Управляемый источник для контактной сварки на повышенных частотах

 

Изобретение относится к источникам для контактной сварки на повышенных частотах , преимущественно деталей малых толщин, и может быть использовано в электронной и приборостроительной промышленности . Цель изобретения - стабилизация длительности сварочных импульсов тока при одновременном повышении КПД источника. Управляемый источник содержит накопительный и рабочий конденсаторы,последовательный мостовой инвертор, сварочный трансформатор с дополнительной обмоткой, соединенной с входом выпрямительного моста , отрицательный выход которого связан с отрицательным полюсом накопительного конденсатора, а положительный через тиристор с положительным полюсом накопительного конденсатора. 2 ил. СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 23 К 11/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4727915/27 (22) 14,06;89 (46) 07.10.91. Бюл. М 37 (71) Научно-исследовательский институт прикладной математики и механики

МГТУ им. Н. Э. Баумана (72) В. Н. Атаманов, А. В. Лукашев, Г. Н. Круглов, В. И. Матвеев и И. А. Ломов (53) 621.791.763(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 837671, кл. В 23 К 11/24, 1979.

Авторское свидетельство СССР

М 1481003, кл. В 23 К 11/24, 1987. (54) УПРАВЛЯЕМЫЙ ИСТОЧНИК ДЛЯ КОНТАКТНОЙ СВАРКИ НА ПОВЫШЕННЫХ ЧАСТОТАХ

Изобретение относится к источникам для контактной сварки, преимущественно деталей малых толщин и сечений, и может быть использовано в электронной и приборостроительной промышленности.

Целью изобретения является стабилизация длительности сварочных импульсов така при одновременном повышении КПД источника, На фиг. 1 дана принципиальная электрическая схема силовой части источника для контактной сварки на повышенных частотах; на фиг. 2 — осциллограммы изменения напряжений на рабочем конденсаторе Uc(t), свариваемых деталях u {t) и дополнительной обмотке Ui(t) и тока через тиристор in(t) (сплошными линиями показаны изменения указанных величин при работе тиристора

13, пунктирными линиями — изменения укаЫЛ» 1682085 Al (57) Изобретение относится к источникам для контактной сварки на повышенных частотах, преимущественно деталей малых толщин, и может быть использовано в электронной и приборостроительной промышленности, Цель изобретения — стабилизация длительности сварочных импульсов тока при одновременном повышении КПД источника.

Управляемый источник содержит накопительный и рабочий конденсаторы, последовательный мостовой инвертор, сварочный трансформатор с дополнительной обмоткой, соединенной .с входом выпрямительного моста, отрицательный выход которого связан с отрицательным полюсом накопительного конденсатора, а положительный через тиристор с положительным полюсом накопительного конденсатора. 2 ил. занных величин, если тиристор 13 не работает.

Источник содержит мостовой инвертор на тиристорах 1 — 4, рабочий конденсатор 5, сварочный трансформатор с первичной обмоткой 6 и дополнительной обмоткой 7, выпрямительный мост, выполненный на диодах 8 — 11, вход которого соединен с дополнительной обмоткой, а отрицательный выход — с отрицательным полюсом накопительного конденсатора 12, тиристор 13, посредством которого положительный выход выпрямительного моста соединен с положительным полюсом накопительного конденсатора.

Источник работает следующим образом.

Описание работы источника приводится применительно к установившемуся режи1682085

30

45 0 му работы, В исходном состоянии t = 0 (см. фиг, 2) рабочий конденсатор 5 заряжен, При одновременном включении тиристоров 1 и

4 инвертора по цепи 1-5-6-4 начинает протекатьток и рабочий конденсаторстремится перезарядиться в соответствии с осциллограммой U<(t). Напряжение на обмотках 6 и

7 изменяется по одному и тому же закону и ачинает уменьшаться в соответствии с осциллограммой Оф). Величина этого напряжения в любой момент времени равна сумме напряжений на рабочем и накопительном конденсаторах. Емкость накопительного конденсатора велика и напряжение на нем практически не изменяется в течение всего времени сварки, тем более что он подзаряжается от источника питания инвертора в процессе сварки (источник питания инвертора на схеме Не показан). Напряжение на свариваемых деталях начинает возрастать в соответствии с осциллограммой 4(т), В момент времени 1 напряжение на свариваемых деталях достигает установленной величины, в это момент система обратной связи (не - оказана) вырабатывает управляющий сигнагь подаваемый на тиристор 13. Так как в этот момент времени напряжение на дополнительной обмотке выше напряжения на накопительном конденсаторе, тиристор 13 открывается и дополнительная обмотка через выпрямительный мост земь кается на накопительный конденсатор 12, Чес аз дополнитег ьную обмотку протекает ток в соответствии с осциллограммой 1,!(t). магнитный поток, создаваемый Этой обмоткой, являетcR размагничивающим лс отношению к потоку, создаваемому первичной обмоткой 6. В результате действия размаi"ничивающего потока вторичны и ток cìpo÷ Hollo трансформатора уменьшается и напряжение U<>(t) также уменьшается, Процесс перезаряда рабочего конденсатора 5, начиная с момен-та t t. несколько ускоряется, однако это ускорение имеет местз в течение короткого промежутка времени работы тиристора 13, что не приводит к сушественному изменению длительности переходных процессов и соответственно дли1-ельности импульса тока.

В момент времени 12 напряжение на рабочем конден атора 5 становится равным

О, при этом напряжение на дополнительной обмотке 7 равно напряжению на накопительном конденсаторе 12, 8 последующие моменты напряжение на конденсаторе i2 становится больше наг ряжения на дзполнительной обмотке 7, вследствие чего к тиристору 13 прикладывается обратное напряжение и последний закрывается.

Начиная с этого момента времени tz, ключ не работает и параметры R, L, С контура диагонали моста инвертора возвращаются в исходное состояние. Напряжение на свариваемых деталях Ug(t) несколько возрастает, что объясняется переходными процессами в связи с накоплением энергии в магнитном поле трансформатора, а затем процесс формирования выходного тока инвертора происходит практически по той же самой кривой, что и в неуправляемом инверторе (пунктирная линия на фиг, 2).

В момент времени тз тиристоры 1 и 4 закрываются в результате свободной коммутации, В момент времени tq открывают тиристоры 2 и 3 и в инверторе протекают аналогичные процессы длл противоположной полярности вторичного напряжения. В моменты времени т5 и тб происходит соответственно открывание и закрывание тиристора 13.

Пример. Источник, выполнен на базе мостового последовательного инвертора на тирнсторах, в диагональ которого включен рабочий конденсатор емкостью 30 мкФ и сварочный трансформатор с коэффициентом трансформации 12, 1, Число витков первичнай и дополнительной обмоток равно и составляет 12.

Проведенные испытания показыва;от, .что при работе источника без управления током и с управлением в широком диапазоне изменения напряжени на нагрузке от

1,5 до 3 В колебания длительности импул= сов тока не превышают 20 мкс при средней длительности одиночного импульса тока, равной 250 мкс.

Формула изобретения

Управляемый исгочник длл контактной сварки на повышенных частотах, содержащий накопительный конденсатор, последовательный мостовой инвертор, рабе ий конденсатор, сварочный трансформатор с дополнительной обмоткой, соединенной с входом выпрямительного моста, а также тиристор, oтличающийся тем,что,с целью стабилизации длительности сварочных импульсов тока при одновремснном поBbllUGHNN КПД источника, отрицательный выход выпрямительного моста соединен с отрицательным полюсом накопительного конденсатора, а положительный выход через тиристор соединен с положительным

AoJ IQcoM накопительного конденсатора.

1682085

) ! (,Я (! I! /

1 / (j

l l

I, I (% (юг.

Составитель К.Солдатов

Редактор М.Стрельникова Техред М.Моргентал Корректор Т, Палий

Заказ 3868 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изабрыениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Ра;:;.нская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101