Автомобильный сварочный агрегат

Автомобильный сварочный агрегат

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использованием мобильных и портативных сварочных аппаратах автотранспортной техники. Сущность изобретения: к генератору подключен буферный конденсатор и мощный диод с ограничителем напряжения , которые через коммутатор соединены с аккумулятором и клеммой электрододержателя. При этом генератор фазными выводами своих обмоток через разделительные конденсаторы может быть подключен к дополнительному трехфазному выпрямителю и клемме питания электроинструмента , а общая точка этих обмоток - к аккумулятору. Ограничитель напряжения состоит из газоразрядного индикатора, соединенного через конденсатор, шунтированный заземленным потенциометром, с базой силового транзистора или управляющим электродом запирающего тиристора, которые включены между выпрямителем генератора и аккумулятором. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 23 К 9/00, 9/10

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4919474/08 (22) 15.03.91 (46) 07.05.93. Бюл. М 17 (76) А.Л.Шпади и С.Л.Шпади (56) Малышев Б.Д„Мельник В.И., Гетин И.Г.

Ручная дуговая сварка, M.: Стройиздат, 1990, с.71.

Патент США hh 4808842, кл. Н 02 P 9/30, 1989.

Патент США hb 4853557, кл. H 02 I 7/16, 1989. (54) АВТОМОБИЛЬНЫЙ СВАРОЧНЫЙ АГ-

РЕГАТ (57) Использование:в мобильных и портативных сварочных аппаратах автотранспортной техники. Сущность изобретения: к генератору подключен буферный конденсаИзобретение относится к электросварочному оборудованию и может быть использовано в мобильных и портативных сварочных аппаратах автотранспортной техники.

Целью изобретения является увеличение диапазона сварочных токов и времени выполнения сварочных работ за счет более полного использования мощности ДВС и перевода аккумуляторной батареи в буферный режим.

На фиг.1 дана принципиальная схема автомобильного сварочного агрегата; на фиг.2- вольт-амперные характеристики, поясняющие его работу.

Предлагаемый агрегат содержит автомобильный трехфазный генератор 1 переменного тока с обмоткой 2 возбуждения и двухполупериодным выпрямителем 3 на шести кремниевых диодах, аноды которых подключены к "массе" автомобиля (М), а катоды

„„ЫХ„„18146ОО Аз тор и мощный диод с ограничителем напряжения, которые через коммутатор соединены с аккумулятором и клеммой электрододержателя. При этом генератор фазными выводами своих обмоток через разделительные конденсаторы может быть подключен к дополнительному трехфазному выпрямителю и клемме питания электроинструмента, а общая точка этих обмоток — к аккумулятору. Ограничитель напряжения состоит из газоразрядного индикатора, соединенного через конденсатор, шунтированный заземленным потенциометром, с базой силового транзистора или управляющим электродом запирающего тиристора, которые включены между выпрямителем генератора и аккумулятором. 1 з.п, ф-лы, 2 ил. — к одному из контактов (П1) коммутатора 4, клемме электрододержателя (0 ), мощному диоду 5 и схеме ограничителя напряжения, Ограничитель напряжения, в свою очередь, содержит газоразрядный световой индикатор 6, например тиратрон, с холодным катодом и сеточным сопротивлением 7, определяющим параметры его S-образной вольт-амперной характеристики, и силовой транзистор 8, база которого через конденсатор 9, шунтированный ползунком заземленного потенциометра 10, соединена с катодом газоразрядного индикатора 6. Анод этого индикатора 6 вместе с коллектором силового транзистора 8 подключены к буферному конденсатору 11, включенному:параллельно выпрямителю 3, а эмиттер транзистора 8 соединен с ползунком коммутатора 4 плюсом аккумулятора 12 и переменным резистором 13, который связан с регулятором 14 напряжения заряда акку.",у1814600 лятора 12 и тока возбуждения генератора 1.

Вместо силового транзистора 8 может использоваться запираемый кремниевый тиристор, управляющий электрод которого подключается аналогично базе транзистора

8, а катод и анод соответственно на место его эмиттера и коллектора.

Кроме того, автомобильный генератор

1. снабженный фазными выводами своих обмоток, может через радиальные конден- 10 саторы 15 подключаться еще к одному трехфазному выпрямителю 16, подключенному к клемме питания электроинструмента (Uz) и плюсу генератора 1, у которого общая точка обмоток, соединенных звездой, подключена к дополнительному контакту (IV) коммутатора 4.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При замкнутом положении ползунка 20 коммутатора 4 с его III контактом в верхнем . положении ползунка переменного резистора 13 производится обычный пуск двигателя автомобиля по штатной схеме, т.к. схема ограничителя напряженияидиод5оказыва- 25 ются обесточенными, а полная величина переменного резистора 13 не..оказывает существенного шунтирующего влияния на регулятор 14 напряжения и ток обмотки 2 возбуждения. Для осуществления дуговой 30 сварки в области малых ТоК08 ползунок ком- . мутатора 4 переводится в нейтральное положение (П), а ползунок переменного резистора 13 устанавливается в промежуточное положение, соответствующее задан- 35 ному току сварки (!Мин), величина которого определяется верхней частью переменного резистора 13, потому что его нижняя часть сильно шунтирует регулятор напряжения

14, так что его внутренние контакты нахо- 40 дятся все время в замкнутом положении и не влияют на величину тока обмотки 2 возбуждения. В результате генератор 1 начинает вырабатывать повышенное напряжение

0, приложейное к обкладкам конденсато- 45 ра 11, которое уже на средних оборотах двигателя автомобиля может привести к пробою диодов встроенного выпрямителя 3.

Однако это напряжение ограничивается на безопасном уровне Uo. при котором начина- 50 ется пробой газоразрядника индикатора 6, сопровождающийся прохождением значительного тока через конденсатор 9 и базу трайзистора 8. Усиленный во много раз импульс тока проходит и через открытый кол- 55 лектор транзистора 8, что приводит к быстрому разряду буферного конденсатора

11 до напряжения погасания индикатора 6.

После этого происходит запирание эмиттер. ного перехода силового транзистора 8 напряжением аккумулятора Ua и относительно медленный разряд конденсатора 9 через ползунок и шунтирующую его часть потенциометра 10, который сопровождается ростом напряжения на коллекторе транзистора

8 за счет заряда буферного конденсатора 11 возрастающим током генератора 1 со скоростью ограниченной собственной индуктивностью его.обмоток. Как только напряжение на буферном конденсаторе 11 достигнет напряжения зажигания Uo индикатора 6, весь цикл снова повторится и на аккумулятор 12 поступит новый импульс зарядного тока.

Поскольку напряжение ограничения Uo более чем в 2 раза превышает напряжение аккумулятора Ua и выбирается равным 60 В, то на клемме электрододержателя Ui нетрудно зажечь электрическую дугу, ток которой определяется нижней точкой пересечения вольт-амперной характеристики дуги (е) с внешней характеристикой генератора (а) (фиг.2). Этого тока вполне достаточно для сварки электродом диаметра до 2 мм, но для электродов большего диаметра необходим ток во много раз больше, который может обеспечить только аккумулятор, подключенный к электрододержателю параллельно генератору 1 через мощный диод 5 и верхний контакт (1) коммутатора 4. В этом положении через дугу, кроме тока генератора 1 (!мин), проходит дополнительный ток аккумулятора, который увеличивает в несколько раз сварочный ток до величины (IMB«) определяемой точкой пересечения характеристики дуги (е) с нагрузочной характеристикой (в) аккумулятора

12. Таким образом. на клемме электрододержателя формируется результирующая вольт-амперная характеристика (б), обеспечивающая уверейный поджиг дуги повышенным напряжением генератора 1 и экономичное поддержание ее горения в области больших токов аккумулятора 12.

Если автомобильный генератор 1 имеет дополнительный вывод общей точки своих обмоток, соединенных звездой, то за счет переключения коммутатора 4 на дополнительный контакт (IVJ, связанный с этой точкой, можно обеспечить промежуточные значения сварочного тока, который будет меньше тока аккумулятора l<>«aa счет его прохождения через собственное сопротивление параллельно включенных обмоток l8нератора и "плюсовой" тройки диодов его встроенного генератора 3, Тогда как наличие всех трех фазных выводов обмоток гене- ратора, позволяет подключить дополнительный трехфазный выпрямитель

16 через разделительные конденсаторы 15, обеспечивающие суммарное напряжение

1814600 на клемме электроинструмента (Uz) от согласно-последовательно включенных выпрямителей 3 и 16, равное 120 В, что вполне достаточно для подключения различных электроинструментов с коллекторными 5 электродвигателями, которые могут работать как на переменном, так и постоянном токе, например электродрель, электробритву ит и.

Испытание опытного образца заявлен- 10 ного устройства, оформленного в виде небольшой приставки к штатному электрооборудованию автомобиля, пбказали практическую возможность сварки электродами до 3 мм на легковых автомобилях с 15

14-вольтовыми генераторами, и до 4 мм на гр зовых с генераторами 28 В. По сравнению с прототипом и его базовым вариантом-установкой "МоЫ!е power" производства "AM-Produkte GmbH" ФРГ, 20 заявленное устройство не нуждается в замене штатного генератора автомобиля специальным трехкиловаттным генератором с контрольной аппаратурой, т.к. достижение необходимых оборотов двигателя у заяв- 25 ленного устройства контролируется визуально по загоранию газоразрядного индикатора, а необходимый диапазон сварочных токов обеспечивается буферным режимом работы аккумулятора, который 30 достаточно интенсивно подзаряжается через схему ограничителя напряжения во время пауз сварки, что практически не ограничивает время проведения сварочных работ в полевых условиях, 35

Формула изобретения

1. Автомобильный сварочный агрегат, содержащий трехфазный генератор переменного тока с внешним возбуждением и диодным выпрямителем, который подключен через контакты коммутатора к регулятору напряжения заряда аккумулятора. клеммам электрододержателя и питания электроинструмента, отличающийся тем, что, с целью увеличения диапазона ре- " гулирования сварочного тока и продолжительности сварочных работ от бортовой сети автомобиля, выпрямитель трехфазного генератора подключен к буферному конденсатору и ограничителю напряжения, состоящему из газораэрядного индикатора, который через конденсатор, шунтированный ползунком заземленного потенциометра, соединен с управляющим электродом полупроводникового ключа, включенного между выпрямителем генератора и аккумулятором, который через переменный резистор подключен к регулятору напряжения заряда и к обмотке возбуждения генератора, а через контакты коммутатора аккумулятор соединен с анодом диода, подключенного катодом к выпрямителю генератора, клемме электрододержателя и другому контакту коммутатора.

2. Агрегат по п,1, отличающийся тем, что общая точка обмоток генератора, соединенных звездой, через дополнительный контакт коммутатора подключена к аккумулятору, а фазные выводы обмоток генератора через оазделительные конденсаторы подключены к дополнительному трехфазному выпрямителю, который, соединен с клеммами электроинструмента и выпрямителем генератора согласно последовательно.

1814600 t

Составитель А,Ш пади

Техред М.Моргентал Корректор M.дндрушенко

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1838 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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