Регулируемый трансформатор для сварки

 

Изобретение относится к сварочным аппаратам и может быть использовано для сварки черных металлов в том числе и в среде инертного газа, для питания других потребителей, например для запуска двигателей внутреннего сгорания, зарядки аккумуляторов. Сварочный аппарат состоит из двухсекционного трансформатора на тороидальных магнитопроводах, установленных с возможностью контакта. Трансформатор содержит первичные обмотки и общую вторичную обмотку, размещенную в зоне контакта магнитопроводов, переменный резистор и переключатель. Выходное напряжение аппарата изменяется за счет фазового управления выпрямителем, что позволяет осуществлять плавную регулировку тока в широком диапазоне. 3 ил.

Изобретение относится к сварочным трансформаторам и может быть использовано в качестве источника тока для сварки металлов, для запуска двигателей внутреннего сгорания и т.д.

Известен сварочный трансформатор, выполненный на двух тороидальных магнитопроводах, где две первичные обмотки включены параллельно, а общая вторичная обмотка подключена к регулируемому выпрямителю, выводы которого соединены с выходными клеммами.

Недостатком такого сварочного трансформатора является то, что у него не регулируется крутизна выходного напряжения.

Предлагаемый регулируемый сварочный трансформатор, выполненный на двух тороидальных магнитопроводах, позволяет изменять крутизну выходного напряжения от жесткой до крутопадающей путем введения в цепь первичной обмотки второго тороидального магнитопровода, с помощью переключателя переменный резистор, который шунтирует эту обмотку, изменяя величину сопротивления, меняет крутизну выходного напряжения, причем крутопадающая характеристика будет при максимальном сопротивлении резистора, а жесткая при минимальном сопротивлении резистора.

На фиг.1 показана электрическая схема сварочного аппарата; на фиг.2 вольт-амперная характеристика при закороченном переменном резисторе (а) и при полностью введенном переменном резисторе (б); на фиг.3 временная диаграмма работы устройства (а) при максимальных значениях выходного напряжения (б).

Сварочный регулируемый трансформатор выполнен в виде двух тороидальных магнитопроводов 1, 2, установленных рядом, на каждом из которых расположены первичные обмотки 3, 4 и общая вторичная обмотка 5, охватывающая тороидальные магнитопроводы 1, 2 в зоне контакта, обмотки 6 управления, выпрямителя 9, переключателя 16, переменного резистора 21, элементов 7, 8, 12, 13, 15 управления. Первые выводы первичных обмоток 3, 4 соединены с размыкающим контактом 17 переключателя 16 и входной клеммой 23. Второй вывод первичной обмотки 3 соединен с первым размыкающим контактом 18 переключателя 16 и входной клеммой 22. Второй вывод первичной обмотки 4 соединен с вторым размыкающим контактом 20 переключателя 16. Переменный резистор 21 соединен первым своим концом с вторым размыкающим контактом 20 переключателя 16, вторым концом с вторым замыкающим контактом 19 переключателя 16. Выводы вторичной обмотки 5 соединены с входной диагональю выпрямителя 9, выводы которого подключены к выходным клеммам 24, 25. Управляющий электрод тиристора 10 через постоянный резистор 12, переменный резистор 8 и конденсатор 7 соединен с первым и вторым выводами обмотки 6 управления и через диод 13 с выходной клеммой 24 и катодами тиристоров 10, 11. Управляющий электрод тиристора 11 через постоянный резистор 14 соединен со средней точкой обмотки 6 управления и через управляющий диод 15 с выходной клеммой 24 и катодами тиристоров 10, 11.

Трансформатор работает следующим образом.

При замкнутых контактах 18, 20 переключателя 16 входное напряжение подается на входные клеммы 22, 23, на переключатель 16, на первичные обмотки 3, 4 трансформатора, индуцируя ЭДС во вторичной обмотке 5 и обмотке 6 управления, причем в обмотке 5 число витков на 1 В в два раза меньше, чем в первичных обмотках 3, 4. Обе первичные обмотки работают параллельно.

При замкнутых контактах 17, 19 переключателя 16 входное напряжение подается на входные клеммы 22, 23, далее на первичную обмотку 3, к первичной обмотке 4 подключается переменный резистор 21. Во вторичной обмотке 5 и управляющей обмотке 6 наводится ЭДС только одним трансформатором 1, причем в обмотке 5 число витков на 1 В равно числу витков на 1 В первичной обмотки 3. Напряжение на управляющей обмотке 6 не изменяется. Первичная обмотка 4, расположенная на трансформаторе 2, переменный резистор 21 позволяют менять вольт-амперную характеристику (фиг. 2) в нагрузке выпрямителя 9, выполняя функции магнитного шунта, причем крутопадающая характеристика (б) будет при полном сопротивлении переменного резистора 21, жесткая характеристика (а) при закороченном сопротивлении переменного резистора 21. Напряжение, снимаемое с управляющей обмотки 6, подается на управляющие электроды тиристоров 10, 11 через переменный резистор 8 и конденсатор 7, постоянные резисторы 12, 14, управляющие диоды 13, 15. Причем управляющие диоды 13, 15 соединены с выходной клеммой 24 и катодами тиристоров 10, 11. Резисторы 12, 14 выравнивают управляющие токи тиристоров 10, 11. Выходное напряжение аппарата изменяется за счет фазового сдвига напряжения на управляющих электродах тиристоров 10, 11 относительно напряжения на обмотке 5 (фиг.3а,б).

Формула изобретения

РЕГУЛИРУЕМЫЙ ТРАНСФОРМАТОР ДЛЯ СВАРКИ, выполненный в виде двух тороидальных магнитопроводов, установленных рядом, на каждом из которых расположены первичная обмотка и общая вторичная обмотка, охватывающая тороидальные магнитопроводы в зоне контакта, обмотку управления, расположенную на одном из тороидальных магнитопроводов, выводы вторичной обмотки подключены к входам выпрямителя, управляющие входы которого подключены к обмотке управления, выводы выпрямителя соединены с выходными клеммами, отличающийся тем, что в него введены переключатель и переменный резистор, причем первые выводы первичных обмоток тороидальных магнитопроводов соединены с первым замыкающим контактом переключателя и одной входной клеммой, второй вывод первичной обмотки первого тороидального магнитопровода соединен с первым размыкающим контактом переключателя и другой входной клеммой, второй вывод первичной обмотки второго тороидального магнитопровода соединен с вторым размыкающим контактом переключателя, переменный резистор соединен первым концом с вторым размыкающим контактом переключателя, а вторым концом с вторым замыкающим контактом переключателя.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3