Источник сварочного тока

Источник сварочного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области сварочного производства, может быть использовано в качестве источника тока для аргонодуговой сварки. Изобретение позволяет повысить качество сварного соединения, производительность сварки и снизить материалоемкость источника путем получения импульсных режимов и возможности регулировки постоянной составляющей сварочного тока. Цель достигается тем, что сглаживающий дроссель выполнен с двухсекционной обмоткой с выведенной средней точкой, а блок управления состоит из двух задатчиков величины тока положительной и отрицательной полярности, переключателя, сумматора, генератора прямоугольных импульсов, формирователя радиополярных сигналов, усилителей-формирователей управляющих импульсов тиристоров. В зависимости от соотношения длительностей и величин тока прямой и обратной полярностей, задаваемых блоком управления, возможен симметричный режим, когда длительности и величины тока прямой и обратной полярности равны, и несимметричный режим как по длительности, так и по величине тока. 3 ил. i (Л ю г со 1С

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) (11) (511 4 В 23 К 9 10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3964154/25-27 (22) 17.10.85 (46) 23.02.87. Бюл. № 7 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт электросварочного оборудования (72) М. И. Закс, 5. А. Каганский, М. Н. Юфа и С. В. Парамонов (53) 621.791.75 (088.8) (56) Патент Норвегии № 136825, кл. В 23 К 9/10, опублик. 10.11.77. (54) ИСТОЧНИК СВАРОЧНОГО ТОКА (57) Изобретение относится к области сварочного производства, может быть использовано в качестве источника тока для аргонодуговой сварки. Изобретение позволяет повысить качество сварного соединения, производительность сварки и снизить материалоемкость источника путем получения импульсных режимов и возможности регулировки постоянной составляющей сварочного тока. Цель достигается тем, что сглаживающий дроссель выполнен с двухсекционной обмоткой с выведенной средней точкой, а блок управления состоит из двух задатчиков величины тока положительной и отрицательной полярности, переключателя, сумматора, генератора прямоугольных импульсов, формирователя радиополярных сигналов, усили. телей-формирователей управляющих импульсов тиристоров. В зависимости от соотношения длительностей и величин тока прямой и обратной полярностей, задаваемых блоком управления, возможен симметричный режим, когда длительности и величины тока прямой и обратной полярности равны, и несимметричный режим как по длительности, так и по величине тока. 3 ил.

129132!

Изобретение относится к сварочному производству, а именно к источникам переменного низкочастотного тока, и может быть использовано в качестве источника тока для аргонодуговой сварки.

Цель изобретения — повышение качества сварного соединения, производительности сварки и снижение материалоемкости путем создания источника с ускоренным переходом тока через нулевое значение при смене полярности и за счет получения импульсных режимов и возможности регулировки постоянной составляющей сварочного тока.

На фиг.1 изображен источник питания; на фиг.2 — блок управления и эпюры потенциальных сигналов на выходе отдельных элементов схемы; на фиг.3 — временные диаграммы сварочного тока.

Источник питания (фиг.1) содержит входной выпрямитель 1, фильтр 2, высокочастотный инвертор 3, высокочастотный силовой трансформатор 4 с первичной 5 и вторичной 6 обмотками, тиристорный мост, выполненный на тиристорах 7 — 10, датчик 11 сварочного тока (шунт), сглаживающий дроссель 12 и блок 13 управления работой инвертора и тиристорного моста. Вторичная обмотка силового трансформатора и обмотка дросселя имеют выведенные средние точки, к которым подсоединены сварочный электрод 14 и изделие 15. Блок 13 управления содержит два раздельных задатчика 16 и 17 величины тока прямой и обратной полярности, переключатель 18, сумматор 19, генератор 20 прямоугольных импульсов с раздельной регулировкой длительности импульсов положительной и отрицательной полярности, формирователь 21 и усилителиформирователи 22 и 23 управляющих импульсов тиристоров 7 — 10.

Входной выпрямитель 1 выполнен по трехфазной мостовой схеме на кремниевых диодах. Фильтр 2 Г-образный на электролитических конденсаторах и дросселе. Высокочастотный инвертор 3 выполнен по полумостовой резонансной схеме. Высокочастотный однофазный трансформатор 4 с первичной 5 и вторичной 6 обмотками может быть выполнен на стальном или ферритовом сердечнике. Тиристорный мост реализован на высокочастотных тиристорах. В качестве датчика 11 тока может быть использован шунт или шунт в комплекте с усилителем сигнала шунта. Дроссель 12 может быть выполнен на стальном или ферритовом сердечнике. Обмотки (полуобмотки) имеют хорошую электромагнитную связь.

Узел задания длительности сварочного тока (фиг.2а) управляет работой тиристоров 7 — 10 и задает длительность протекания тока прямой и обратной голярности, а следовательно, и частоту сварочного тока.

Узел содержит генератор 24 прямоугольных импульсов с усилителем 25, формирова5 !

О !

ЗО

55 тель 26 разнополярных импульсов. Выходы формирователя связаны со светодиодами силовых оптронных тиристоров и оптронных транзисторов 27 и 28 узла задания величины тока.

Узел задания величины тока (фиг.2б) содержит раздельные задатчики величины тока прямой и обратной полярности — потенциометры 30 и 31, переключатель 29 с оптронными транзисторами 27 и 28 и суммирующий усилитель 32. Показаны также светодиоды 33 — 38.

На эпюрах (фиг.2) приняты следующие обозначения: т„, тю — - длительности периодов тока прямой и обратной полярности;

Т = 1/ f — период и частота сварочного тока; Uz., 1!30 11 — напряжение задания величины тока прямой и обратной полярности и просуммированный сигнал задания;

Uo. — напряжение с датчика обратной связи по току; Ui, 1 4 — напряжение питания.

Входной выпрямитель 1 (фиг.1) подключается к силовой сети промышленной частоты.

Выход выпрямителя через сглаживающий фильтр 2 подключен к входу инвертора 3.

С выхода инвертора напряжение высокой частоты поступает на первичную обмотку 5 трансформатора 4. Вторичная обмотка 6 трансформатора включена в диагональ тиристорного моста.

Сглаживающий дроссель 12 имеет обмотку с выведенной средней точкой. Одним концом обмотка дросселя подсоединена к катодному выводу тиристорного моста 7 в 10, другим концом — к анодному выводу. Сварочная цепь (электрод 14 и изделие 15) подключены к выведенным средним точкам вторичной обмотки 6 трансформатора 4 и обмотки дросселя 12. Последовательно со сварочной цепью включен датчик 11 сварочного тока, сигнал с которого поступает на блок 13 управления. В последнем задатчики

16 и 17 величины тока через переключатель 18 подсоединены к входу сумматора 19, генератор 20 прямоугольных импульсов через формирователь 21 подключен к усилителям 22 и 23. Выход формирователя ?1 подсоединен к входу переключателя 18. Выходы блока !3 управления подсоединены к управляющему входу инвертора 3 и к управляющим электродам тиристоров 7 — 10.

Устройство работает следующим образом.

С генератора 24 (фиг.2а) на вход усилителя 25 поступают импульсы с длительностью, соответствующей требуемой длительности прямой полярности сварочной дуги и с частотой, равной требуемой частоте сварочного тока f = l/Т. На выходе усилителя 25 формируется знакопеременное напряжение прямоугольной формы с амплитудой

В течение положительной полярности т этого напряжения получают питание светодиоды 36 и 33.

Открываются тиристоры 7 и 8 тиристорного моста (фиг.1) . По обмотке 6 транс1291321

Формула изобретения

Фиг.1 форматора (поочередно через каждую полуобмотку), через тиристоры 7 и 8, верхнюю обмотку дросселя 12, электрод 14, изделие 15, датчик 11 тока проходит ток обратной (положительной) полярности. Одновременно с тиристорами 7 и 8 открывается оптронный транзистор 27 (фиг.2б) и на вход усилителя 32 поступает сигнал U. с потенциометра 30, задающий величину тока сварки на обратной полярности. В усилителе 32 сигнал задания U = U.. сравнивается с сигналом обратной связи по току U-., усиленный разностный сигнал Us.о.— Uoc поступает на вход инвертора и определяют величину тока в период обратной полярности.

Смена полярности сигнала на входе усилителя 25 приводит к снятию управляющих сигналов с полупроводниковых приборов 7,8, 27 и к включению тиристоров 9 и 10 и транзистора 28. На вход усилителя 32 поступает сигнал U. = U. с потенциометра 31, задающий величину тока сварки на прямой (отрицательной) полярности.

Наличие дросселя 12, имеющего обмотку со средней точкой и с хорошей электромагнитной связью, не препятствует закрытию тиристоров 7 и 8 и смене полярности сварочного тока. Смена полярности тока происходит без изменения величины и направления магнитного потока в дросселе. При смене полярности происходит только трансформация тока из одной полуобмотки в другую без изменения величины тока.

Нарастающий ток прямой полярности в контуре: обмотка 6 трансформатора 4, датчик 11 тока, изделие 15, электрод 14, нижняя полуобмотка дросселя 12, тиристоры

9 и 10, наводит в верхней обмотке дросселя ЭДС, способствующую быстрому закрытию тиристоров 7 и 8.

В зависимости от соотношения длительностей и величин тока прямой и обратной полярности возможен симметричный режим, когда длительности и величины тока прямой и обратной полярности равны, и несимметричный как по длительности, так и по величине тока, режим. Источник позволяет получить также знакопостоянный ток прямой и обратной полярности. Для получения тока той или иной полярности с блока 13 управления поступает команда на постоянное включение тиристоров 7,8 или 9,10.

Представлены временные диаграммы сва5 рочного тока, относящиеся к симметричному по величине тока 1. = 1. и несимметричному по длительности т„) то непрерывному режиму переменного тока (фиг.3a), к пульсирующему режиму знакопостоянного тока с величиной тока при импульсе 1", при

10 паузе 1пауз. и длительности импульса тимп., паузы тпауз. (фиг.Зб) .

Источник сварочного тока, преимущественно для аргонодуговой сварки, содержащий последовательно соединенные входной выпрямитель, фильтр, высокочастотный инвертор, силовой трансформатор, имеющий среднюю точку, подсоединенную к первому

2р выходу источника и к датчику тока, блок управления, выходы которого соединены с управляющим входом инвертора и тиристорным мостом, сглаживающего дросселя, свободные концы обмоток подключены к выходу тиристорного моста, отличающийся тем, 25 что, с целью повышения качества сварного соединения, производительности сварки и снижения материалоемкости источника, сглаживающий дроссель выполнен со средней точкой, а блок управления содержит два задатчика тока положительной и отрицательной полярности, переключатель, сумматор, генератор прямоугольных импульсов, формирователь разнополярных сигналов, усилители-формирователи управляющих импульсов тиристоров, при этом задатчики ве35 личины тока через переключатель подсоединены к входу сумматора, второй вход которого подсоединен к выходу датчика тока, выход генератора импульсов через формирователь разнополярных сигналов соединен с входом переключателя и через усилители40 формирователи управляющих импульсов тиристоров с тиристорами моста, выход сумматора соединен с выходом блока управления, а средняя точка дросселя соединена с электродом.

1291321 ору(Я)

Фиа Р РМП.

Ingpy

Составитель В. Грибова

Редактор Н. Бобкова Техред И. Верес Корректор Л. Патай

Заказ 81/15 Тираж 976 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1! 3035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4