Устройство для сварки

 

Изобретение относится к области сварки. Сварочный трансформатор устройства состоит из магнитопровода и обмоток. Конец первичной обмотки соединен с началом вторичной. К сети подключены начало первичной обмотки и конец вторичной, а к дуговому промежутку подключена вторичная обмотка. Устройство благодаря такому соединению обмоток обеспечивает малую магнитную индукцию в магнитопроводе на холостом ходу и полное использование стали магнитопровода при работе под нагрузкой. Благодаря этому масса и габариты устройства меньше, чем у обычного сварочного трансформатора на 15-30%. 2 ил.

Изобретение относится к области сварки.

Известно устройство для сварки [1] , представляющее собой сварочный трансформатор из магнитопровода и обмоток, причем обмотки трансформатора изолированы друг относительно друга.

Недостатком устройства являются завышенные масса и габариты, так как в режиме сварки (режим, близкий к короткому замыканию) магнитный поток в магнитопроводе мал и железо не используется в полной мере. Снизить сечение нельзя, потому что трансформатор используется также и в режиме холостого хода, где магнитный поток существенно выше.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для сварки [2], представляющее собой сварочный трансформатор из магнитопровода и изолированных обмоток и устройства исключения режима холостого хода. Железо магнитопровода используется в полную меру, но устройство исключения режима холостого хода дорогое, сложное и к тому же обуславливает бестоковые паузы при сварке.Последнее отрицательно сказывается на стабильности процесса сварки.

Предлагаемое устройство для сварки представляет собой сварочный трансформатор из магнитопровода и обмоток, причем конец первичной обмотки соединен с началом вторичной. К сети подключены начало первичной и конец вторичной обмотки. К дуговому промежутку подключена вторичная обмотка. Как видно из описания, устройство проще, дешевле прототипа: меньше число витков первичной обмотки, так как функцию сетевой обмотки выполняют первичная и вторичная обмотки совместно; сечение витков вторичной обмотки снижено, так как часть мощности передается гальваническим путем; отсутствует устройство исключения режима холостого хода. Все это определяет меньшие размеры магнитопровода и устройства в целом.

При работе устройства в режиме сварки напряжение на вторичной обмотке снижается до дугового. (При коротком замыкании до 0). Так как первичная и вторичная обмотки соединены последовательно, получается, что к первичной обмотке в это время прикладывается более высокое, чем в режиме холостого хода, напряжение (при коротком замыкании все сетевое напряжение). Именно для такого, наиболее тяжелого режима работы под нагрузкой и рассчитывается устройство. Это определяет более полное использование железа магнитопровода и большую проходную мощность трансформатора.

При переходе в режим холостого хода напряжение на вторичной обмотке повышается, что приводит к снижению напряжения на первичной обмотке. Это определяет снижение магнитной индукции в магнитопроводе. Причем индукция снижается мгновенно с переходом в режим холостого хода как в устройстве исключения (точнее облегчения) режима холостого хода, как в прототипе. Но это свойство получено более простым способом без применения тиристоров, что определяет отсутствие бестоковых пауз.

Заявляемое устройство для сварки отвечает требованию "новизна", так как имеет новые признаки: 1) конец первичной обмотки соединен с началом вторичной; 2) к сети подключено начало первичной обмотки и конец вторичной.

Из существующего уровня техники и технической литературы известны трансформаторы с таким соединением обмоток - автотрансформаторы. Но именно применение такого соединения в сварочном устройстве позволяет получить новое качество такому устройству - более полное использование материала магнитопровода и большую проходную мощность. Сварочные устройства характеризуются крутопадающей внешней характеристикой. Поэтому напряжение на вторичной обмотке при сварке сильно снижается. При этом в заявляемом устройстве происходит перераспределение напряжений между обмотками, которое и позволяет более полно использовать материал магнитопровода под нагрузкой и получить большую проходную мощность без применения устройства исключения режима холостого хода. Это позволяет сделать вывод о соответствии критерию "изобретательский уровень".

На фиг. 1 представлено устройство для сварки. Устройство состоит из первичной обмотки 1, вторичной обмотки 2 и магнитопровода 3. Конец первичной обмотки соединен с началом вторичной. К сети подключены начало первичной обмотки и конец вторичной. К дуговому промежутку подключена вторичная обмотка.

Устройство работает следующим образом. При сварке напряжение на вторичной обмотке 2 снижается до дугового (при коротком замыкании до 0). Так как первичная 1 и вторичная 2 обмотки соединены последовательно, получается, что к первичной обмотке 1 в это время прикладывается более высокое напряжение, чем в режиме холостого хода (при коротком замыкании все сетевое напряжение). Это определяет более высокую магнитную индукцию в магнитопроводе 3, а следовательно, более полное использование железа магнитопровода 3 и большую проходную мощность трансформатора.

При переходе в режим холостого хода напряжение на вторичной обмотке повышается, что приводит к снижению напряжения на первичной обмотке 1. Это определяет снижение магнитной индукции в магнитопроводе 3. Причем мгновенно с переходом в режим холостого хода.

На фиг.2 представлена схема 3-фазного выпрямителя, в котором реализована данная идея. Устройство состоит из первичных обмоток 1, вторичных обмоток 2, магнитопровода 3 и выпрямительного моста 4. Концы первичных обмоток 1 соединены с началом вторичных. Концы вторичных обмоток соединены между собой. К сети подключены начала первичных обмоток 1 и концы вторичных 2, как показано на схеме.

Работа схемы полностью аналогична однофазному устройству.

Испытания проводились на трансформаторе, сечение магнитопровода которого составляло 30 см2. Первичная обмотка содержала 147 витков, что примерно на 1/3 меньше, чем у трансформатора обычного исполнения. Вторичная обмотка содержала 73 витка.

Трансформатор подключался к сети 220В. Причем в режиме холостого хода ток, потребляемый трансформатором, не превышал 5А. Напряжение холостого хода составило 73В. Под нагрузкой ток нагрузки составил 160А. При этом через вторичную обмотку протекал ток всего 107А. Оставшаяся часть тока нагрузки (160-107=53А) передается гальванически. Это позволяет снизить сечение вторичной обмотки. Уменьшение числа витков первичной обмотки и сечения витков вторичной обмотки позволяет выполнить магнитопровод более компактным и легким, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения критерию "промышленная применимость" Источники информации: 1. Патент N 2032506 "Устройство для сварки" Гуков Д.В.

2. Оборудование для дуговой сварки: Справочное пособие под ред. В.В.Смирнова. Л.:Энергоатомиздат. 1986. - 656 с.: ил.

Формула изобретения

Устройство для сварки, представляющее сварочный трансформатор, состоящий из магнитопровода, первичной и вторичной обмоток, у которого вторичная обмотка подключена к дуговому промежутку, отличающееся тем, что обмотки соединены между собой, причем конец первичной обмотки соединен с началом вторичной, а начало первичной обмотки и конец вторичной подключены к сети.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к дуговой и плазменно-дуговой технике

Изобретение относится к сварочному производству и может быть применено при выполнении сварки и резки открытой или плазменной дугой переменного или постоянного тока в условиях нестабильного напряжения сети

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам и способу возбуждения электрической дуги, и может найти применение в сварочном производстве

Изобретение относится к ремонту бронетанкового вооружения и техники с использованием сварочного устройства

Изобретение относится к сварке и может быть использовано в установках для дуговой сварки

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системах регулирования электрических характеристик дуги в электросварке, плазменных процессах, газоразрядных приборах, включая источники света и других отраслях

Изобретение относится к машиностроению и может быть применено при дуговой сварке неплавящимся электродом в защитном газе крупногабаритных конструкций с большим числом коротких швов, например ферм или каркасов

Изобретение относится к источникам регулируемого напряжения и может быть использовано в электротехнике для питания различных нагрузок активного или индуктивного характера

Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано для сварки изделий в полевых условиях штучными электродами

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для питания устройств электросварки, резки, электролиза

Изобретение относится к электротехнике, а именно электросталеплавильному и электросварочному оборудованию

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для производства сварочных работ на постоянном и переменном токе в полевых условиях, а также как источник нагрузок различного назначения

Изобретение относится к сварке, в частности к устройствам для формирования напряжения, и может найти применение в различных отраслях машиностроения

Изобретение относится к сварочному производству, а именно к устройствам для возбуждения и стабилизации горения дуги при ручной аргонодуговой сварке алюминия и его сплавов неплавящимся электродом

Изобретение относится к автономным источникам питания и может найти применение при сварочных работах в полевых условиях, для питания осветительной и двигательной нагрузки, а также ручного электроинструмента, используемого при ремонте, строительстве и в сельском хозяйстве

Изобретение относится к сварочной технике, в частности к малогабаритным аппаратам для сварки электрической дугой постоянного тока, в которых используется звено повышенной относительно питающей сети частоты

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение как источник питания сварочной дуги постоянного тока для различных отраслей народного хозяйства

Изобретение относится к электротехнике, в частности к способу формирования внешней характеристики источника дуговой сварки и устройству для его осуществления, и может найти применение при изготовлении сварных конструкций в различных отраслях машиностроения

Изобретение относится к сварочному оборудованию, а именно к источникам питания сварочной дуги переменного тока
Наверх