Устройство для электродуговой сварки

 

Союз Советскмк

Социалмстическик

Республик

О П И С- А Н И Е ()791484

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. свил-ву ло 221878 (22) Заявлено 03.05.78 (2I ) 2614286/25-27 (5) ) M. Кл.

В 23 К 9/06 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комнтет

СССР до делам нзобретеннй н открнтнй (23) Приоритет

Опубликовано 30 12 80 Бюллетень ¹ 48 (53) УД К 621.791..75,037 (088.8) Дата опубликования описания 30.12.80 (72) Авторы изобретения

В. M. Симонов, Ф. M Диденко, В. Н. Куваев и В.,:А. Сиротин (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ СВАРКИ

Изобретение относится к сварочной технике, в частности. к источникам питания, и может быть использовано в машиностроении при сварке неплавлящимся электродом в среде защитных газов.

Известно устройство для электродуговой сварки, содержащее силовой выпрямитель, сварочную цепь с коммутирующим устройством и контур свободного затухания сварочного тока, образованный индуктивностью, вентилем и сварочной, дугой (1).

В этом устройстве уменьшение пульсаций происходит вследствие разряда конденсатора через элементы контура свободного затухания и силоаого выпрямителя, после запирания первого тири стора.

Однако вследствие прямой зависимости величины энергии конденсатора, затрачиваемой на запирание тиристора. от величины тока, протекающего через этот тиристор, уровень пульсаций при такой схеме находится в зависимости от тока сварки. Такая зависимость весьма нежелательна при широком диапазоне регулирования тока. Другим недостатком этого устройства является отсутствие возможности изменения в желаемом направлении уровня пульсации сварочного тока.

Из основного авт. св. Р 221878 известно устройство для электродуговой сварки, содержащее источник постоянного тока и сварочную цепь с дросселем н шунтирующим вентилем, Ф в котором источник постоянного тока подключен к сварочной цепи через коммутирующее устройство на кремневом тнристоре, осуществляющее импульсное питание сварочной цепи и служашее для получения любой заданной формы сварочного тока (2).

Недостаток устройства заключается в том, что оно имеет значительные пульсации сварочного тока, ограничивающие область его применения. Пульсации сварочного тока отрицательно сказываются на технологические свойства дуги, В этом устройстве величина сварочного тока в контуре свободного затухания определяется скважностью работы коммутатора, а пульсации сварочного тока — величиной индуктивности в контуре затухания и рабочей частотой ком3 791484 мутатора. Предельная частота работы коммутатора ограничивается параметрами применяемых приборов, например тиристоров. Увеличение же индуктивности, а следовательно, постоянной времени контура затухания приводит к ухудшению динамических свойств источника и повышает его инерционность, Целью изобретения является повышение качества сварки путем сглаживания пульсаций сварочного тока. 1О

Предложенное устройство отличается от известного тем, что в него дополнительно введены стабилизатор пульсаций сварочного тока, датчик тока и регулирующее устройство, причем стабилизатор пульсаций выполнен в виде усилителя переменного напряжения и силового регулирующего элемента на транзисторе, при этом вход усилителя соединен с датчиком тока, выход усилителя — с базой транзистора, коллектор транзистора соединен с клеммой источника пи- 2р тания, а эмиттер — с датчиком тока, Для управления уровнем пульсаций выход усилителя через регулирующее устройство, например резистор, соединен со своим инвертирующим входом. 25

Следовательно это устройство дополняет и развивает известное.

На чертеже представлена схема устройства.

Схема содержит силовой выпрямитель 1, выход которого соединен через коммутирующее 5а устройство 2 с контуром свободного затухания 3, состоящего из сварочной дуги 4, датчика сварочного тока 5, индуктивиости 6 и шунтирующего эту индуктивность и дуговой промежуток вентиля 7. Схема также содержит стабилизатор пульсаций 8, состоящий из усилителя 9, вход которого через конденсатор 10 подключен к датчику тока 5 в конуре затухания 3, а в цепь отрицательной обратной связи усилителя 9 включено регулирующее устройство 11, Выход 4р усилителя 9 нагружен,на вход силового регулирующего элемента 12, представляющего собой эмиттерный повторитель, собранный на транзисторе 13, резисторе 14 и резисторе 15 в каллекторной цепи транзистора 13. Выход силового 45 регулирующего элемента 12 соединяет выпрямитель 1 с контуром свободного затухания 3 параллельно коммутирующему устройству 2 и индуктивности 6.

Работает предлагаемое устройство следующим образом.

При срабатывании коммутирующего устройства 2 и зажигании дуги сварочный ток от выпрямителя 1, протекая по сварочной цепи через индуктивность 6, нарастает по экспоненте.

При этом в индуктивности 6 накапливается электромагнитная энергия, С выключением устройства 2 в контуре свободнога затухания 3 под действием накоплен4 ной в индуктивности 6 энергии протекает ток, который с течением времени изменяется по закону, определяемому параметрами контура затухания 3. При этом напряжение с датчикаг тока 5 поступает через конденсатор 1, на выход усилителя 9. Усиленный сигнал с усилителя 9 поступает на вход силового регулирующего элемента 12, состоящего из транзистора 13 и резисторов 14 и 15. При этом по мере уменьшения тока в контуре затухания 3 транзистор

13 все более открьгвается, соединяя выпрямитель 1 с контуром затухания 3., При включении коммутирующего устройства

2 ток в контуре затухания 3 начинает возрастать, а транзистор 13 прикрывается.

Величина приращения тока, протекающего через транзистор 13, определяется коэффициентом усиления усилителя 9, регулируемым при помощи устройства, 11, изменяя параметры которого, например оопротивление, можно задавать различные значения пульсации сварочного тока, которые затем поддерживаются автоматически, Испытание макета предлагаемого устройства при сварке образцов из стали Х18Н10Т вольфрамовым электродом в среде аргона показали, что в широком диапазоне сварочного тока и режимов работы коммутатора и стабилизатора, а также параметров последнего обеспечивается высокая точность заданных значений пульсации

1 сварочного тока, При этом наблюдается повышенная устойчивость сварочной дуги, ее бесшумность и спокойное протекание процесса сварки.

Ожидаемый экономический эффект составляет 15 тыс, руб.

Формула изобретения

1. Устройство для электродуговой сварки по авт. св. N 221878, о т л и ч а ю щ е ес я -ем, что, с целью повышения качества сварки путем сглаживания пульсаций сварочного тока, в него дополнительно введены стабилизатор пульсаций сварочного тока, датчик тока и регулирующее устройства, причем стабилизатор пульсаций выполнен в виде усилителя переменного напряжения и силового регулирующего элемента на транзисторе, при этом вход усилителя соединен с датчиком тока, выход усилителя — с базой транзистора, коллектор транзистора соединен с клеммой источника питания, а эмиттер — с датчиком тока.

2. Устройствопо и. 1, о тл и ча ющее с я тем, что, с целью управления уровнем пульсаций, выход усилителя через указанное

791484

Составитель И. Лурье

Техред М. Табакович Корректор О. Билак

Редактор Н. Суханова

Заказ 9350/11

Тираж 1160 Подписное .

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

5 регулирующее устройство, например резистор, соединен со своим инвертирующим входом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР У 235879, кл. В 23 В 9/00, 1965.

2. Авторское свидетельство СССР У 221878, кл. В 23 К 9/00, 1965