Устройство для запуска и питания плазменно-дуговой установки постоянного тока

Устройство для запуска и питания плазменно-дуговой установки постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к резке металлов и может быть использовано при проектировании источников питания плазменно-дуговых установок. Цель - повышение надежности работы. Устройство содержит силовой источник тока (сит), источник питания дежурной дуги (ИТЩЦ) и осциллятор для возбуждения дуги. В питающие цепи СИТ, осциллятора и ИПДЦ включены силовые коммутаторы, а в выходные цепи ИПДЦ и СИТ включены датчики тока. Устройство содержит мультиплексоры, выходные шины которых соединены с управляющими электродами силовых коммутаторов , и устройства гальванической развязки , включенные между датчиками тока и входными шинами мультиплексоров. Информация о рабочем и нерабочем состояниях ИПДЦ и СИТ поступает от датчиков тока к мультиплексорам, которые по заданному алгоритму вырабатывают сигналы управления силовыми коммутаторами . Последние подключают к питающей сети на минимально необходимое для работы время СИТ, осциллятор и ИПДЦ. 1 ил. с W

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„,SU» 1391 21

А1 (5д 4 В 23 К 9/00,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Л (р,..

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ,»„, g)

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ - " - / (21) 4152159/31-27 (22) 26 ° 11.86 (46). 30.04.88. Бюл. 9 16 (71) Николаевский кораблестроительный институт им. адм. С.О, Макарова (72) В.M. Горбачев и В.А. Заварихин (53) 621.791.947.55(088.8) (56) Заявка Японии В 58-52745, кл. В 23 К 9/00, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАПУСКА Ц ПИТАНИЯ ПЛАЗМЕННО-ДУГОВОЙ УСТАНОВКИ ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к резке металлов и может быть использовано при проектировании источников питания плазменно-дуговых установок.

Цель †. повышение надежности работы.

Устройство содержит силовой источник тока (СИТ), источник питания дежурной дуги (ИПДД) и осциллятор для возбуждения дуги. В питающие цепи СИТ, ос" циллятора и ИПДД включены силовые коммутаторы, а в выходные цепи ИПДД и СИТ включены датчики тока. Устройство содержит мультиплексоры, выходные шины которых соединены с управляющими электродами силовых коммутаторов, и устройства гальванической развязки, включенные между датчиками тока и входными шинами мультиплексоров.

Информация о рабочем и нерабочем состояниях ИПДД и СИТ поступает от датчиков тока к мультиплексорам, которые по заданному алгоритму вырабатывают сигналы управления силовыми коммутаторами. Последние подключают к питающей сети на минимально необходимое для работы время СИТ, осциллятор и

ИПДД. 1 ил. С::

1391821

Изобретение относится к резке металлов и может быть использовано при проектировании источников питания плазменно-дуговых установок.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства и повышение долговечности элементов плазменной горелки.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства для запуска и питания плазменно-дуговой установки.

Устройство содержит силовой источник 1 тока, выполненный в виде регулируемого статического преобразователя, выход которого подключен к межэлектродному промежутку 2. Установка содержит также источник 3 питания дежурной дуги, выход которого 2О подключен к катоду 4 и соплу 5 плазменной горелки,,и осциллятор 6, выполненный в виде высокочастотного ге« нератора с высоковольтным выходным трансформатором 7, вторичная обмотка которого включена последовательно в цепь катод 4 - сопло 5. Параллельно выходным клеммам источника питания дежурной дуги включен конденса тор 8. В выходной цепи источника 3 3О питания дежурной дуги включен датчик

9 тока, выполненный в виде шунта, к которому подключены базовая и эммитерная цепи транзистора 10, содержащего в коллекторной цепи светоизлучающий диод оптрона .11 и сопротивле35 ние 12 нагрузки, а в базовой цепи— ограничительное сопротивление 13.

Параллельно выходным клеммам источника 3 питания дежурной дуги включена так же цепь из последовательно соединенных резистора 14 и стабилитрона 15 для стабилизации питающего напряжения на коллекторе транзистора 10.

Аналогичным образом в выходной цепи силового источника 1 тока включен датчик 16 тока,к нему подключены входные цепи транзистора 17 с ограничительным сопротивлением 18, светоизлучающим диодом оптрона 19 и со- 50 противлением 20 нагрузки, а также цепочка стабилизации напряжения с сопротивлением 21 и стабилитроном 22.

Устройство содержит силовые ком5S мутаторы 23-25 в цепях питания осциллятора 6, источника 3 питания дежурной дуги и силового источника 1 тока, выполненные, например, в виде встречно-включенных силовых тиристоров, к цепям управления которых подключены выходные шины мультиплексоров

26-28 ° Кроме того, устройство содержит маломощный источник 29 питания системы управления силовыми коммутаторами 23-25, к выходным клеммам которого подключены питающие и входные шины пультиплексоров 26-28 и управляющие цепочки, содержащие кнопку

30 запуска установки, фотодиоды оптронов 11 и 19 и токоограничительные сопротивления 31-33. Средние точки управляющих цепочек соединены с адресными шинами мультиплексоров 26-28 °

В предлагаемом устройстве в качестве силовых коммутаторов могут быть применены встречновключенные тиристоры, например, серии .ТЛ, ТБ. Мультиплексорами могут служить, например, микросхемы серии К155КП5, К155КП7.

В качестве датчиков тока. применяются шунты. Для устройств гальванической развязки могут быть использованы диодные оптопары серии АОД или ЗОД.

Устройство работает следующим образом.

При подключении плазменно-дуговой установки к питающей сети силовые коммутаторы 23-25 разомкнуты, следовательно, сетевое напряжение подается только к источнику 29 питания сис-. темы управления, фотодиоды оптронов

11 и 19 закрыты. При замыкании кнопки 30 запуска установки на адресные шины мультиплексоров 26-28 поступает от управляющих цепочек такая комбинация сигналов высокого и низкого уровня, которая обеспечивает появление сигналов высокого уровня на выходных шинах мультиплексоров 26 и 27. Эти управляющие сигналы включают силовые коммутаторы 23 и 24, следовательно, питающее напряжение прикладывается к осциллятору 6 и источнику 3 питания дежурной дуги. На выходе мультиплексора 28 вырабатывается сигнал низкого уровня, который не позволяет включать силовой коммутатор 25.

Высокое переменное напряжение, генерируемое осциллятором 6 и развиваемое во вторичной обмотке трансформатора 7, прикладывается через конденсатор 8 к катоду 4 и соплу 5 плазменной горелки и вызывает электрический пробой воздушного промежутка, при этом загорается дежурная дуга от источника 3 питания дежурной дуги.

1391821

Постоянный ток протекает через. датчик

9 тока и вызывает падение напряжения на нем, которое открывает транзистор

10. В коллекторной цепи транзистора

10 начинает протекать ток, вызывающий свечение светоизлучающего диода оптрона 11 и открывание фотодиода данного оптрона. При включении фотодиода оптрона 11 комбинация напряжений низкого и высокого уровня, поступающих на адресные входы. мультиплексоров 26-28, изменяется таким образом, что на выходе мультиплексора

26 появляется сигнал низкого уровня, который выключает силовой коммутатор

23, следовательно, осциллятор 6 отключается от питающей сети. Выходной сигнал мультиплексора 27 остается без изменений, на выходе мультиплексора 28 появляется сигнал высокого уровня, включающий силовой коммутатор

25, при этом питающее напряжение при,кладывается к силовому источнику 1 тока. Дежурная дуга, которая горит между катодом 4 и соплом 5, выдувается плазмообразующим газом.из плазменной горелки. При касании дежурной дуги обрабатываемого изделия замыкается выходная цепь питания силового источника 1 тока и в межэлектродном промежутке 2 возникает основная дуга. Постоянный ток протекает через датчик

16 тока. Падение напряжения на датчике открывает транзистор 17, при этом срабатывает оптрон 19 и входная комбинация сигналов на адресных шинах мультиплексоров,26-28 изменяется.

В результате выключается силовой коммутатор 24 и питающее напряжение сети остается приложенным только к силовому источнику 1 тока. В случае срыва горения дуги процесс запуска возобновляется в том же порядке автоматически и самопроизвольно. При разомкнутой кнопке 30 запуска установки независимо от уровня сигналов, снимаемых с управляющих цепочек от фотодиодов оптронов 11 и 19, на выходных шинах мультиплексоров 26-28 вырабатываются сигналы низкого уровня, включающие силовые коммутаторы 23-25.

Предлагаемое устройство обеспечивает повышение надежности по сравнению с известными техническими реше.. ниями за счет автостабилиэации запуска при возможных срывах горения плазменной дуги, а также за счет введения устройств гальванической развязки, препятствующих негативному распространению высокого уровня радиопомех по электрическим цепям установки, вызываемых работой осциллятора и плазменной дуги. Автоматическое включение на минимально необходимое для работы устройства время осцилля тора, источника питания дежурной дуги и силового источника тока значительно повышает долговечность элементов плазменной горелки, сводит к минимуму расход электрической энергии, которая потребляется отдельными бло, ками установки, следовательно, сни:жаются эксплуатационные затраты по сравнению с существующими устройствами.

Формула изобретения

Устройство для запуска и питания плазменно-дуговой установки постоянного тока, содержащее плазменную горелку прямого действия, силовой источник тока, выход которого под-. ключен к межэлектродному промежутку, источник питания дежурной дуги, выход которого подключен к катоду и соплу плазменной горелки, осциллятор, источник питания системы управления и датчик тока, отличающеес я тем, что, с целью повышения надежности работы, оно снабжено тремя силовыми коммутаторами, дополнительным датчиком тока, тремя мультиплексорами и двумя оптронами, при этом силовые коммутаторы включены в цепи

Б питания силового источника тока, источника питания дежурной дуги и осциллятора, датчики тока включены в выходных цепях источника питания дежурной дуги и силового источника тока, светоизлучающие диоды оптронов. включены в цепи управления, соединенные с датчиками тока, а фотодиоды оптронов включены в выходную цепь источника питания системы управления, катоды фотодиодов оптронов соединены с входными шинами мультиплексоров,. выходные шины которых соединены с управляющими электродами силовых коммутаторов.

1391821

Составитель В. Пучинский

Редактор Т. Парфенова Техред N.Ходанич КорректорМ, Максимишинец

Заказ 1850/16 Тираж 921 Подписное

ВБИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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