Источник питания для импульсно-дуговой сварки

 

Использование: изобретение относится к сварочной технике. Сущность изобретения: в устройство для импульсно-дуговой сварки введены три цепи отключения силовых тиристоров. Каждая цепь состоит из тиристоре, конденсатора, резистора и выпрямителя. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 23 К9/10

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4922337/08 (22) 28.03.91 (46) 23.05.93. Бюл. гЬ 19 (71) Завод "Прогресс" им. Маршала Советского Союза Устинова Д.Ф. (72) Е.В,Воловиков (56) Авторское свидетельство СССР

N 1333500, кл. В 23 К 9/10, 1986.

Изобретение относится к сварочной технике и может быть использовано для электродуговой сварки и наплавки в среде защитных газов, под флюсом и открытой дугой в различных пространственных положениях.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей источника питания дуги.

На фиг,1 представлена блок-схема источника питания; на фиг.2 — графики, поясняющие работу источника питания, Источник питания для импульсно-дуговой сварки содержит однофазный трансформатор 1, имеющий четыре обмотки; . первичную 2, вторичную 3, вторичную дополнительную 4 и вторичную дополнительную 5. Вторичная обмотка 3 имеет три вывода: начальный, отвод и конечный. Отвод вторичной обмотки 3 предназначен для создания базового сварочного тока, конечный вывод вторичной обмотки 3 — импульсного тока. Начальный вывод вторичной обмотки 3 соединен с анодом диода 6 и катодом диода 7, Отвод вторичной обмотки

3 соединен с анодом тиристора 8 и катодом тиристора 9. Конечный вывод вторичной обмотки 3 соединен с анодом тиристора 10 и, Ц „, 1816591 A l (54) ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ДЛЯ ИМПУЛЬСНО-ДУГОВОЙ СВАРКИ (57) Использование: изобретение относится к сварочной технике. Сущность изобретения: в устройство для импульсно-дуговой сварки введены три цепи отключения силовых тиристоров. Каждая цепь состоит иэ тиристора, конденсатора, резистора и выпрямителя. 2 ил. катодом тиристора 11. Катоды диода 6 и тиристоров 8 и 10 соединены между собой и присоединены к началу обмотки дросселя

12 и аноду тиристора 13. Конец обмотки дросселя 12 и катод тиристора 13 соединены в общую точку, образующую положител ьный вывод источника питания. Аноды диода

7 и тиристоров 9 и 11 объединены в общую точку, образующую отрицательный вывод источника питания. Ктиристорам 10, 11 и 13, управляющим включением импульсов сварочного тока, подключены цепи отключения

14-16, каждая из которых состоит из конденсатора 17, тиристора 18, резистора 19, выпрямителя 20, 21 или 22 (соответственно для цепей отключения 14 — 15) и вторичной дополнительной обмотки 4 (для цепей отключения 14 и 15) и 5 (для цепи 16). Первый . вывод конденсатора 17 соединен с анодом тиристора 10, 11 или 13 (соответственно для цепей 14, 15 или 16), второй вывод конденсатора 17 соединен с анодом тиристора 18 и первым выводом резистора 19. Второй вывод резистора 19 соединен в цепи отключения 14 с катодом диода 20, в цепи отключения 15 — с началом вторичной дополнительной обмотки 4. в цепи отключения 16 — c положительным вывод:.и гыпря1816591 мителя 21. Катод тиристора 18 в каждой цепи отключения 14, 15 или 16 соединен с катодом тиристора 10, 11 или 13 соответственно и с началом вторичной дополнительной обмотки 4 в цепи отключения 14, с анодом диода выпрямителя 22 в цепи отключения 15, с отрицательным выводом выпрямителя 21 в цепи отключения 16. Анод диода выпрямителя 20 соединен с катодом диода выпрямителя 22 и с концом вторичной дополнительной обмотки 4. Выпрямитель 21 связан по переменному входу с началом и с концом вторичной дополнительной обмотки 5.

Управление источником питания производится системой блоков управления 23.

При этом управление базовым током производится блоком управления БУ-1 (24), управление включением тока импульса — блоком управления БУ-2 (25), управление выключением тока импульса — блоком управления

BY-3 (26). Конструкция блоков управления

БУ-1 (24), БУ-2 (25), БУ-3 (26) идентична и состоит из формирователя импульсов, фаэовращателя, схемы их включения и выходного каскада.

Устройство работает следующим образом, После подачи напряжения Up Ha первичную обмотку трансформатора 1 и включения блоков управления БУ-1(24), БУ-2 (25), БУ-3 (26) источник готов к работе.

Базовый ток формируется следующим образом.

В зависимости от требуемого значения базового напряжения блоком БУ-1 (24) вырабатываются сигналы управления тиристорами 8 и 9 в каждую полуволну синусоиды напряжения на части вторичной обмотки 3.

Базовый ток протекает по цепи. плюс начальный вывод вторичной обмотки 3 — диод

6 — дроссель 12 — сварочная дуга — тиристор

9 — минус отвод вторичной обмотки 3. B следующую полуволну базовый ток протекает по цепи: плюс отвод вторичной обмотки

3 — тиристор 8 — дроссель 12 — сварочная дуга — диод 7 — минус начало вторичной обмотки 8. Плавное регулирование базового тока дуги производится путем изменения угла отпирания тиристоров 8 и 9 блоком управления БУ-1 (24). Пульсации базового тока сглаживаются дросселем 12. Форма базового напряжения показана на фиг.2— график 0баз.

Импульсный ток формируется следующим образом, При подаче сигналов управления на тиристоры 1О, 11 и 13 от блока управления

bY-2 (25), форма сигналов показана на фиг,2

Uynp) создается электрическая цепь: плюс начало вторичной обмотки 3 — диод 6 — тиристор 13 — сварочная дуга — тиристор 11— минус конец вторичной обмотки 3. При из5 менении полярности на вторичной обмотке

3 создается электрическая цепь: плюс конец вторичной обмотки 3 — тиристор 10 — тиристор 13 — сварочная дуга — диод 7 — минус начало вторичной обмотки 3.

10 Выключение тиристоров 10, 11 и 13 ïðîисходит следующим образом.

В положительный полупериод на вторичной обмотке 3, когда открыты тиристоры

11 и 13, происходит заряд конденсатора 17

15 в цепи отключения 15 по цепи: плюс начало вторичной дополнительной обмотки 4 — резистор 19 — конденсатор 17 — тиристор 11— диод 22 — минус конец вторичной дополнительной обмотки 4, заряд конденсатора 17 в

20 цепи отключения 16 по цепи: плюс выпрямителя 21 — резистор 19 — конденсатор 17— тиристор 13 — минус выпрямителя 21. Так как напряжение на вторичных дополнительных обмотках 4 и 5 больше по величине, чем

25 напряжение на вторичной обмотке 3, то конденсаторы 17 заряжаются с опережением роста напряжения на вторичной обмотке 3.

В момент времени, определяемый подачей управляющих импульсов с блока управления БУ-3 (26), на фиг.2 Uyppp, открываются тиристоры 18 цепей отключения 14 и 16 и напряжение на конденсаторах 17 оказывается приложенным через тиристоры 18 к тиристорам 11 и 13 в полярности, противо35 положной прямой, тиристоры 11 и 13 закрываются и ток импульса по сварочной дуге прекращается. В отрицательный полупериод на вторичной обмотке 3, когда открыты тиристоры 10 и 13, происходит заряд кон40 денсатора 17 в цепи отключения 14 по цепи; плюс конец вторичной дополнительной обмотки 4 — диод 20 — резистор 19 — конденсатор 17 — тиристор 10 — минус начало вторичной дополнительной обмотки 4; за45 ряд конденсатора 17 в цепи отключения 16 по цепи: плюс выпрямителя 21 —, резистор

19 — конденсатор 17 — тиристор 13 — минус выпрямителя 21. При подаче управляющих импульсов Uynpz с блока ВУ3 (26) тиристоры

18 цепей отключения 15 и 16 открываются, напряжение на конденсаторах 17 прикладывается через тиристоры 18 к тиристорам 10 и 13 в запираемом направлении, тиристоры

10 и 13 закрываются и ток импульса через сварочную дугу прекращается.

Таким образом, изменяя фазу включения тиристоров 10, 11 и 13 с помощью сигналов управления Uy pi и выключения этих тиристоров с помощью сигналов управле1816591 ния Uy>pg, можно изменять форму импульса сварочного тока, его амплитуду, длительность, момент его приложения. Форма выходного напряжения источника U, „ питания показана на фиг.2.

Предлагаемый источник питания по сравнению с прототипом обладает следующими преимуществами: возможность включения и выключения импульсов сварочного тока в любой момент времени синусоиды питающего напряжения, что расширяет технические воэможности источника питания; при этом уменьшается расход электроэнергии и эа счет повышения стабильности улучшается качество сварки.

Формула изобретения

Источник питания для импульсно-дуговой сварки, содержащий трансформатор, пять тиристоров, два диода, дроссель и схему управления, причем вторичная обмотка трансформатора выполнена с отводом, а вся обмотка включена в диагональ несимметричного моста, образованного первым и вторым диодами и первым и вторым тиристорами, при этом начало обмотки подключено к точке соединения кагода второго и анода первого диодов, конец обмотки подключен -. точке соединения катода второго и анода первого тиристоров, отвод обмотки подключен к точке соединения катода третьего и анода четвертого тиристоров, катоды первого диода, первого и четвертого тиристоров соединены в одну точку и образуют положительный вывод выпрямителя, аноды второго диода, второго и третьего тиристоров соединены в одну точку и образуют отрицательный вывод источника питания, при этом положительный вывод выпрямителя подключен к дросселю и шунтирующему его в проводящем для сварочного тока направлении пятому тиристору, вторые концы которых образуют положительный вывод источника питания, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических воэможностей, в него введены три цепи от5 ключения тиристоров, соединенных с концом вторичной обмотки и пятого тиристора. причем каждая цепь состоит из тиристора, конденсатора, резистора, выпрямителя и вторичной дополнительной обмотки транс10 форматора, при этом катоды тиристора каждой из цепей отключения связаны с катодами первого, второго и пятого тиристоров соответственно, аноды тиристоров цепей отключения соединены с первыми

15 выводами конденсаторов и резисторов, вторые выводы каждого из конденсаторов связаны с анодами первого, второго и пятого тиристоров соответственно, второй вывод резистора первой цепи отключения соеди20 нен с катодом диода первого выпрямителя, анод которого подключен к концу первой вторичной дополнительной обмотки, второй вывод резистора второй цепи отключения соединен с началом первой вторичной до25 полнительной обмотки, катодом первого тиристора и катодом тиристора первой цепи отключения, катоды второго тиристора и тиристора второй цепи отключения соединены с анодом диода второго выпрямителя, 30 катод которого соединен с концом первой вторичной дополнительной обмотки, и анодом диода первого выпрямителя, второй вывод резистора третьей цепи отключения соединен с положительным выводом треть35 его выпрямителя, отрицательный вывод которого соединен с катодами пятого тиристора и тиристора третьей цепи отключения, а переменный вход третьего выпрямителя соединен с выводами второй

40 вторичной дополнительной обмотки трансформатора. и „

Редактор Г. Бельская

Заказ 1698 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР .113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", t. Ужгород, ул.Гагарина, 101 дулр1 фр

1816591 3

4uz.2

Составитель Е.Воловиков

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор В.Петраш