Устройство для ограничения напряжения холостого хода сварочного трансформатора

 

Союз Советских

Со@иалистммеских

Республик (11) 5694> 2

)1

1

S (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 16.12.74(21) 2084824/27 с присоединением заявки № (23) Приоритет(51) М. Кл.

В 23 К 9/10

Гооудвретвеииы9 комитет

Совета Министров ЫР во делам иеооретений и отнрытий (43) Опубликовано 21.08.77.Бюллетень №З1. (53) УДК 621.791.75, .037 (088.8) (45) Дата опУбликовапиЯ описании 15,08,77т

А, А, Кукушкин и Б, Я, Розеншток (72) Авторы изобретения

Сибирский металлургический институт им, Серго Орджониквдэе (71) Заявитель. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОГРАНИЧЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ

ХОЛОСТОГО ХОДА СВАРОЧНОГО ТРАНСФОРМАТОРА

Изобретение относится к защитным устройствам электробезопасности однопостовых сварочных трансформаторов, применяющихся для ручной дуговой электросварки. з с

Известен автомат типа ACH-4 для снятия сварочного напряжения с электродержателями Щ

Однако такой автомат обладает большой инерционностьто при включении сварочного lO трансформатора.

Известно устройство снижения напряжес ния холостого хода сварочного трансформатора, содержащее коммутатор, установленный в первичной обмотке сварочного транс- М форматора, схему управления коммутатором, токоограничиваюший элемент, подключенный параллельно коммутатору, а также исполнительный элемент, реле времени, реле обрыва дуги, промежуточный трансформатор, 20 блок контроля сопротивления сварочной .тепи /2 j.

Недостатком известного устройства является трудность зажигания дуги иэ-за маt лой чувствительности датч ков контроля со- M противления сварочной цепи и низкого быст» родействия схем на включение, Низкая чувствительность датчика сопротивления сварочной цепи объясняется тем, что датчик реагирует только на изменение амплитуды измеряемого EIQltpRæåltèÿ, зависящего от сопротивлен1тя сварочной цепи.

Причины малого быстродействия схемы на включение - наличие емкостного.фильтра в цепи измерения напряжения и инерционность исполнительного элемента, выполненно о и виде контактного электромагнитного реле.

Йель изобретения - повышение устойчиво-. сти возбуждения дуги путем одновременного увеличения чувствительности и быстродейсФ вия устройства.

Для этого блок контроля сопротивления сварочной цепи выполнен в виде элемента сравнения„ одним входом через выпрямительный мост подключенного ко вторичной обмотке сварочного трансформатора, а вторым входом через другой выпрямительный мост и фаэорегулятор - к пнтатошей сети через промежуточный трансформатор., 56941 2

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства для ограничения напряжения холостого хода сварочного трансформатора. Схема состоит из датчика ДК1контроля сопротивления сварочной цепи; исполнительного элемента ИЗ2; бесконтактного реле времени БРЗ; бесконтактного блока

БУ4 управления силовыми тиристорами; ти,ристорного коммутационного элемента КЭ5 переменного тока; токоограничиваюшего эле- щ мента ТЗ6; реле обрыва Р07 сварочной дуги.

Ъ

Датчик ДК1 контроля сопротивления сварочной цепи предназначен для регистрации момента замыкания электрода со свариваемой деталью и состоит из фазосмешаю цего устройства (конденсатор С1, потенциометр

Я 1) и элемента сравнения (выпрямительные мосты Bl, B2, потенциометр Я 2,резистор R Э, диод Д1 и стабилитрон Д2), 2о

Исполнительный элемент ИЭ2 выполняет роль ключа переменного тока в цепи питания блока управления БУ4 и выполнен на маломощном тиристоре ТУ.

Бесконтактное реле времени БРЗ пред« назначено для автоматической блокировки исполнительного элемента ИЗ: при его включении и обеспечения выдержки времени на его отключение при обрыве сварочной дуги. Реле времени состоит.из выпрями- . зо тельного моста ВЗ, конденсатора С2, резисторов й4, A 5 диода ДЗ и стабилитрона

Д4

Бесконтуктный блок управления силовыми тиристорами БУ4 предназначен для формиро-35 вания управляющих импульсов и состоит из трансформатора ТР и выпрямительных мостов 84 В5, В6.

Тиристорный коммутационный элемент

КЭ5 переменного тока предназначен для 4о шунтирования токоограничиваюшего элемен« та ТЭ6 в режиме сваоки и состоит из встречно-параллельно соединенных силовых тиристоров Tl и 72, О

Токоограничиваюший элемент ТЗ6 пред- 45 назначен для снижения напряжения холостого хода сварочного трансформатора ТС до допустимой величины и состоит из конденсатора С3 и резистора Ч 6.

Реле обрыва сварочной дуги РО7 пред- 5О назначено для контроля окончания процесса сварки и состоит из реле напряжения PH c контактами РН1 и РН2.

Тиристорный ограничитель работает следующим образом. При включении устройства в сеть сварочный трансформатор ТС получает напряжение через токоограничиваюший элемент, так как тиристоры Tl, Т2 запер.ы.

Поэтому на вторичной обмотке появляется напряжение безопасной величины. Одновремен-ро но через трансформатор ТР подается напряжение на блоки EIK1, БРЗ, БУ4. На выходе мостов Bl, В2 появляются напряжения, находяшиеся в противофазе,,что достигается настройкой потенциометра цепи фазосмешения. По цепи сравнения%2- Ъ—

-32-R2 протекает ток, и на выходе элемента сравнения появляется напряжение, приложенное через диод Дl и стабилитрон Д2 к цепи управления тиристора ТУ. Величина атого напряжения регулируется потенциометром Р2так, чтобы при холостом ходе сварочного трансформаторов оно было меньше напряжения пробоя стабилитрона L12, и тиристор

ТУ оставался. закрытым. В это же время заряжается конденсатор С2 реле времени и на цепь катод-анод тиристора ТУ подается напряжение от выпрямителей 83, В4, При замыкании электрода с изделием напряжение на вторичной обмотке сварочного трансформатора уменьшается по амплитуде и сдвигается по фазе, поэтому на выходе цепи сравнения напряжение резко увеличивается, пробивается стабилитрон Д2, тиристор ТУ открываетс и удерживается в открытом состоянии направлением конденсатора С2. Тиристор ТУ замыкает диагональ постоянного тока моста В4 по первичной обмотке трансформатора Тр протекает ток, на выходе мостов В5, В6 йоявляется напряжение, включаются силовые тиристоры Tl

Т2 и на сварочный трансформатор ТС подается полное напряжение сети.

При обрыве дуги напряжение на вторичной обмотке сварочнorо трансформатора ТС повышается до номинального напряжения холостого хода, Реле РН срабатывает, разрывая контактом PHl цепь питания фазовраша- теля, а контактом РН2 - цепь питания реле времени, Конденсатор С2 начинает разряжаться через резисторы R 4 Р 5 и при снижении его напряжения до напряжения, меньшего, чем пробивное напряжение стабилитрона

Q4 последний закрывается, разрывая цепь удержания тиристора ТУ в открытом состоянии. При первом прохождении тока выпрямителя В4 через нуль иристор ТУ закрывается, обесточивая цепь управления силовых тиристоров Tl, Т2. Они закрываются,. включая последовательно с первичной обмоткой ТС цепь токоограничителя СЗ вЂ” R 6, Напряжение на электроде вновь снижается до безопасной величины, реле PH отпускаФт сввй якорь, контакты РН1 и РН2 замыкаются. Схема приходит в исходное состояние.

Зффективность предполагае ого изобретения по сравнению с известным состоит в упроще« нии схемы, в уменьшении нагрева устройства за счет применения емкостно-резисторного токоограничиваюшего элемента вместо чисто резисторного, в простоте настройки, в повышении устойчивости зажигания дуги за счет высокой чувствительности во всех режимах сварки (150 ом по сравнению с 8-25 ом у известного ) и большого быстродействия (5 ° 10 сек по сравнению с 0,02 сек у известного), в уменьшении габаритов и веса (16 кг по сравнению с 36 кг), Повышение устойчивости зажигания дуги в свою очередь повышает производительность труда и щ снижает психологическую нагрузку сваршиков.

Ф ормула изобретения 15

Устройство для ограничения напряженИи ° холостого хода сварочного трансформатора, содержашее коммутатор, установленный в первичной обмотке сварочного трансформато- 20 ра, схему управлеиия коммутатором, токоограничиваюший элемент, подключенный параллельно коммутатору, а также исполнительный элемент, реле времени, реле обры25 ва дуги 1 промежуточный трансформатор, блок контроля сопротивления сварочной цепи, о тличающееся тем, что, с целью повышения устойчивости возбуждения дуги за счет одновременного увеличения чувствительности и быстродействия устройства, блок контроля сопротивления сварочной цепи выполнен в виде элемента сравнения, одним входом через выпрямительный мост подклю-„ ченного ко вторичной обмотке сварочного трансформатора, а вторым входом также через выпрямительный мост и фазорегулятор - к питающей сети через промежуточный трансформатор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Автомат типа ACH-4 для снятия свао рочного напряжения с электрододержателя

Техническое описание и инструкция по экс-. плуатации паспорт ЛЕ2559 001 ТО, Редант» ция 1-69, Ленинградский электромеханичер кнй завод Равенство", 2. Авторское свидетельство СССР

М 463521, кл. B 23 К 9/10 1973.

56 S412

Составитель И. Лурье

Редактор P. Пурнам Техред О, Луговая I Корректор С, Юрченко. Заказ 2900/7 Тираж 1207 Подписное

ЦКИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

L13G35, Москва, Ж35, Раушская наб., р. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4