Устройство для электродуговой сварки

Устройство для электродуговой сварки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ СВАРКИ, содержащее основной и вспомогательный тиристоры, блок управления тиристорами, конденсатор, два резистора, два диода, два дросселя и источник питания, один из зажимов которого подключен к выходному зажиму устройства, к аноду первого диода и 49ДНОМУ из выводов первого резистора, другой вывод которого соединен с катодом вспомогательного тиристора и с одним из выводов конденсатора , другой вывод которого подключен к катодам первого диода и основного тиристора, причем аноды основного и вспомогательного тиристоров соединены между со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ И ЛУ

РЕСПУБЛИК

3(51) В 23 К 9/09

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3380569/25-27 (22) 14.01.82 (46) 30. 08. 83. Бюл. в 32 (72) А, Â. Корегин, И. С. Пинчук, В.Ф.Постаушкин и Б.В.Худяков (71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (53) 621.791.75(088 ° 8)

3 (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 235879, кл. В 23 К 9/10, 11.06.65.

2. Авторское свидетельство СССР . М 206777, кл. В 23 К 9/10, 24.03.66 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО. ДЛЯ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ СВАРКИ, содержащее основной и вспомогательный тирнсторы, блок управления тиристорами, конденсатор, два резистора, два диода, два дроссе.ля и источник питания, один из зажимов которого подключен к выходному зажиму устройства, к аноду первого диода и .одному иэ выводов первого резистора, другой вывод которого соединен с катодом вспомогательного тиристора и с одним из выводов конденсатора,.другой вывод которого подключен к катодам первого диода и основного тиристора, причем аноды основно„„gg„„1038129 А

ro и вспомогательного тиристоров соединены между собой, управляющий электрод и катод основного тиристора подключены соответственно к зажимам первого выхода блока управления, а управляющий электрод и, катод вспомогательного тиристора подключены соот» ветственно к зажимам второго выхода блока управления, о т л и ч. а ю щ ее с. я тем, что, с целью повьзаения качества сварного соединения путем мелкокапвльного переноса металла, в него введен дополнительный резистор и дополнительный тиристор, анод которого подключен к одному из выводов дополнительного резистора, катод — р к аноду первого диода, а управляющий + электрод и катод — к соответствующим зажимам третьего выхода блока управления, при этом другой вывод дополнительного резистора соединен с icaтодом вспомогательного тиристора, анод которого через первый дроссель соединен с другим зажимом-источника питания, который через второй резистор и второй дроссель соединен с ка- (:тодом второго диода и другим выход- ф нъве аажимом устройства, анод второго диода подсоединен к катоду основ- Я)

;ного тиристора. Фв

1038129

Изобретение относится к сварочному производству, а именно к устройствам для импульсно-дуговой сварки плавящимся электродом н среде защитных газов.

Известно устройство для электродуговой сварки, содержащее основной и вспомогательный тиристоры, блок ,управления тиристорами, конденсатор,:. дна резистора, диод,дна дросселя, один из зажимов которого подключен к сва-,10 ,рочной голонке, к аноду диода, к одному из зажимов первого выхода блока .управления и к одному иэ выводов перaoro резистора, другой вывод которого подсоединен к одному иэ выводов первого дросселя, к катодам диода, основного и вспомогательного тиристоров, а также к одному из выводов второго резистора, другой вывод которого соединен .с другим зажимом источника питания, анодом нспомога" . тельного тиристора, с одним из выхо"дов зарядного устройства и с одним из выводов конденсатора, подключенно-, гo другим выводом к другому выходу g$ зарядного устройства и через второй . дроссель - к аноду основного тиристора, управляющий электрод и катод которого подключены соответственно к зажимам второго выхода блока управ-. ления, а управляющий электрод вспомо30 гательного тиристора — к другому зажиму первого выхода блока уцравления, причем другой нынад первого дросселя соединен со сваринаемым изделием (1) .

Основным недостатком указанного . устройства янляется значительное энергопотребление за счет использования зарядного устройства, т.е. дополнительного источника для заряда конден-! сатора., 40

Наиболее близким к предлагаемому по технйческой сущности является уст» ройстно для электродуговой сварки, содержащее основной и вспомогательный тиристоры, блок управления тиристорами, конденсатор, два резистора, три диода, два дросселя, шунт, сварочную головку и источник питания, один из зажимов которого подключен к свариваемому изделию, к аноду первого диода и к одному из выводон пер вого и второго резисторов, другой вы вод первого резистора соединен с катодом вспомогательного тиристора,с од" ним иэ выводов конденсатора и первогсд5 ,дросселя, другой вывод которого подключен к аноду второго диода, подсоединенного катодом к катоду третьего диода и к анодам основного и вспомогательного тиристоров, причем катод 60 оснонного тиристора,подключен к катоду первого диода, другому выводу конденсатора и к одному из выводов второго дросселя, подсоединенного друrew выводом через шунт к сварочной голонке и к другому выводу второго резистора, при этом управляющий электрод и катод основного тиристора подключены соответсгненно I< зажимам

nepaoro выхода блока упранления, управляющий электрод и катод вспомогательногo тиристора — соответственно к зажимам второго ныхода блока управления, выводы шунта — соответственно к зажимам третьего выхода блока упранления, а другой зажим источника питания соединен с анодом третьего диода (2).

Недостатком известного устройства является невысокое качество снарки из-эа значительного разбрызгивания электродного металла и невозможности управлять параметрами процесса переноса электродного металла (размерами капли электродного металла, частотой переноса капли)..

Цель изобретения — повышение качества сварного соединения путем мелкокапельного переноса металла.

Постанленная цель достигается тем, что в устройство для электродуговой сварки, содержащее основной и вспомогательный тиристоры, блок управления

)тиристорами, конденсатор, дна резис тора, дна диода, дна дросселя и ис,точник питания, один иэ зажимов которого подключен к выходному зажиму устройства, к аноду первого диода и к одному иэ выводов первого резистора, другой вывод которого соединен с катодом вспомогательного тиристора и с одним из выводов конденсатора, другой вывод которого подключен к катодам первого диода и основного тирнстора, причем аноды основного и вспомогательного тиристоров соединены между собой, управляющий электрод и катод основного тиристора подключены соответственно к зажимам первого выхода блока управления, а управляющий электрод и катод вспомогательного тиристора подключены соответственно к зажимам второго выхода блока управления, введен дополнительный резистор и дополнительный тиристор, анод которого подключен к одному из нынодов дополнительного резистора, катод— к аноду первого диода, а упранляющий электрод и катод " к соответствующим зажимам третьего выхода блока управ! ления,. при этом другой вывод дополни-! тельного резистора соединен с катодом вспомогательного тиристора, анод которого через первый дроссель соединен с другим зажимом источника питания, который через второй резистор и второй дроссель соединен с катодом второго диода и другим выходным зажимом устройства, анод второго диода подсоединен к катоду основного тиристора.

На фиг. 1 приведена электрическая .схема устройства для электродугоной

1038129 сварки на фиг. 2 — временные диаграммы работы предлагаемого устройст- ва.

На фиг. 2 обозначены:напряжение

U8, . на первом выходе блока управленйя напряжение П Ы на втором выходе блока управления напряжение

U на третьем выходе блока управзых 3 ления; напряжение U на конденсаторе напряжение U> на дуговом промежутке; ток I K H Top ; t0 ток Х основного тиристора; ток Х вспомогательного тиристора; ток .дополнительного тиристора; сварочный

I ток

Устройство для электродуговой свар-, 5 ,ки содержит источник 1 питания, основной тиристор 2, вспомогательный ти ристор 3, дополнительный тиристор 4, блок 5 управления тиристорами,конденсатор б, резисторы 7 - 9,диоды 10 Я ,и ll,дроссели 12 и 13,сварочную головку 14. !

Плюсовой зажим источника 1 питания подключен через дроссель 12 к анодам ос- .g, новного тиристора 2 и вспомогательного тиристора 3. Катод основного тиристо ра 2 соединен с анодом диода 11, катод которого подключен к сварочной головке 14 и к одному из выводов дросселя 13, другой вывод которого через резистор 8 подсоединен к плю..совому зажиму источника 1 питания.

Минусовой зажим источника 1 подключен к свариваемому иэделию 15, аноду диода 10, к катоду .дополнитель-Зз ного тиристора 4 н к одному иэ выводов резистора 7, другой вывод которого соединен с катодом вспомогательного тиристора 3, с одним из выводов. конденсатора б и резистора 9, другой 40 вывод которого соединен с катодом вспомогательного тиристора 3, с одним иэ выводов конденсатора б и резистора 9, другой вывод которого подключен к аноду дополнительного тирис-45 тора 4.

Катод диода 10 соединен с другим выводом конденсатора б и с катодом основного тиристора 2. Зажимы первого выхода блока 5 управления тиристо- о рами соединены соответственно с уп-, равлякщим электродом и катодом основного тиристора 2, зажимы второго выхода блока 5 — соответственно с управлякв им электродом и катодом вспомогательного тиристора 3, а зажимы третьего выхода блока 5 - соответственно с управляющим электродом и катодом дополнительного тиристора 4.

Источник 1 питания используется в качестве источника сварочного тока.бО

Основной тиристор 2 служит для подключения источника 1 питания, к дуговому промежутку, образованному сварочной головкой 14 и свариваемым изделием 15. 65

Вспомогательный тиристор 3 предназначен для эапирания основного тиристора 2 во время паузы между импульсами сварочного тока.

Дополнительный тиристор 4 и резистор 9 служат для ускорения заряда конденсатора б.

Блок 5 управления тиристорами предназначен для подачи уйравляющих импульсов на тиристоры 2 — 4 в определенной последовательности. Конденсатор 6 предназначен для запирания основного тиристора 2.

Резистор 7 служит для заряда конденсатора 6, а диод 10 — для разря да конденсатора б. Диод ll предназначеи для предотвращения погасания дуги в момент окончания импульса сварочного тока.

Резистор 8 служит для ограничения сварочного тока во время паузы между

,импульсами.Дроссели 12 и 13 предназна. ,чены для стабилизации горения дуги во время импульса сварочного тока и во время паузы между импульсами соответственно.

Устройство работает следукщим об= ! разом.

После включения источника 1 питания в момент времени t с зажима первого выхода блока 5 управления тирис торами поступает управляющий импульс на управляющий электрод основного тиристора 2, а с зажима третьего выхода блока 5 управления поступает управляющий импульс на управлякияий электрод дополнительного

:тиристора 4. При этом тиристоры 2 и

4 открываются, а тиристор 3 закрыт. Сварочный ток протекает по основной цепи, т.е. от источника 1 питания через .дроссель 12, основной тиристор 2, диод ll .сварочную головку 14 и свариваемое изделие 15, и по вспомогательной цепи, т.е. от источника

1 питания через резистор 8, дроссель

13 ; сварочную головку 14 и свариваемое иэделие 15. Одновременно начинается заряд конденсатора б по цепи: источник 1 питания, дроссель 12, основной тиристор 2, конденсатор б, ре.зистор 7, а также по другой цепи: .источник 1 питания, дроссель 12, основной тиристор 2, конденсатор б, зистор 9 и дополнительный тиристор 4.

В результате конденсатор б эаряжаетсй до напряжения на дуговом промежутке

6* таким образом, что на его обкладке, соединенной с анодом тиристора 4 через резистор 9,появляется отрица- тельный потенциал.По окончании заряда конденсатора б .тиристор 4 закрывается.

После закрытия тиристора 4 в момент времени t2 (фиг. 2) с зажима второго выхода блока 5 управления поступает управляющий импульс на управляющий электрод вспомогательного .тиристора 3 и тиристор 3 открывается. 10381

Конденсатор 6 начинает разряжаться по цепи: основной тиристор 2, вспо" могательный тиристор 3 и конденсатор

6. При этом током разряда конденсато, ра б закрывается основной тиристор 2.

Затем конденсатор. 6 начинает переза- 5 ряжаться до напряжения,противоположной полярности.по цепи дИод 11> сварочная головка 14, свариваемое изделие 15, источник 1 питания, дроссель

12, вспомогательный тиристор 3 и кон- 10 денсатор 6.

В момент времени t3, когда ток перезаряда конденсатора 6 падает до нуля, диод 11 закрывается, что предотвращает погасание дуги. t5

Сварочный ток и напряжение на дуговой промежутке падают до минимальной величины, определяемой величиной резистора 8 и дросселя 13 вспомогательной цепи. . 20

Небольшой ток дуги протекает по вспомогательной цепи: источник 1 питания, резистор 8, дроссель 13, сварочная головка 14 и свариваемое изде-лие 15. Далее конденсатор 6 разряжа ется.по цепи: резистор 7, диод 10, конденсатор 6, и по цепи: диод 10, источник 1 питания, дроссель 12, ти-, ристор 3 и конденсатор 6. Причем этим током разряда конденсатора б ти30

29 6 ристор 3 запирается. Эатем конденсатор б продолжает разряжаться по цепи:1 резистор 7, диод 10 и конденсатор 6 до нулевого напряжения. В момент времени tg поступают управляюцие импульсы с зажимом первого и третьего выходов блока 5 управления на управляюшие электроды тиристоров 2 и 4 сооТвественно, при .этом они открываются.

Устройство приходит в исходное сос1оякие. цикл сварки повторяется, как описано выше. Экспериментально установлено, что использование предлагаемого устройства для электродуговой свар. ки позволит в 2-3 раза снизить разбрызгивание электроДного металла по сравнению с базовым объектом, позволит управлять параметрами процесса . переноса электродного металла (размерами капли электродного металла, частотой переноса капли), а также проводить сварочные работы в различных пространствQHHkiIx положениях (вертикальная, горизонтальная, потолочная сварка). Таким образом, в резуль" тате использования предлагаемого устройства повысится качество сварных соединений, уменьшится трудоемкость по очистке сварных соединений от брызг электродного металла.

1038129

Ъ и „, Составитель Г.Чайковский

Редактор А.Власенко Техред М. Kcerrypa

Хорректор Г. Решетник

Подписное

Филиал ППП Патент, г..Укгород, ул.Проектная, 4 Заказ 6106/15 Тиран 1106

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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