Устройство для сварки

Устройство для сварки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ, содержащее источник питания, силовой тиристор, коммутирующий дроссель, вспомогательный тиристор, подключенный через коммутирующий дроссель параллельно коммутирующему конденсатору , который через блокирующий диод и зарядньй дроссель подключен параллельно источнику питания, фильтрующий конденсатор, диод, шунтирующий коммутирующий конденсатор и часть секций зарядного дросселя.в обратном направлении, блокирующий диод, шунтируютщй в обратном направлении цепь, состоящую из последовательно соединенных сглаживающего дросселя и дугового промежутка о т л и - .. чающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства и снижения габаритов коммутирующего конденсатора, в устройство введены балластный резистор и дополнительная цепь, состоящая из последовательно-соединенных тиристора, диода и дросселя, которая подключена параллельно источнику питания, причем параллельно диоду и дросселю подключен фильтрунмций конденсатор, а балластный резистор подключен параллельно силовому тиристору и коммутирующему дросселю. Эб 4 СО 0)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН ае (и) 3 511 В 23. К 9/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, (21) 3537930/25-2? (22) 12.01.83 (46) 15.10.84. Бюл. К 38 (72) А.Ф.Князьков, 10.Í.Ñàðàåâ . и Б.Г.Долгун (71) Томский ордена Октябрьской

Революции и ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С.N.Êèðîâà (53) 621.791 ?5(088.8) (56) 1. Дудко Д.А. и др. Коммутаторы тока для микроплазменной сварки.—

"Автоматическая сварка", 1972, Р 5.

2. Авторское свидетельство СССР .

9 339355, кл, В 23 К 9/00, 1970.

3. Авторское свидетельство СССР

Ф 487728, кл. В 23 К 9/10, 1973 (прототип), (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ, содержащее источник питания, силовой тиристор, коммутирующнй дроссель, вспомогательный тиристор, подключенный через коммутирующий дроссель параллельно коммутирующему конденса/ тору, который через блокирующий диод и зарядный дроссель подключен параллельно источнику питания, Фильтрующий конденсатор, диод, шунтирующий коммутирующий конденсатор и часть секций зарядного дросселя. в обратном направлении, блокирующий диод, шунтирующий в обратном направлении цепь, состоящую из последовательно соединенных сглаживающего дросселя и дугового промежутка о т л и—

4 ч а ю ш„ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства и снижения габаритов коммутирующего конденсатора, в устройство введены балластный резистор и допол- Я нительная цепь, состоящая из последовательно- соединенных тиристора, диода и дросселя, которая подключена параллельно источнику питания, причем параллельно диоду и дросселю подключен фильтрующий конденсатор, а балластный резистор подключен параллельно силовому тиристору и коммутирующему дросселю.

1118496

Изобретение относится к сварочно-" му производству, а именно к электродуговой и плазменной сварке постоянным током

Известно коммутирующее устройство, содержащее йсточник . постоянного тока, силовой тиристор и дроссель, включенный последовательно в сварочную цепь, конденсатор, вспомогатель-, ный тиристор, зарядный тиристор, со- 10 противление и блокирующий диод j)) .

Недостатками данного устройства являются большие габариты и ненадежность в работе из-за возможных срывов при коммутациях тока (невыключение силового тиристора), так как ток, включающий силовой тиристор, протекает через нагрузку — сварочную дугу, что требует увеличения параметров коммутирующего конденсатора.

Известно устройство для сварки, содержащее источник питания, коммутирующий тиристор с гасящей цепочкой, состоящей из конденсатора, заряжаемого от дополнительного источника, вспомогательного тиристора и нескольких цепочек, выполненных из последовательно соединенных сопротивления и тиристора зашунтированного резисЭ

30 тором j2)

Недостатками данного устройства также являются большие габариты и ненадежность в работе, из-за возможного невыключения силового тиристора.

Наиболее близким по технической З5 сущности к предлагаемому является устройство, содержащее источник питания„ силовой тиристор, коммутирующий дроссель, вспомогательный тиристор, подключенный через коммутирую- 40 щий дроссель параллельно коммутирующему конденсатору, который через блокирующий диод и зарядный дроссель подключен параллельно источнику питания, фильтрующий конденсатор, диод,45 шунтирующий коммутирующий конденсатор и часть секций зарядного дросселя в обратном направлении, блокирующий диод, шунтирующий в обратном направлении цепь, состоящую из последова- 50 тельно соединенных сглаживающего дросселя и дугового промежутка f3)

Однако в момент отключения тока, протекающего через силовой тиристор; на выходных клемах источника пита- i5

„ния возникает всплеск напряжения, превышающий напряжение холостого хода источника питания, который обус. лавливается индуктивностью сварочных проводов и обмоток .трансформатора источника питания. Этот всплеск© напряжения не устраняется даже при наличии фильтрующего конденсатора, так как последний заряжен до напряжения горения дуги, которое несколько меньше напряжения холостого хода. Указанные недостатки особенно сильно сказываются при отключении токов, превышающих 1000 А и приводят к снижению надежности отключения силового тиристора за счет увеличения времени восстановления его управляющих свойств. Все этот требует значительного увеличения параметров коммутирующего конденсатора.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства и снижен габаритов коммутирующего конденсатора.

Наставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее источник питания, силовой тиристор, коммутирующий дроссель, вспомогательный тиристор, подключенный через коммутирующий дроссель параллельно коммутирующему конденсатору, который через блокирующий диод и зарядный дроссель подключен параллельно источнику питания, фильтрующий конденсатор, диод, шунтирующий коммутирующий конденсатор и часть секций зарядного дросселя в обратном направлении, блокирующий диод, шунтирующий в обратном направлении цепь, состоящую .из последовательно соединенных сглаживающего дросселя и дугового промежутка, введены балластный резистор и дополнительная цепь, состоящая из последовательно соединенных тиристора„ диода и дросселя, которая подключена параллельно источнику питания, причем параллельно диоду и дросселю подключен фильтрующий конденсатор,. а балластный резистор подключен параллельно силовому тиристору и коммутирующему дросселю.

На чертеже изображена схема устройства.

Устройство для сварки содержит источник питания 1, силовой тиристор 2, коммутирующий дроссель 3, вспомогательный тиристор 4, подключенный через коммутирующий дроссель

3 параллельно коммутирующему конденсатору .5, который через блокирующий диод б и зарядный дроссель 7

11 f8496 4

3 подключен параллельно источнику питания 1, фильтрующий конденсатор

8, диод 9, шунтирующий коммутирующий конденсатор 5 и часть секций зарядного дросселя 7 в обратном направлении, блокирующий диод 10, шунтирующий в обратном направлении цепь, состоящую из последовательно соединенных сглаживающего дросселя

11 и дугового промежутка, балласт- 1О ный резистор 12, последовательно соединенные тиристор 13, диод 14 и,, дроссель 15, подключенные параллельно источнику питания 1, причем параллельно диоду 14 и дросселю 15 подключен фильтрующий конденсатор 8;

Устройство работает следующим образом. .В первоначальном состоянии тиристоры 2,4 и 13 находятся в непро- водящем состоянии, коммутирующий конденсатор 5 заряжен до напряжения,превышающего напряжение источника питания 1 за счет зарядного дросселя по цепи (+) 1 — 6 вЂ, 7 — 5 — (-) 1.

Полярность на конденсаторе 5 при этом .обозначена на чертеже.

При подаче управляющего импульса на управляющий переход силового тиристора 2 он переходит в проводящее

30 состояние и по цепи (+) 1 — 11 - дуга †. 2 — 3 — (-) 1, протекает ток в импульсе. Для прекращения протекания тока в импульсе управляющие импульсы подаются на управляющие переходы вспомогательного тиристора 4 и тиристора 13.

При открытии вспомогательного тиристора 4 конденсатор 5 перезаряжается по цепи 5 — 4 - 3 — 5, и на катоде тиристора 2 появляется положи- 40 тельное напряжение, что приводит к его выключению. Для нормальной работы схемы амплитуды тока в колебательном контуре 5 — 4 — 3 должна превышать максимальное значение тока через 5 ф5 силовой тиристор 2 в прямом направлении. Для получения малого времени восстановления управляемости силового тиристора 2 необходимо, чтобы через него в период восстановления протекал50 достаточно высокий обратный ток по цепи (+) . 5 - 4 -. 2 - 10 - 13 - 8- (-) 5.

После перезаряда конденсатора 5 с 55 полярностью, противоположной указанной на чертеже, в непроводящее состояние переходит вспомогательный тиристор 4 из-за действия обратной полуволны напряжения в колебательном контуре 5 — 4 — 3. С момента выключения вспомогательного тиристора 4 начинается восстановление полярности напряжения на коммутирующем кс, денсаторе 5 с полярностью, указанной на чертеже по цепям: нижняя обкладка конденсатора 5 — 9 - верхняя обкладка конденсатора 5 и нижняя обкладка конденсатора 5 — 1 — 6 — 7 верхняя обкладка конденсатора 5. При этом напряжение на конденсаторе 5 стабилизируется на требуемом уровне подбором соотношения числа секций зарядного дросселя 7.

При открытии тиристора 13 конденсатор 8 заряжается по цепи (+) 1

13 — 8 - (-) 1 с полярностью, про1тивоположной указанной на чертеже.

После окончания заряда конДенсатора

8 тиристор 13 переходит в непроводящее состояние. С этого момента конденсатор 8 перезаряжается с полярностью, указанной на чертеже по цепи: верхняя обкладка конденсатора 8 — 1415 — нижняя обкладка конденсатора 8.

Указанная полярность на конденсаторе

8 сохраняется до следующего включения тиристора 13.

Особенность работы цепи 13, 8, 14 и 15 заключается в том, что в момент выключения силового тиристора .2 на выходных клеммах источника питания 1 возникает всплеск напряжения, превышающий напряжение холостого хода источника питания 1, который поглощается фильтрующим конденсатором 8, sa счет кратковременного перехвата тока по цепи (+) — 13 — 8 — {-) 1 на время выключения силового тиристо.ра 2 — (20-40) 10 с и по цепи (+) 5 - 4 - 2 - 1О - 13 - 8 - (-} 5 на интервале (5-10) 10 с момента

6 включения вспомогательного тирйстора 4. При этом ток во вспомогательную цепь 13 — 8 перехватывается ступенчато за счет подключения к источнику питания 1 противоположно заряженного конденсатора 8. На время протекания тока по указанной цепи, напряжение на выходных клеммах источника питания резко снижается, благодаря чему увеличивается время, предоставляемое схемой для выключения силового тиристора; Поэтому емкость коммутирующего конденсатора 5 в этом случае может быть снижена. Процессы, проте.

Составитель В.Ганюшин

Редактор И.Товтин Техред Л.Микеш Корректор А.Обручар

Заказ 7333/10 Тираж 1036. Подписное

ВНИИПИ ГосударственногО комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 0-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 кающие во вспомогательной цепи 13, 8, l4 и 15, носят кратковременный ха« рактер и не сказываются на устойчивости горения дуги.

С момента выключения силового ти- 5 ристора 2 в сварочной цепи протекает ток паузы по цепи (+) 1 — 11 — дуга - 12 - (-) 1, величина которого регулируется параметрами балластного резистора 12.

Таким образом, подключение паралЪельно источнику питания дополнительной цепи ив последовательно соединенных тиристора 13, диода 14 и дросселя

15, и поцключение фильтрующего конденсатора 8 параллельно диоду 14 и дросселю 15, позволяет значительно повысить надежность отключающей способности силового тиристора 2 и снизить габариты коммутирующего конденсатора 5.

По сравнению с базовым объектомпрототипом предлагаемое устройство обладает высокой работоспособностью в широком диапазоне отключения сварочного тока, протекающего через силовой тиристор. При этом за счет снятия перенапряжений на выходных клеммах источника питания элементов устройства облегчаются условия выключения силового тиристора, что повышает надежность работы устройства и обеспечивает возможность снижения параметров коммутирующего конденсатора, при прочих равных условиях в

1,5-2 раза.