Устройство для дуговой сварки

Устройство для дуговой сварки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ, содержащее источник питания , индуктивный накопитель энергии, первый и второй ключи, блок управления , причем индуктивный накопитель энергий выполнен с отводом, первый вывод источника питания через первый клюгч присоединен к первому выводу индуктивного накопителя энергии , а отвод индуктивного накопителя присоединен к одной из выходных клемм, второй полюс источ ника питания подключен к другой выходной клемме, отличающееся тем, что, с целью повышения качества сварного шва за счет расширения диапазона изменения параметров импуль сов сварочного тока и КПД устройства, уменьшения массогабаритных показателей , второй вывод индуктивного накопителя энергии соединен с вторым выводом источника питания через . рой ключ. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возмож (Л ностей устройства, источник питания с выполнен в виде источника переменно .го напряжения. 3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что при встречном соединении секций индуктивного накопителя энергии один из ключей j; ел выполнен управляемым, а другой - неуправляемым , например в виде диода или динистора. :о

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (1% (li) А

q(5i) В 23 К 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTGPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3491519/25-2? (22) 22.09,82 (46) 30 .03.85. Бюл. 11. 12 (72) В.В.Ивашин и Н.И, Чернявский (71) Тольяттинский политехнический институт (53) 621.791.75(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 202400, кл. В 23 К 9/00, 1965.

2. Патон Б, Е., Лебедев В.К. . Электрообррудование для дуговой и .шлаковой сварки. М., "Машиностроение", 1966, с ° 114-115.

3. Авторское свидетельство СССР

У 468722, кл, В 23 К 9/00, 1971.

4. Авторское свидетельство СССР йо заявке У 3401468/25-27,01.03.1982 (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДУГОВОЙ

СВАРКИ, содержащее источник питания, индуктивный накопитель энергии, первый и второй ключи, блок управления, причем индуктивный накопитель энергии выполнен с отводом, первый вывод источника питания через первый ключ присоединен к первому выводу индуктивного накопителя энергии, а отвод индуктивного накопителя присоединен к одной из выходных клемм, второй полюс источника питания подключен к другой выходной клемме, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества сварного шва за счет расширения диапазона изменения параметров импуль сов сварочного тока и КПД устройства, уменьшения массогабаритных показателей, второй вывод индуктивного накопителя энергии соединен с вторым выводом источника питания через вто-. рой ключ.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, источник питания выполнен в виде источника переменно,го напряжения.

3. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что при встречном соединении секций индуктивного накопителя энергии один из ключей выполнен управляемым, а другой — неуправляемым, например в виде диода или динистора.

f 11475

Изобретение относится к источникам питания для дуговой сварки.

Известно устройство для дуговой сварки, в котором напряжение источ.ника постоянного тока преобразуется в переменное с помощью четырехтиристорнаго моста. Дуга включена в диагональ моста и шунтиравана батареей

1конденсаторов. Такое устройство поз1 валяет раздельно регулировать дли- 1б тельность и амплитуду така положительной и отрицательной части периода (1) .

Однако включение батареи конденсаторов параллельно дуге отрицательно влияет на качество сварного шва, так как устойчивость дуги резко падает, повторное возбуждение дуги затруднено.

Известно также устройство для импульсной дуговой сварки, в котором в качестве генератора импульсов, накладываемых на дугу, служит батарея конденсаторов (2) .

Однако в данном ус:".-ройстве в

25 импульсах тока, развиваемых батареей конденсаторов ; стабилизирована энергия импульса, а ток не стабилизирован и его величина B значительной мере зависит от сопротивления дугоЗО ваго промежутка.

Известно устройство для дуговой сварки, содержащее источник питания постоянного напряжения с жесткой или падающей внешней характеристикой, ключ с блоком управления, индуктивный накопитель энергии, Дуговой промежуток поцключен параллельно индуктивному накопителю энергии (31 .

В работе устройства можно выделить два характерных периода: период заряда индуктивного накопителя энергии и период разряда индуктивного накопителя энергии.

Период разряда характеризуется высокой устойчивостью горения дуги.

Так дуги протекает по замкнутому контуру, образованному индуктивным накопителем энергии и дуговым промежутком. При увеличении длины дуги ее сопротивление увеличивается и напряжение на индуктивном каконителе энергии эа счет ЭДС самоиндукции автоматически возрастает до величины, достаточной для поддер- 55 жания тока через дуговой промежуток на прежнем уровне. Вследствие этого

J дуга не гаснет. При заряде индук3 1 тивного накопителя энергии устойчивость дуги хуже и определяется во многом типом источника питания.

Если используется источник питания с жесткой внешней характеристикой, то режим горения дуги неустойчив и для работы необходима строгая стабилизация длины дуги с целью поддержания равенства напряжений дуги и источника питания. При колебаниях длины дуги, которые особенно значительны при ручных видах сварки, напряжение на дуге изменяется. При увеличении длины дуги напряжение на ней увеличивается, превышает напряжение источника питания и дуга гаснет. При уменьшении длины дуги напряжение на ней умень1 шается и ток дуги резко возрастает, так как его величина определяется в основном внутренним сопротивлением источника питания и разностью между напряжением на дуге и .напряжением источника питания. Таким образом, при использовании источника питания с жесткой внешней харак-. теристикой режим горения дуги неустойчив, что в конечном итоге отрицательно сказывается на качестве сварного шва.

Более устойчивое горение дуги наблюдается при использовании источника питания с падающей характеристикой, обладающего высоким внутренним сопротивлением. Однако КПД такого устройства из-за потерь на внутреннем сопротивлении источника питания невысок.

Кроме этого, включение индуктивного накопителя параллельно дуге отрицательно сказывается на качестве сварного шва, особенно при аргонодуговой сварке неплавящимся электродом активных металлов, например алюминия. Допустим, при заряде индуктивного накопителя через дугу протекает ток обратной полярности, а при его разряде — ток прямой полярности.

Величина тока, до которого заряжается индуктивный накопитель, зависит от напряжения на дуге. Чем длиннее дуга, тем больше напряжение на ней, тем до большего тока заряжается индуктивный накопитель, тем больший ток прямой полярности, определяющий тепловложение в деталь, протекает через дугу при разряде индуктивного накопителя. Но при увеличении длины дуги ток обратной полярности уменьшается, 3 1147 что ухудшает степень очистки поверхности детали за счет катодного распыления. Таким образом, при увеличении тепловложения в деталь степень катодной очистки поверхности дета5 ли уменьшается, что приводит к ухудшению качества сварного шва.

Наиболее близким к предлагаемому по своей технической сущности является устройство для дуговой сварки, содержащее источник питания, индуктивный накопитель энергии, первый и второй ключи, а также блок управления, причем индуктивный накопитель. энергии выполнен с отводом, при этом первый вывод источника питания через первый ключ присоединен к первому выводу индуктивного накопителя энергии, а отвод индуктивного накопителя присоединен к одной из выходных клемм, при .этом второй полюс источника питания подключен к другой выходной клемме P4) .

В этом устройстве разряд индуктивного накопителя производится- на суммарное напряжение последовательно соединенных источника питания и, дугового промежутка. Следовательно, длительность разряда накопителя невелика, что не позволяет в большом диапазоне изменять параметры импульсов сварочного тока для создания оптимального режима сварки.

Таким образом, качество сварного .шва невысокое.

Энергия, запасаемая на интервале заряда индуктивного накопителя, расходуется частично на дуговом промежутке, а частично рекуперирует в источник питания, что снижает

КПД устройства и приводит к увеличению его массогабаритных показателей.

Кроме того, в данном устройстве возможно использование только рекуперативных источников питания, что . 45 снижает его функциональные возможности.

Цель изобретения — повышение качества сварного шва за счет рас,ширения диапазона изменения параметров импульсов сварочного тока и повышение ИЩ устройства, уменьшение массогабаритных показателей и рас,1пирение функциональных возможностей устройства. 55

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для pyrosoA сварки, содержащем источник питания, 531 4 индуктивный накопитель энергии, первый и второй ключи, блок управления, причем индуктивный накопитель энергии выполнен с отводом, первый вывод источника питания через первый ключ присоединен к первому выводу индуктивного накопителя энергии, а отвод индуктивного накопителя присоединен к одной из выходных клемм, второй полюс источника питания подключен к другой выходной клемме, второй вывод индуктивного накопителя энергии соединен с вторым выводом источника питания через второй ключ.

Источник питания выполнен в виде источника переменного напряжения.

При встречном соединений секций индуктивного накопителя энергии один из ключей выполнен управляемым, а другой — неуправляемым, например в виде диода или динистора.

На фиг. 1 изображена принципиаль" ная схема устройства для дуговой сварки для случая выполнения источника питания в виде источника постоянного напряжения на фиг. 2— график изменения тока через дуговой промежуток; на фиг. 3 — примеры выполнения индуктивного накопителя энергии, на фиг. 4 — принципиальная схема устройства для дуговой сварки для случая выполнения источника Ш питания в виде источника переменного напряжения, на фиг. 5 — графики тока через дуговой промежуток и напряжения на выходе источника питания в устройстве для дуговой сварки по схеме ыа фиг. 4;на фиг. 6 — принципиальная схема предлагаемого устройства для дуговой сварки для случая выполнения источника питания в виде накопительного конденсатора, присоединенного к зарядному устройству, на фиг. 7 — графики тока через дуговои промежуток и напряжения на накопительном конденсаторе по схеме на . фиг. 6 для режима с частичным раэрядом накопительного конденсатора, на фиг. 8 — то же, при работе с.перезарядом накопительного конденсатора, на фиг. 9 — принципиальная схема устройства для дуговой сварки для случая выполнения индуктивного накопителя энергии в виде двух встречно соединенных секций, на фиг. 10 — график тока через дуговой промежуток в устройстве для дуговой сварки по схеме на фиг. 9, на фиг.1 .

1147531 принципиальная схема устройства для дуговой сварки для случая выполнения одного иэ ключей управляемым, -а другого неуправляемым.

Устройство для дуговой сварки (фиг. 1) содержит источник питания 1 индуктивный накопитель 2 энергии, первый ключ 3, второй ключ 4, дуговой промежуток 5, причем первый полюс 6 источника питания 1 через первый ключ 3 присоединен к первому выводу 7 индуктивного накопителя 2 энергии, второй полюс 8 источника питания 1 через второй ключ 4 присоединен к другому его ныводу 9, индуктивный накопитель 2 энергии выполнен с отводом 10, который через дуговой промежуток 5 соединен с одним из полюсов источника питания I, например с полюсом 8. Для управления ключами 3 и 4 служит блок 11, соедиченный с ними.

При подаче сигнала с блока 11 управления в момент Ф1 (фиг ° 2) замыкается ключ 3 и подключает источник питания 1 к выводу 7 индуктивного накопителя 2 энергии. Одновременно с этим возбуждается дуга в дуговом промежутке 5. При этом секция 7-10 индуктивного накопителя 2 через выключенный ключ 3 и дуговой промежуток 5 заряжается от источника питания 1. Ток протекает по цепи: полюс 6 источника питания

1 — ключ 3 — секции 7-10 индуктивного накопителя 2 энергии — дуговой промежуток 5 — полюс 8 источника питания 1. При этом происходит заряд индуктивного накопителя 2 энергии от источника постоянного напряжения 1

Ток через дуговой промежуток 5 увеличивается (фиг. 2), течет от вывода 7 к отводу 10. Через дуговой промежуток 5 ток протекает в направлении сверху вниз, примем это напряжение за положительное. В момент 1 блоком

11 управления ключ 3 отключается и включается ключ 4. За счет взаим ной индукции между секциями 7-10 и

10-9 индуктивного накопителя энер.гии 2 ток перехватывается в секцию

10-9 и протекает по цепи: отвод 10вывод 9 — ключ 4 — дуговой промежуток S — отвод 10. В течение времени

4>- t> происходит разряд индуктивного накопителя 2 энергии. Ток через дуговой промежуток 5 в момент g скач. кообразно изменяет свое направление

55 и через дугу формируется отрицательный импульс тока. В момент блоком 11 управления снова включает. ся ключ 3 и отключается ключ 4. За счет взаимной индукции между секциями 7-10 и 10-9 индуктивного накопителя энергии 2 ток перехватывается в секцию 7-10 и протекает по цепи: полюс б — ключ 3 — вывод 7 отвод 10 — дуговой промежуток 5 полюс 8. Через дуговой промежуток 5 снова формируется положительный импульс тока и происходиг зарядка индуктивного накопителя энергии 2 от источника постоянного напряжения.

При одинаковом количестве витков. секций 7-10 и 10-9 их индуктивность одинакова и н момент г .перехвата тока из секции 7-10 в секцию 10-9 изменяется только направление тока через дуговой промежуток 5, aего амплитуда не изменяется. В момент1 процесс происходит аналогично.

Изменяя моменты и 1 1, можно изменять частоту и скнажность импульсов тока через дугу.

С целью регулирования соотношения между амплитудами положительного и отрицательного импульсов тока индуктивный накопитель 2 энергии может быть выполнен с воэможностью изменения количества витков между . его выводами 7 и 9 и отводом 10.

Варианты выполнения индуктивного накопителя энергии приведены на фиг. 3. Вариант 13 предусматривает изменение количества витков между выводами индуктивного накопителя и его отводом за счет изменения, местоположения отвода 10 с помощью, например, скользящего контакта, вариант 14 — за счет изменения местоположения выводов 7 и 9 также с помощью скользящего контакта, вариант 15 — за счет изменения местоположения одного вывода 9, например с помощью переключателя.

Для увеличения амплитуды, например отрицательного импульса, количество витков секции 9-10 по отношению к виткам секции 10-7 уменьшают. Для этого можно отвод 10 в варианте 13 (фиг., 3) переместить ближе к выводу 9 или н варианте 14 переместить вывод 9 ближе к отводу

10, или вывод 7 переместить дальше от отвода 10. Индуктивность. секции

10 — 9 становится меньше, чем индуктин7 11475 ность секции 7-10. Так как энергия магнитного поля за время перехвата тока не изменяется, то ток в секции 10-9 с меньшей индуктивностью в момент 1» увеличивается обратно пропорционально отношению витков секций 7-10 и. 10-9. При перехвате тока из секции 10-9 в секцию 7-10 с большей индуктивностью его величина в момент уменьшается пропор10 ционально отношению витков секций

7-10 и 10-9.

Для увеличения амплитуды положительного импульса количество витков секции 10-9 по отношению к виткам секции 7-10 увеличивают. !

Источник питания может быть выполнен в виде источника переменного напряжения, например трансформатора с малым рассеянием или инвертора.

На фиг. 4 изображено предлагаемое

0 устройство для дуговой сварки для случая выполнения источника пита-. ния в виде источника переменного напряжения. Устройство содержит источ25 ник питания 1, выполненный в виде трансформатора с малым рассеянием, индуктивный накопитель 2 энергии, первый ключ 3, второй ключ 4, дуговой промежуток 5, причем первый полюс 6 источника питания 1 через первый ключ 3 присоединен к первому выводу 7 индуктивного накопителя энергии 2, второй полюс 8 источника питания 1 через второй ключ 4 присоединен к другому его выводу 9, индук- З5 тивный накопитель энергии 2 выполнен с отводом 1О, который через дуговой промежуток 5 соединен с одним из полюсов, например полюсом 8 источника питания 1. 40

На .фиг. 5 кривая 16 — график напряжения на выходе источника питания; выполненного в виде источника переменного напряжения, кривая 17— график изменения тока через дуговой 4> промежуток по схеме на фиг. 4.

Устройство для дуговой сварки на фиг. 4 работает следующим образом.

При положительной полуволне напряжения на выходе источника питания 1 (вторичная обмотка трансформатора)

его полюс 6 положителен, а полюс 8— отрицателен. В установившемся режиме в момент времени 1, (фиг. 5) дуга возбуждена и блоком 11 управления замыкается ключ 3 и размыкается ключ

4. Ток протекает по цепи: 6-3-7-10-5-8-6. Через дуговой промежуток 5

31 8 формируется положительный импульс тока. Ток через секцию 7-10 индуктивного накопителя 2 увеличивается.

Индуктивный накопитель энергии 2 заряжается. В момент 1» ключ 3 размыкается, а ключ 4 замыкается блоком 11 управления. 3а счет взаимной индукции между секциями 7-10 и 10-9 индуктивного накопителя энергии 2 ток из секции 7-10 перехватывается в секцию 10-9 и протекает по цепи: 10-9-.4-5-!О. Ток через дуговой промежуток

5 скачкообразно изменяет свое направление и через дугу формируется отрицательный импульс тока. Ток в секции 10-,9 индуктивного накопителя энергии 2 уменьшается и он разряжается. Энергия, запасенная в нем, рассеивается на дуговом промежутке

5 и активном сопротивлении цепи. В момент 1, соответствующий одной из следующих положительных полуволн напряжения источника питания 1, снова замыкается ключ 3 и размыкается ключ 4. За счет взаимной индукции между секциями 7-10 и 10-9 индуктивного накопителя энергии 2, ток перехватывается в секцию 7-10 и протекает по цепи: 6-3-7-10-5-8-6.

Через дуговой промежуток 5 снова фор« мируется положительный импульс тока и индуктивный накопитель энергии 2 снова заряжается. Далее схема работа1 ет аналогично. Изменяя моменты времени 1,1, 1,,можно регулировать скважность импульсов тока через дуговой промежуток, их частоту и амплитуду.

В предлагаемом устройстве для дуговой сварки источник питания может быть выполнен в виде накопительного конденсатора, присоединенного к зарядному устройству. На фиг.б изображено устройство для дуговой сварки для случая выполнения источника питания в виде накопительного конденсатора, присоединенного к зарядному устройству. Устройство содержит источник питания 1, индуктивный накопитель 2 энергии, первый ключ 3; второй ключ 4, дуговой нромежуток 5, причем первый полюс 6 источника питания 1, выполненного в виде накопительного конденсатора 18, присоединенного к зарядному устройству 19, через первы|. - ключ 3 присоединен к первому выводу 7 индуктивного накопителя энергии 2, второй полюс 8 источник питания 1 через

9 11475 второй ключ 4 присоединен к другому его выводу 9, индуктивный накопитель энергии 2 выполнен с отводом

10, который через дуговой промежуток

5 .соединен с одним из полюсов, например полюсом 8 источника питания

В качестве зарядного устройства может быть использован выпрямитель, генератор или одно из многих специализированных устройств для заряда емкостных накопителей.

На фиг. 1 кривая,20 — график изменения напряжения на накопительном конденсаторе при работе в режиме с частичным разрядом накопительного конденсатора," кривая 21 — график изменения тока через дуговой промежуток при частичном разряде накопительного конденсатора.

На фиг. 8 кривая 22 - график

20 .ока через дуговой промежуток при работе в режиме перезаряда накопительного конденсатора, кривая 23 график изменения напряжения на накопительном конденсаторе при работе

25 в режиме перезаряда накопительного конденсатора.

Устройство для дуговой сварки на фиг. 6 работает следующим образом.

В установившемся режиме в момент З0 времени 1 дуга возбуждена, конденсатор 18 заряжен до максимального уровня 0ш, ключ 3 замкнут блоком управления 11, а ключ 4 разомкнут.

Таким образом, секция 7-10 индуктив- 35 ного накопителя 2 через ключ 3 и дуговой промежуток 5 подключена к конденсатору 18. Конденсатор 18 при этом разряжается на секцию 7-10 индуктивного накопителя 2 через дуговой промежуток 5. Напряжение на конденсаторе 18 уменьшается (поз. 20 на фиг. 7), а ток в индуктивном накопителе 2 увеличивается (поз. 21 на фиг. 7). Происходит заряд индуктивного накопителя 2.

Через дуговой промежуток ток протекает в направлении сверху вниз,,т.е. формируется положительный импульс тока. В момент 41 блоком 11 управле- 50 ния ключ 3 отключается и включается ключ 4. К этому времени конденсатор 18 разряжен до напряжения 0, или даже перезаряжен до напряжения 0 (поз. 23 на фиг. 8}. За счет взаимной55 индукции между секциями 7-10 и 10-9 индуктивного накопителя энергии 2 ток перехватывается в секцию 10-9

31 10 и протекает по цепи: 10-9-4-5-10.

При этом энергия, запасенная в магнитном поле индуктивного накопителя 2, рассеивается на дуговом промежутке 5 и активном сопротивлении цепи. Ток через дуговой промежуток 5 и конденсатор 18 в момент скачко. г образно изменяет свое направление и через дугу формируется отрицательный импульс тока. В момент 4 снова включается ключ 3 и отключается ключ

4. 3а счет взаимной индукции между секциями 7-10 и 10-9 индуктивного накопителя 2 энергии ток перехватывается в секцию 7-10 и протекает по цепи: 6-3-7-10-5-8-6. Через дуговой промежуток 4 снова формируется положительный импульс тока и происходит зарядка индуктивного накопителя 2 энергии от конденсатора 18. Изменяя моменты времени 1,, 1, .ь, можно регулировать частоту импульсов тока, скважность и величину энергии, вводимой в дугу за импульс.

С целью использования предлагаемого устройства для импульсно-дуговой сварки индуктивный накопитель энергии может быть выполнен в виде двух встречно соединенных секций с отводом от места соединения этих секций, Для этого случая схема устройства изображена на фиг. 9.

Устройство содержит источник пита- . ния 1, индуктивный накопитель энергии 2, первый ключ 3, второй ключ 4, дуговой промежуток 5, первый полюс

6 источника питания 1 через первый ключ 3 присоединен к первому выводу 7 индуктивного накопителя 2 энергии, второй полюс 8 источника питания 1 через второй ключ 4 присоединен к другому его выводу 9, индуктивный накопитель энергии 2 выполнен с отводом 10, который через дуговой промежуток 5 соединен с одним из полюсов, например вторым полюсом 8 источника питания 1, причем индуктивный накопитель энергии

2 выполнен в виде двух встречно соединенных секций 7-10 и 10-9 с отводом

10 от места соединения секций.

На фиг. 10 — кривая 24 — график изменения тока через дуговой промежуток 5 по схеме на фиг. 9.

Устройство для дуговой сварки на фиг. 9 работает следующим образом.

Допустим, что индуктивность или количество витков секции 7-10 больше

7 чем секции 10-9. В установившемся

1147531 режиме в момент времени 1,! (фиг.10) дуга возбуждена и блоком 11 управления включается ключ 3 и выключается ключ 4. При этом по цепи: 6-3-7-10-5-8-6 протекает ток, обеспечи- 5 вающий горение Дежурной дуги. В момент времени блоком,11 управления отключается ключ 3 и включается ключ

4. За счет взаимной индукции между секциями 7-10 и 10-9 ток перехватывается в секцию 10-9. Так как индуктивность секции 10-9 меньше, чем секции 7-10, а энергия, запасенная в магнитном поле индуктивного накопителя 2, мгновенно измениться не может, то ток в секции 10-9 увеличивается пропорционально отношению витков секции 7-10 к виткам секции

10-9. 3а счет встречного включения секций направление тока через дуговой о . промежуток 5 не изменяется и он протекает по цепи: 10-9-4-5-10. При этом осуществляется наложение на дежурную дугу импульсов тока повышенной амплитуды 1, величина которой зависит не от состояния дугового промежутка, а определяется энергией, запасенной в индуктивном накопителе к моменту включения ключа 4. Изменяя моменты времени 4 и 1, можно 30 регулировать частоту и скважность импульсов тока через дугу.

При выполнении индуктивного накопителя s виде, двух встречно соединенных секций с отводом от места соединения этих секций один из ключей может быть выполнен управляемым, а другой при этом выполнен неуправляемым, например в виде диода или динистофа. Применительно к этому случаю щ схема устройства для дуговой сварки изображена на фиг. 11. Устройство содержит источник питания 1, индуктивный накопитель 2 энергии, выполненнъй в виде двух встречно соединенных секций 7-10 и 10-9 с. отводом

10 от места соединения этих секций, ервый ключ 3, выполненный управяемым в виде транзистора, второй ключ 4, выполненный в виде диода, первый полюс 6 источника питания 1 через первый ключ 3 присоединен к первому выводу 7 индуктивного накопителя энергии 2, второй полюс 8 источника питания 1 через второй ключ55

4 присоединен к другому его выводу 9, индуктивный накопитель энергии 2 выполнен с отводом 10, который через дуговой промежуток 5 соединен с одним иэ полюсов, например вторым полюсом 8 источника питания 1, причем индуктивный накопитель 2 энергии выполнен в виде двух встречно «соединенных секций 7-10 и 10-9 с отводом

10 от места соединения секций.

Устройство для дуговой сварки на фиг. 11 работает следующим образом °

Допустим, что индуктивность или количество витков секции 7-!О больше, чем секции 10-9. В установившемся режиме в момент времени 1 (фиг. 1О) дуга возбуждена и блоком

11 управления включается ключ 3. При этом выключается ключ 4; По цепи

6-3-7-10-5-8-6 протекает ток 1, обеспечивающий горение дежурной дуги.

В момент времени1 блоком 11 управления отключается ключ 3. За счет взаимной индукции между секциями

7-10 и 10-9 в секции 10-9 наводится

ЭДС самоиндукции, прикладываемая через .дуговой промежуток 5 к диоду

4 в прямом направлении. Диод 4 включается и ток перехватывается в секцию 10-9. Так как индуктивность секции 10-9 меньше, чем секции 7-10, а энергия, запасенная в магнитном поле индуктивного накопителя 2 мгновенно измениться не может то ток

« « в секции 10-9 увеличивается пропорционально отношению витков секции

7-10 к виткам секции 10-9. 3а счет встречного включения секций направление тока через дуговой промежуток

5 не изменяется и он протекает по цепи: 10-9-4-5-10. При этом осуществляется наложение на дежурную дугу импульсов тока повышенной амплитуды 1в. Изменяя моменты времени

1 и 1, можно регулировать частоту и скважность импульсов тока через дугу.

По сравнению с базовым объектом источником УДГ-301, выпускаемым ленинградским заводом Электрик, применение предлагаемого устройства позволяет обойтись без применения дополнительных стабилизаторов дуги.

Кроме того, в предлагаемом устройстве возможно регулировать длительность, скважность и амплитуду тока прямой и обратной полярностей. Это позволяет в режиме с уменьшенным временем обратной полярности осо- бенно на повышенных частотах снизить расход вольфрамовых электродов

13 11475 без появления опасности высокотемпературной эрозии рабочего конца электрода или повысить удельную плотность тока и поднять концентрацию тепловложения. Для электродов из

5 вольфрама диаметром 3 мм в режиме 70% . прямой полярности и ЗОМ обратной ,полярности максимально допустимое значение тока удается поднять с

150 А до 210 А, т.е. íà 40Х, или 10

IlpH данном уровне тепловложения применить электрод диаметром 2 мм вместо 3 мм, что соответствует снижению потребности в вольфраме по объему на 2253.

В режиме с увеличенным временем обратной полярности предлагаемое устройство позволяет производить сварку изделий с особо загрязненной или окисленной поверхностью без

31 14 предварительной очистки. В режиме

557. обратной полярности и 45Х прямой полярности удавалось сварить иэделие даже из анодированного алюминия, что невозможно было сделать на базовом источнике.

Таким образом, по сравнению с базовым источником предлагаемое устройство позволяет повысить производительность сварки за счет увеличения тепловложения, улучшить качество сварного шва за счет лучшего распыления окисных и грязевых. пленок на поверхности свариваемых изделий, снизить расход вольфрамовых электродов и защитного газа, уменьшить трудоемкость изготовления сварных соединений за счет возможности устранения предварительной зачистки поверхностей.

1147531

1147531

1!47531

Фиг.9

IPglg. 1f составитель В. Ганюшин

Редактор Н. Горват Техред Т Фанта Корректор M. Максимишинец

Заказ 1458/14 Тираж 1086 подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам. изобретений и открытий

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

«М

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