Фазорегулирующая схема

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

jiii812463

Ф ф (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 12.04.79 (21) 2755711/25-27 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

В 23 К 9/10

Гооударстаеииый комитет

СССР

Опубликовано 15.03.81. Бюллетень № 10 по делам изабретеиий и открытий (53) УДК 621.791.

75 037(088 8) Дата опубликования описания 25.03.81 (72) Авторы изобретения

С. В. Кашлачев и Ю. Я. Киселев

Тираспольский завод литейных машин им. С. М. Кирова и Кишиневский политехнический институт им. С. Лазо (7I ) Заявители (54) ФАЗОРЕГУЛИРУЮЩАЯ СХЕМА ЗАПУСКА

УПРАВЛЯЕМЫХ ДИОДОВ В СВАРОЧНЫХ АППАРАТАХ

Изобретение относится к сварочному производству, в частности к фазорегулирующим схемам запуска управляемых диодов в сварочных аппаратах, и может найти применение при автоматизации и стабилизации процесса сварки. 5

Известна фазорегулирующая схема запуска управляемых диодов в сварочных аппаратах, содержащая основную зарядную цепь и переключающий диод. Принцип работы схемы основан на предварительной зарядке основной зарядной цепи от сварочной дуги с последующим закорачиванием ее переключающим диодом (1).

Недостатком данной схемы является низкое качество ее работы, обусловленное задержкой срабатывания переключающего дио- да из-за чисто активного характера цепи тока управления диодом.

Известна также фазорегулирующая схема запуска управляемых диодов в сварочных аппаратах, содержащая кроме основной накопительной цепи и переключающего 2о диода электрически соединенную с ними вспомогательную зарядную цепь. Данная схема позволяет повысить надежность работы сварочных аппаратов вследствие того, что наличие в ней дополнительной зарядной цепи обеспечивает точное срабатывание схемы при погасании дуги (2).

Однако данная фазорегулирующая схема запуска управляемых диодов в сварочных аппаратах не приспособлена для стабилизации беспаузного горения дуги переменного тока в полупериоды прямой и обратной полярности, что снижает ее технологические возможности и качество сварки.

Цель изобретения — повышение технологических возможностей и качества сварки.

Это достигается тем,.что в фазорегулирующую схему запуска управляемых диодов в сварочных аппаратах дополнительно введены выпрямительный мост и активное сопротивление, при этом основная и вспомогательная зарядные цепи соединены последовательно и подключены к дуговому промежутку, активное сопротивление подключено параллельно вспомогательной зарядной цепи, вход выпрямительного моста подключен параллельно основной зарядной цепи, а к его выходу подключен переключающий диод.

На чертеже изображена принципиальная электрическая схема фазорегулирующей схе812463 мы запуска управляемых диодов s сварочных аппаратах.

Схема содержит входящий в основную зарядную цепь конденсатор 1, входящие во вспомогательную цепь резистор 2 и конденсатор 3. С упомянутыми зарядными цепями электрически соединен переключающий диод 4. В схему введены активное сопротивление 5, включенное параллельно вспомогательной зарядной цепи, и выпрямительный мост 6, вход которого подключен параллельно основной зарядной цепи и к выходу которого подключен переключающий диод 4. Основная и вспомогательная зарядные цепи клеммами 7 и 8 должны быть подключены к дуговому промежутку сварочного аппарата (на чертеже не показан). Схема также содержит шунтирующую переключающий диод 4 RC-цепочку, состоящую из резистора 9 и конденсатора 10, импульсный трансформатор 11 и диод 12. На входные клеммы 7 и 8 схемы подается напряжение от источника питания дуги, а именно с дугового промежутка. Входящий в основную зарядную цепь конденсатор 1 заряжается до напряжения срабатывания переключающего диода 4. При срабатывании переключающего циода 4 происходит разряд конденсатора 1 через выпрямительный мост 6 на первичную обмотку импульсного трансформатора 11.

Сработав, переключающий диод закорачивает конденсатор 1 по цепи, которая вследствие наличия конденсатора 3 вспомогательной зарядной цепи носит реактивный характер. Величина сопротивления конденсатора

3 для частоты 50 Гц выбирается много большей суммарного сопротивления цепи, состоящей из выпрямительного моста 6, переключающего диода 4 в открытом состоянии и сопротивления первичной обмотки импульсного трансформатора 11. Поэтому при величине сопротивления регулируемого резистора 2 близкой к нулю, ток в цепи переключающего диода опережает напряжение на входе схемы практически на 90 эл.град.

После перехода входного напряжения через максимум конденсатор 3, зарядившийся до максимальной величины напряжения, начинает разряжаться, т.е. ток в цепи переходит через нуль и меняет направление, поэтому после запирания переключающего диода 4 конденсатор 1 заряжается на обратную полярность. Время заряда конденсатора 1 зависит от величины сопротивления регулируемого резистора 2. Если величина последнего близка, к нулю, то конденсатор 1 заряжается за сравнительно короткое время и импульс управлений поступает на вентиль устройства возбуждения и стабилизации дуги практически в момент перехода тока дуги через нуль. Благодаря выпрямительиому мосту 6 ток через переключающий диод протекает в одном направлении независимо от полярности напряжения на входе и на конденсаторе 1, что позволяет формировать импульс управления в каждый полупериод питающего напряжения с опережением по фазе относительно момента перехода входного напряжения через нуль.

Для нормальной работы схемы и стабилизации дуги необходимо выполнить условие, ю заключающееся в том, что переклю аюший диод должен быть открыт во время го11 ния дуги, и запираться тоЛько после перехода тока дуги через нуль. В противном случае на управляющий электрод вентиля устройства возбуждения и стабилизации дуги поступает ложный импульс управления. Если в начальный момент горения дуги имеет место пик напряжения, вызванный переходными процессами в источнике питания, то при величине регулируемого резистора 2 близкой к нулю, схема реагирует на этот пик напряжения. При этом ток в цепи переключающего диода 4 снижается дь нуля, однако последний поддерживается в открытом состоянии за счет разряда конденсатора 10 через резистор.9. Конденсатор 10 предварительно заряжен по цепи: конденсатор 3— активное сопротивление 5 — регулируемый резистор 2 — выпрямительный мост 6 — резистор 9 — первичная обмотка трансформатора 11. Параметры цепи 9 — 10 подбираются таким образом, чтобы в начальный период горения дуги сформировать переходный процесс тока через переключающий диод без переходов через нуль. Во время горения дуги переключающий диод 4 поддерживается в открытом состоянии током, прозр текающим по цепи: конденсатор 3 — активное сопротивление 5 — регулируемый резистор 2 — выпрямительный мост 6 — первичная обмотка трансформатора 11. Если кривая напряжения на дуге близка по форме к прямсугольному импульсу, то конденсатор

35 3, зарядившись до максимума, не пропускает через себя ток, в этом случае переключающий элемент поддерживается в открытом состоянии током, протекающим через активное сопротивление 5. При величине сопротивления регулируемого резистора 2 равной нулю, переключающий диод запирается после пика напряжения при погасании дуги, когда алгебраическая сумма тока обратного разряда конденсатора 3 и прямого тока через активное сопротивление 5 станет равной нулю. Емкость конденсатора 3 и сопротивление 5 подбираются таким образом, чтобы переключающий диод запирался практически сразу после пика напряжения при погасании дуги, которому соответствует переход тока дуги через нуль.

Если величина сопротивления регулируемого резистора 2 соизмерима или больше сопротивления конденсатора 3 для частоты

50 Гц, то угол сдвига фазы в цепи переклюу чающего диода 4 относительно напряжения на входе меньше 90 эл.град., т.е. переключающий диод закроется с задержкой относительно момент@ перехода тока дуги через нуль.

Величина этой задержки, а также продол812463

Составитель В. Колесниченко

Редактор Н. Ромжа Техред А. Бойкас Корректор Н. Степ

Заказ 230/13 Тираж 1148 Подписное

В НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 жительность заряда конденсатора 1 до напряжения срабатывания переключающего диода 4 находятся в прямой зависимости от величины сопротивления резистора 2.

Дополнительное введение в фазорегулирующую схему запуска управляемых дио- 5 дов в сварочных аппаратах активного сопротивления, включенного параллельно вспомогательной зарядной цепи, и выпрямительного моста, вход которого подключен параллельно основной зарядной цепи и к выходу которого подключен переключающий диод, а также последовательное соединение и подключение параллельно дуговому промежутку основной и вспомогательной зарядных цепей. позволяет повысить технологические возможности схемы и качество сварки.

Формула изобретения

Фазорегулирующая схема запуска управляемых диодов в сварочных аппаратах, содержащая электрически соединенные между собой основную и вспомогательную зарядные цепи и переключающий диод, отличающаяся тем, что, с целью повышения технологических возможностей и качества сварки за счет обеспечения беспаузного горения дуги переменного тока, в нее дополнительно введены выпрямительный мост и активное сопротивление, при этом основная и вспомогательная зарядные цепи соединены последовательно и подключены к дуговому промежутку, активное сопротивление подключено параллельно вспомогательной зарядной цепи, вход выпрямительного моста подключен параллельно основной зарядной цепи, а к его выходу подключен переключаю ций диод.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 375760, кл. В 23 К 9/10, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР № 448094,,кл. В 23 К 9/10, 14.02.72.