Выпрямительное устройство для питания сварочной дуги

Выпрямительное устройство для питания сварочной дуги

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1

Ю

Класс 21 Ф =,-Ф4 --"-- .

1

Г

Qe $$$QQ

ABTQPCMOE СВИДЕТЕЛЬСТВО HA ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ выпрямительного устройства для питания сварочной. дуги.

К авторскому свидетельству Г. И. Бабат, заявленному 10 ноября

1932 года (спр. о перв № 118357).

0 выдаче авторского свидетельства опубликовано 31 марта 1935 года. (423) Дуговая электросварка постоянным током, благодаря своим многочисленным достоинствам, является в настоящее время наиболее широко применяемым видом электроварки.

Источниками тока для этого вида электросварки в большинстве случаев являются динамо-машины постоянного тока, обладающие специальными характеристиками, приноровленными к требованиям дуговой сварки. Таковы, например, машины Розенберга, Кремера, Линкольн и т. д., но вследствие громоздко-. сти и относительно. высокой стоимости таких установок возникает стремление применить в качестве источника тока для электросварки более дешевые и портативные выпрямители (хотя бы ртутные).

Одним из препятствий, стоящих на этом пути, является то,, что нормальные выпрямительные схемы (например, применяемые в электрической. тяге) обладают не соответствующей требованиям дуговой сварки слишком пологой внешней характеристикой.

В настоящем - изобретении предлагается схема выпрямительного устройства для питания сварочной дуги с газо тронами с накаленным катодом,,анодными и катодной: реактивными катушками и .параллельной обмоткой возбуждения, расположенными на общем особым образом выполненном магнитном сердечнике. Внешняя, динамическая характеристика такого выпрямителя может быть сделана достаточно крутой и-удовлетворяющей всем. требованиям дуговой электросварки, причем величину наклона характеристики и силу тока короткого замыкания можно регулировать по желанию.

В изображенной на чертеже пример-. ной принципиальной схеме предлагаемого выпрямительного устройства на общем магнитном сердечнике 2 броневого типа с увеличенным сечением среднего стержня и имеющим s средней части разветвление магнитопровода по числу фаз питающего трансформатора наложены обмотки: на указанных отдельных ветвях анодные реактивные катушки 4,, а на крайних частях сердечника увеличенного сечения — катодная реактивная катушка 5 и параллельная обмотка возбуждения 3. Две последних обмотки расположены таким образом, что их ампервитки действуют навстречу друг другу. и поэтому постоянная составляющая магнитного потока в.сердечнике 2 является функцией разности ампервитков этих обмоток.

Строго говоря, необходимо принять: во внимание также и постоянную составляющую ампервитков анодных катушек 4. Эти ампервитки могут (в завиф

/.-. /

? симости от направления обмотки катушек) или складываться или вычитаться из ампервитков обмотки 3, но их можно и не учитывать.

При холостом ходе выпрямителя амперВитки реактивной катушки 5 равны нулю. Обмотка же 3 так рассчитана, что ее ампервитки при этом доводят сер. дечник (в особенности ту его часть, на которой намотаны анодные катушки 4) до очейь высокого насыщения, благодаря чему магнитная проницаемость сердечников катушек 4 падает, а следовательно, уменьшается и самоиндукцйя последних.

Прй нагрузке же выпрямителя напряжение на зажимах обмотки 3 падает, и .ампервитки ее, следовательно, уменьшаются. Кроме того, из ампервитков .катушки 3 начинают вычитаться ампер Витки катушки 5. Поэтому насыщение сердечников анодных катушек падает, дроницаемость сердечников р возрастает, а стало-быть самоиндукция и взаимоиндукция анодных катушек увеличиваются.

Из теории выпрямителей известно; ,что отдаваемое выпрямителем напряжеиие можно представить формулой:

Vz= Vgo 1 — .... (1)

В этой формуле. U — напряжение

ro

1 холостого хода; х — индуктивное сопротивление анодных катушек; 1 — отдаваемый выпрямителем постоянный ток и Й, — постоянная, зависящая от числа фаз выпрямителя.

Задавшись соотношением = 1 о 1 — — - ° ° (2), V

У где. ko — какая-то произвольная постоянная, и подставив выражение (2) в формулу (1), можно убедиться, что сила тока, отдаваемого выпрямителем, будет .все время оставаться постоянной

„й равной — независимо от. сопротивле4о ") ния нагрузки выпрямителя.

Такой вид зависимости для х, какой дан в формуле (2), можно, например, получить, .выполнив анодные катушки:4 ,и катодную катушку 5 так, чтобы постоянные составляющие их ампервитков. всегда взаимно уничтожались (y приведеннбй на чертеже двухфазной схейе для этого необходимо, чтобы число вит- . ков каждой из анодных катушек было. вдвое больше числа витков катодной реактивной катушки 5). Тогда магнитная проницаемость сердечника 2 будет лишь: функцией тока, текущего по параллель-. ной обмотке 3. Последний же зависйт-: только от V. Рассчитав соответственно .8, размеры сердечника (в случае нужды можно, например, в нем сделать щели,: вырезы и т. д.) и выбрав подходящий сорт железа или включив последовательно с параллельной обмоткой возбуждения соответствующее сопротивление, всегда можно добиться нужного. вида . зависимости о. =/(V ) и следовательно

8 х =. f(V ). .Придав зависимости x = f (U 1 ) другой вид, можно получить любую другую форму кривой для внешней характеристики выпрямителя. При желании можно даже получить падающую характеристику, айалогичную характеристике шунтовой динамо-машины постоянного тока.

Отсюда видно, что, изменяя: число витков анодных катушек 4 и катодной катушки 5 или включив в цепь катушки

3 реостат и меняя величину сопротивления последнего, легко можно менять вид .внешней характеристики предлагаемого выпрямителя и величину тока короткого замыкания, приноравливаясь в каждом отдельном случае к особенностям выполняемой? -сварочной работы.

Такая выпрямительная установкаимеет в качестве источника тока для. дуговой электросварки следующие пре- имущества по сравнению с динамо- ? машинами:

1) отсутствие вращающихся частей, . простоту конструкции, портативность и дешевизну;

2) возможность получения практически любой внешней характеристики от одного и того же агрегата;

3) высокий к. и. д., отсутствие потерь холостого хода и хороший коэфициент мощности питающей выпрямитель сети;

4) простоту управления и легкую возможность дистанционного управления.

Очевидно, что такой выпрямитель у

fP /$g

/ — 3

Эксперт К. О. Розен

Редактор Д. В. Васильев

t может применяться не только для целей электросварки, но и в любом другом случае, когда от источника тока тре буется какой-либо специальный вид внешней характеристики.

Предмет изэбретения.

Выпрямительное устройство для пи- .тания сварочной дуги с газотронами.с накаленным катодом, анодными и катодной реактивными катушками и парал. лельной обмоткой возбуждения, расположенными на общем магнитном сердечнике, отличающееся тем, что сердечник броневого типа с увелияенным сечением среднего стержня имеет в средней части разветвление магнитопровода, по числу фаз питающего трансформатора, на отдельных ветвях которого расположены айодные реактивные катушки, тогда как на крайних частях сердечника, имеющих увелИченное сечение, расположены катодная реактивная катушка и параллельная обмотка возбуждения, ампервитки которых действуют навстречу..Тип. „Печатйый Труд". Зак. 6428-500