределяющим ток между нагреваемыми поверхностя- 25 ми, является включенная между первой и второй секциями токоподводящей системы третья секция, представляющая собой дополнительную (балластную) индуктивность. Величина 30 этой индуктивности определяется по ф.ормуле т=(т+L причем Р 0 Р где Р,, Р

-(т., + т,, ), 35 мощности, подводимые соответственно к первой и второй секциям;

r1 r L19

Ц.40

Соотношение между составляющими тока подбирается предварительно по

5 приведенной формуле в зависимости от параметров нагреваемых элементов, элементов токоподводящей системы и мощностей, которые следует передать на нагреваемые поверхности. Величину балластной индуктивности можно обеспечить либо формой шин секции

14, либо применением магнитопроводов.

Благодаря выбранной величине индуктивности обеспечивается требуемое соотношение составляющих тока и температура предварительного нагрева, равная разнице в температурах элементов, 7 н 13 (различие в темпеt (r L

Э (Lz

55 активное и индуктивное сопротивления соответствующих секций токоп одводов активное и индуктивное сопротивление средства для нагрева, требующее большей мощности; активное и индуктивное сопротивление средства для нагрева, требующее меньшей мощности.

Мощности, подводимые к нагреваемым поверхностям, равны:

p,- I, (r,+r, ); Р,= I>(r,+r, ), где I u I — составляющие общего тоL ка, прот екающег о по секциям.

Учитываем, что

? (Z1+Z ) = т (Zz+Zz+Z ), где Z1,Z2z. Z э — полные сопротивления с о от в ет с т вующих секций ; (Z Z — полные сопротивле1 2 ния средств для нагрева свариваемых и ов ерхност ей.

Напряжения на входе параллельно подключенных нагрузок равны. Отсюда, приравнивая отношения полученных выше и преобразованных выражений, можно, пол учит ь:

I а

Т1 Zz+Zz+Z> Р((r +r,)

I Z, +Z, (r, +r, ) Pz

Вводя допущение о равенстве величин Z <: L (что на высоких частотах не является серьезной ошибкой) и производя соответствующие преобразования, можно получить приведенное выше выражение для определения величины балластной индуктивности.

В зависимости от требуемой величины этой индуктивности конструкция третьей секции может либо представлять собой участок параллельных шин, либо для болыпих значений индуктивности одна или обе шины могут быть снабжены незамкнутой петлей.

Подключение источника питания и средства, требующего наибольшей мощности, к первой секции системы токопроводов, обеспечивает передачу заведомо большей части тока источника питания к этой нагрузке. Точное соотношение токов обеспечит указанная величина балластной индуктивности L, (L+Ь ), 2О Ь =(Ь +Ь,) 5 1ч9 ратурах определяется физическими условиями нагрева и охлаждения элементов при высокочастотной сварке несимметричных профилей).

По сравнению с базовым объектом— прототипом применение предлагаемого устройства позволит существенно упростить конструкцию токоподводящих сварочных устройств, т.к. отпадает необходимость использования дополнительного источника питания высокой частоты, особенно в случае сварки толстостенных профилей, оребрения . труб большего диаметра и т.п. процессах (т.е. в том случае, когда радиус схождения свариваемых элементов большой и в зазоре между элементами нельзя разместить токоподводящие устройства).

6957 энергетических показателей, токоподводящие системы электрически объединены в параллельные ветви и состоят из трех секций, причем к первой секции, включающей участок сборных шин и токоподводы, подключены средство для нагрева, требующее большей мощности, а также источник питания высокой частоты, к второй секции, включающей участок сборных шин и токопроводы, подключено второе средство для нагрева, а третья секция, выполненная в виде балластной индуктивности, включена между первыми двумя, электрически соединена с ними последовательно и имеет индуктивность, определяемую по формуле

30

2

Отсутствие дополнительного источника питания позволит, в свою очередь, уменьшить производственные площади, упростить обслуживание установки.

Формула изобретения

Устройство для высокочастотной сварки изделий, содержащее снабженные токоподводящими системами средство для предварительного нагрева одной из свариваемых поверхностей, средство для нагрева кромок под сварi ку и обжимные ролики, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства и повышения его ф причем Р<) Р где P,, P — мощности, подводимые соответственно к первой и второй секциям;

Т ь — активные и индуктивные сопротивления соответствующих секций токоподводов;

I — активные и индуктивные сопротивления средства для нагрева, требующего большей мощности;

Ь вЂ” активные и индуктивные сопротивления средства для нагрева, требующего меньшей мощности.