Источник питания для сварки

Источник питания для сварки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области сварочной техники, в частности к источникам питания для электросварки с повышенной частотой преобразован ия. Целью изобретения является улучшение качества сварного соединения и снижение уровня шума путем повышения предельной рабочей частоты инвертора источника питания и улучшения формы его выходного напряжения. Для этого в инвертор дополнительно введены два обратных тиристора и два датчика обратного напряжения на рабочих тиристорах . Дополнительно введены устройство контроля состояния тиристоров и блок управления обратными тиристорами . Схема коммутации обеспечивает надежную, бесшумную работу источника на режимах холостого хода, при нагрузке на дугу, при коротких замыканиях электрода на изделие. Через обратные тиристоры происходит сброс избыточной энергии, накапливающейся в силовом трансформаторе. 1 ил. с ел

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН у В 23 К 9/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTGPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

C ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3939433/25-27 (115284) (22) 05.08.85 (46) 23.01. 87. Бюл. № 3 (71) Всесоюзный научна-исследовательский институт по монтажным и специальным строительным работам (72) В.IÎ.Ëoãèíoâ, А.А.Текутьев, Г.З.Черногорский, Н.А.Юхин и А.И.Прокопченка (53) 621.791.75(088.8) (56) Автоматическая сварка, 1982, ¹- 7, с.32, рис. 5.

А.Colens. А high — fregnency electric welding suztem. — Е1ectranic engineering, 1977, ¹ 4, р. 66-68. (54) ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ДЛЯ СВАРКИ (57) Изобретение относится к области сварочной. техники, в частности к источникам питания для электросварки с повышенной частотой преобразования.

„„SU„„1284760 A 1

Целью изобретения является улучшение качестча сварного соединения и снижение уровня шума путем повышения предельной рабочей частоты инвертора источника питания и улучшения формы его выходного напряжения. Для этого в инвертор дополнительно введены два обратных тиристора и два датчика обратного напряжения на рабочих тиристорах. Дополнительно введены устройство контроля состояния тиристоров и блок управления обратными тиристорами. Схема коммутации обеспечивает надежную, бесшумную работу источника на режимах холостого хода, при нагрузке на дугу, при коротких замы-каниях электрода на иэделие. Через обратные тиристоры происходит сброс избыточной энергии, накапливающейся в силовом трансформаторе. 1 ил.

1 1284760

Изобретение относится к области сварочной техники, в частности к источникам питания для электросварки с повышенной частотой преобразования.

Целью изобретения является улучшение качества сварного соединения и снижение уровня шума путем повышения предельной рабочей частоты инвертора источника питания и улучшения фор- мы его выходного напряжения. 10

На чертеже представлена схема источника питания. . Источник питания состоит из выпрямителя 1 напряжения промышленной сети, тиристорного инвертора 2 и системы 3 управления кнвертором, причем положительная и отрицательная шины питания инвертора 2 подключены к выходу выпрямителя 1, выход инвертора подключен к нагрузке. Инвертор 2 состокт кз первого демпфирующего дросселя 4, первого обратного тиристора 5, второго демпфирующего дросселя б, второго обратного ткристора

7, коммуткрующих конденсаторов 8 и

9, сварочного трансформатора 10, рабочих тиристоров 11 и 12, а также датчиков 13 и 14 обратно"o напряжения. Система управления инвертором соцержит устройство 15 контроля сос- 30 тояния гкристоров, блок 16 управления обратными ткристорами и блок 17 управления рабочими тиристорами. В цепь нагрузки включены датчики тока

18 к напряжения 19. 35

Источник питания работает следующим образом.

Напряжение промьш ленной сети через выпрямитель поступает на шины !О питания инвертора 2..При подаче уп— равляющего импульса с системы 3 управления на рабочий ткристор, напри— мер тиристор 11, начинается очередной рабочий цикл инвертора. Тиристор

11 открывается, прк этом происходит заряд коммутирующего конденсатора 9 по цепи: плюс выпрямителя 1, тиристор 1 1, первичная обмотка сварочного трансформатора 10, конденсатор 9, минус выпрямителя 1. Одновременно проксхоцит разряд второго коммутирующего конденсатора 8 по цепи: конденсатор 8, тиристор 11, первичная об мотка трансформатора 10, конденсатор

8, Токи заряда конденсатора 9 и разряда конденсатора 8 в первичной об-. мотке трансформатора !О совпадают по направлению и складываются. Как только напряжение в точке соединения первичной обмотки сварочного трансформатора 10 и коммутирующих конденсаторов 8 и 9 достигнет уровня напряжения на положительной шине питания относительно отрицательной шкны и превысит его за счет энергии, накопленной в первичной обмотке трансформатора 10, тиристор 11 закроется и на его аноде появится отрицательное относитепьно катода напряжение, минимальный уровень которого через датчик 13 обратного напряжения фиксируется устройством 15 контроля состояния тиристоров. Устройство 15 дает команду на формирование блоком 16 управления обратными тиристорамк импульса, открывающего тиристор 5. При этом происходит сброс избыточной энергии, накопленной J3 трансформаторе 10 и передаваемой конденсатору 9 по цепи: конденсатор 9, ткристор 5, демпфируюший дроссель 4, конденсатор выходного фильтра выпрямителя 1 (не показан), конденсатор 9.

Скорость нарастания тока сброса и время его протекания ограничиваются индуктквностью демпа круюз:,его дросселя 4.

При достижения напгяжеккем .на аноде ткристора 5, а значит, и на катоде ткристора 11 величины, меньш и или равной напряжеHкhо на -олсжктельнсй шине питания относительно отрицательной ткрксT0p 5 закроется,. что также через датчик 13 фиксируется устройством 15 контроля состояния ткрксторов. Устройство .15 дает разрешение на формирование блоком 17 импульса управления для открывания рабочего тиристора 12, момент выдачи которого определяется условиями формирования требуемых характеристик источника и соответствием выходных пaðàìåòpoâ заданным значениям. Информация о выход ных параметрах в блок 17 поступает с датчиков тока 18 и напряжения !9. При открывании тиристора 12 происходит заряд конденсатора 8 по цепи: плюс выпрямителя 1, конденсатор 8, первичная обмотка трансформатора 10, тиристор 12, минус выпрямителя 1. Одновременно происходит разряд конденсатора

9 по цепи: конденсатор 9, первичная ,обмотка трансформатора 10, ткристор !

3, конденсатор 9. Токч заряда и разряда в первичной обмотке трансформатора 10 совпадают по направлению и складываются.

1284760

При достижении напряжением в точке соединения первичной обмотки трансформатора 10 и конденсаторов 8 и 9 уровня, меньшего или равного нулю относительно отрицательной шины питания, тиристор 12 закрывается. Появление минимального уровня отрицательного напряжения на аноде тиристора 12 относительно его катода через датчик

14 фиксируется устройством 15 контро- 10 ля состояния. Устройство 15 дает команду на формирование блоком 16 управляющего импульса, открывающего обратный тиристор 7, через который происходит сброс избыточной энергии, на- 15 копленной в трансформаторе 10 и передаваемой конденсатору 8 по цепи: конденсатор 8, конденсатор выходного фильтра выпрямителя 1 (не показан), тиристор 7, дроссель 6, конденсатор 20

8. Скорость нарастания тока сброса и время его протекания ограничиваются индуктивностью демпфирующего дросселя 6. Yoìåíòó окончания процесса сброса и закрывания тиристора 7 соот- 25 ветствует появление на аноде тиристора 12 уровня напряжения, большего или равного нулю относительно отрицательной шины питания, что через датчик 14 фиксируется устройством 30

15 контроля состояния тиристоров.

Устройство 15 дает разрешение на формирование блоком 17 импульса управления для открывания тиристора 11.

Далее циклы работы инвертора повторяются. Таким образом, во вторичной обмотке трансформатора 10 наводится переменное напряжение, которое после выпрямления при помощи двухполупериодного однофазного диодного выпрямителя, выполненного по схеме со средней точкой, подается на нагрузку (сварочную дугу).

Датчики 13 и 14 обратного напря- 45 жения на рабочих тиристорах должны обеспечивать передачу с требуемым быстродействием информации об изменениях напряжения на рабочих тиристорах в устройство 15 контроля сос-;:50 тояния тиристоров системы 3 управления и обеспечивать гальваническую развязку между высоковольтными цепями инвертора 2 и низковольтными цепями системы 3 управления. 55

Датчики 13 и 14 могут быть реализованы, например, на базе высоковольтных оптронов.

Устройство контроля состояния тиристоров 15 предназначено для фиксации момента перемены знака напряжения на анодах рабочих тиристоров относительно их катодов и координации работы блоков управления рабочими и обратными тиристорами и может быть реализовано, например, на базе компараторов и логических элементОв.

По сравнению с известным предлагаемое устройство позволяет улучшить качество сварного соединения за счет улучшения формы его выходного напряжения,и повышения предельной рабочей частоты инвертора, что способствует снижению уровнй)шума. Уровень шума снижается благодаря уходу рабочей частоты инвертора в область меньшей чувствительности человеческого слуI ха и благодаря резкому снижению уровня высших гармоник сварочного тока.

Формула изобретения

Источник питания для сварки, состоящий из выпрямителя напряжения промышленной сети, системы управления инвертором, содержащей блок управления рабочими тиристорами, тиристор— ного инвертора, содержащего два коммутирующих конденсатора, два рабочих тиристора. два демпфирующих дросселя, трансформатор с диодным выпрямителем, подключенным к его вторичной обмотке, причем положительная и отрицательная шины питания инвертора подключены к выпрямителю напряжения сети, коммутирующие конденсаторы соединены последовательно между собой и подключены к шинам питания, к точке их соединения подключен конец первичной обмотки трансформатора, начало перзичной обмотки трансформатора соединено с катодом первого рабочего тиристора, катод второго рабочего тиристора соединен с отрицательной шиной питания, диодный выпрямитель выполнен по схеме однофазного двухполупериодного выпрямителя со средней точкой, выход диодного выпрямителя соединен с нагрузкой, входы блока управления рабочими тиристорами системы управления подключены к датчикам тока и напряжения, а выходы соединены с управляющими входами рабочих тиристоров, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью улучшения качества сварного соединения.и снижения у овня шума путем по128

Составитель В.Ганюшин

Техред М.Ходанич . KoPPeKTop С. Шекмар

Редактор Л.Гратилло

Заказ 7505/15 Тираж 972 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4 вышения предельной рабочей частоты инвертора источника питания и улучшения формы его выходного напряжения, в инвертор дополнительно введены два обратных тиристора и два датчика об". ратного напряжения на рабочих тиристорах, а система управления дополнена устройством контроля состояния тиристоров, имеющим два входа и два выхода и блоком управления обратными тиристорами, причем анод первого рабочего тиристора соединен с положи— тельной шиной питания, анод второго рабочего тиристора соединен с катодом

Первого рабочего тиристора и началом первичной обмотки трансформатора, первый демпфирующий дроссель подключен одним выводом к положительной шине питания, вторым выводом к катоду первого обратного тиристора, анод которого соединен с точкой соедине4760 б ния конца первичной обмотки трансформатора, коммутирующих конденсаторов и выводом второго демпфирующего дросселя, второй вывод второго демпфирующего дросселя соединен с катодом второго обратного тиристора, анод которого подключен к отрицательной шине питания, первый и второй датчики обратного напряжения на рабочих тирис10 торах подключены к аноду и катоду первого и второго рабочего тиристора соответственно, выходы их соединены с входами устройства контроля состояния тиристоров, выходы которого сое15 дннены с управляющими входами блока управления обратными тиристорами и блока управления рабочими тиристорами, выходы блока управления обратными тиристорами соединены с

20 "управляющими входами обратных тирнсторов.