Сварочный осциллятор

Сварочный осциллятор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О Il И С А Н Й Е (и) 437584

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реснублик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 1.05.72 (21) 1782659/25-27 (51) М. Кл. В 23k 9/06 с присоединением заявки №

Государственный комитет

Соввтв Министров СССР

ll0 делам изооретвннв и открытий (32) Приоритет

Опубликовано 30.07.74. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 04.12.74 (53) УДК 621.791.037 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. И. Лесков, В. П. Лугин, t3. H. Орлов и В. A. Пирогов

Брянский институт транспортного машиност1Юения(71) Заявитель (54) СВАРОЧНЪ|й ОСЦИЛЛЯТОР

Изобретение относится к устройствам стабилизации процессов сварки.

Известен сварочный осциллятор, содержащий повышая>щий трансформатор, накопительные и разрядный конденсаторы, искровой разрядник и ньиодной высокочастотный трансформатор.

Для повышения эффективности и надежности работы в предлагаемом осцилляторе искровой разрядник выполнен из трех силовых электродов, соединенных с разрядным и накопительными конденсаторами, и четырех управляющих электродов, размещенных попарно между силовыми электродами, а в осциллятор введены два дополнительных импульсных высоковольтных трансформатора, первичные обмотки которых через введенный в осциллятор управляемый коммутатор подключены к выходной обмотке сварочного трансформатора, а вторичные соединены с управляющими электродами искрового разрядника.

На чертеже изображена принципиальная электросхема предлагаемого сварочного осциллятора.

Сварочный осциллятор содержит накопительные конденсаторы С и С2, разрядный конденсатор С, импульсные конденсаторы С4 и

Со, защитный конденсатор С,„,, опорные диоды Д и Д>, тиристоры До и Д,, образующие управляемый коммутатор УК, диоды До и До

2 в цепи управления тиристоров Дэ и Д4, силовыс электроды СЭ1 — C3> и управляемые электроды УЭ1 — УЭ искрового разрядника УР, сварочный трансформатор ТС, повышающий трансформатор ТР1, выходной высокочастотный трансформатор ТР2, импульсные высоковольтные трансформаторы ТРЗ и ТР4, диффе-. репцирующий трансформатор ТР5, сопротивление R> в цепи дифференцирующего транс10 форматора, сопротивления 14 и Ко в цепях управления тиристорами Де и Д, дроссель ДР в сварочной цепи и реле Р напряжения.

Силовые электроды СЭ вЂ” СЭв через диоды

Дь Д„вторичную обмотку трансформатора

15 ТР! и первичную обмотку трансформатора

ТР2 соединены с накопительными и разрядным конденсаторами С вЂ” Се. Между силовыми электродами СЭ, СЭЗ и СЭь СЭв размещены попарно управляющие электроды УЭ1, УЭе и

20 УЭв, УЭ4. Эти электроды подключены ко вторичным обмоткам повышающих импульсных высоковольтных трансформаторов ТРЗ и ТР4 управления.

Управляемый коммутатор включает в себя

2s два соединенных встречно-параллельно тиристора Дз и Д„последовательно с которыми включены соответственно первичные обмотки трансформаторов ТРЗ и ТР4 управления. Обе параллельных ветви, каждая из которых со30 держит тиристор и соответствующую обмотку

437584

3 трансформатора управления, подключены ко ствующие полупериоды промышленной часто65 вторичной обмотке сварочного трансформатора

ТС через общий формирующий импульсный конденсатор С .

Фазосдвигающее устройство включает в се- - 5 бя дифференцирующий трансформатор ТР5, первичная обмотка которого через активное сопротивление Rj подсоединена к сварочному электроду и изделию. Параллельно первичной обмотке трансформатора ТР5 через нормаль- ц но закрытый контакт реле P напряжения под ключен фазосдвигающий импульсный конденсатор С5. Трансформатор ТР5 имеет две вторичные обмотки ТР511 и TP5III. Вторичная обмотка ТР5П через последовательно соединенные диод Д5 и ограничительное сопротивление R2 соединена с отпирающим электродом и катодом тиристора Дз, а вторичная обмотка

TP511I через диод Д и сопротивление Кз— с отпирающим электродом и катодом тиристора Д .

При холостом ходе сварочного трансформатора ТС (в момент первоначального возбуждения дуги) падение напряжения на сварочном дросселе ДР равно нулю, и нормально закрытый контакт реле P подключает фазосдвигающий кенденсатор С5 к первичной обмотке дифференцирующего трансформатора 1 Ð5. В этом случае к последовательной цепи:

R> — первичная обмотка ТР51 приложено напряжение холостого хода сварочного трансформатора, которое дифференцируется трансформатором ТР5, сдвигается по фазе конденсатором С5 и со вторичных обмоток ТР511 и

ТP5111 поступает после выпрямления диода- ss ми Д или Дб соответственно на отпирающий электрод тиристора Дз (в одном полупериоде промышленной частоты) или на отпирающий электрод тиристора Д4 (в другом полупериоде). Величина фазосдвигающего конденсатора 40

С5 подобрана таким образом, чтобы тиристоры Д> и Д4 открывались соответственно при 70 и 250 электрических градусах кривой напряжения сварочного трансформатора ТС, Поскольку на вход управляемого коммутатора 45

УК также поступает напряжение холостого хода сварочного трансформатора, то при поочередном открытии тиристоров gl3 и Д4 в каждом полупериоде промышленной частоты формирующий конденсатор С перезаряжается и so в первичных обмотках ТР31 и ТР41 поочеред но протекают импульсы тока. Во вторичных обмотках трансформаторов управления ТР311 и ТР411 поочередно в каждом полупер иоде промышленной частоты наводятся SS высокие э.д.с., достаточные для пробоя соответствующих промежутков между управляющими электродами УЭ и УЭ или

УЭЗ и УЭ . В результате этого между управляющими электродами проскакивает искра, 60 которая ионизирует соответствующий воздушный промежуток между силовыми электродами управляемого разрядника. Накопительные конденсаторы Ci и С заряжаются в соответ4 ты через диоды Д) или Д2 от вторичной обмотки трансформатора ТРI. Напряжение заряда конденсатора С> приложено к разрядному промежутку между силовыми электродами СЭ и

СЭЗ, а напряжение заряда конденсатора С2— к разрядному промежутку между электродами

C3i и СЭ2. Величины воздушных зазоров между силовыми электродами установлены такими, чтобы исключался их самопроизвольный пробой напряжением заряда накопительных конденсаторов. Пробой промежутков между силовыми электродами и, следовательно, разряд накопительных конденсаторов Ci или Сг возможны только в .момент возникновения искрового разряда между соответствующими управляющими электродами, т. е. в момент ионизации промежутка вспомогательной искрой.

Во время одного из полупериодов промышленной частоты между управляющими электродами УЭ и УЭ проскакивает искра, которая ионизирует разрядный промежуток между силовыми электродами С3> и СЭЗ. Происходит электрический пробой этого промежутка, и накопительный конденсатор С разряжается через вспомогательный разрядный конденсатор

С> на первичную обмотку выходного трансформатора ТР2. В следующий полупериод при проскакивании искры между управляющими электродами УЭ и УЭ4 аналогично разряжается накопительный конденсатор С2, и далее процесс повторяется. Во вторичной обмотке трансформатора ТР2, включенной последовательно в сварочную цепь, наводятся высоковольтные импульсы напряжения, которые обеспечивают пробой промежутка между сварочным электродом и изделием и возбуждают между ними дугу от сварочного трансформатора ТС. Так как первичное напряжение трансформатора ТР2 достигает нескольких киловольт, то для возбуждения сварочной дуги без соприкосновения электрода с изделием требуется небольшой коэффициент трансформации выходного трансформатора ТР2 (п= l,á — 2,0).

После возбуждения дуги и появления тока в сварочной цепи реле P отключает фазосдвигающий конденсатор С5, В этом случае через сопротивление К на первичную обмотку дифференцирующего трансформатора ТР5 подается дуговое напряжение Ид. Поскольку последовательное соединение активного сопротивления R> и первичной обмотки ТРЯ представляет дифференцирующую цепочку, то на обмотке ТР51 действует напряжение, пропорциональное производной дугового напряжения по

dU» времени . В моменты измерения полярdt

d0д ности дугового напряжения производная —

dt максимальна, и в эти моменты во вторичных обмотках трансформатора ТР511 и ТР5111 возникают кратковременные импульсы напряжения, отпирающие соответственно тиристоры

Дз или Д, что приводит затем к появлению искры между соответствующими управляемц437584 ми электродами и, следовательно, к разряду того или иного накопительного конденсатора аналогично тому, что имело место при холостом ходе сварочного трансформатора. Так как процесс электрического пробоя разрядного промежутка между силовыми электродами управляемого разрядника при дополнительной ионизации его вспомогательной искрой практически безынерционен, то в процессе горения сварочной дуги стабилизирующие импульсы подаются на дуговой промежуток строго синхронно с изменением полярности дугового напряжения, что обеспечивает надежность возбуждения сварочной дуги в начале каждого полупериода сварочного переменного тока.

Таким образом, при первоначальном воз буждении сварочной дуги предлагаемое устройство обеспечивает подачу на промежуток между сварочными электродом и изделием в течение каждого полупериода промышленной частоты только одного высоковольтного импульса, синхронизированного с напряжением холостого хода сварочного трансформатора, а в процессе горения сварочной дуги каждый стибилизирующий импульс, выдаваемый осциллятором, подается на дуговой промежуток в момент изменения полярности дугового напряжения, что обеспечивает стабильное горение сварочной дуги.

Предмет изобретения

Сварочный осциллятор, содержащий повышающий трансформатор, накопительные и раз)p рядный конденсаторы, искровои разрядник и выходной высокочастотный трансформатор, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности и надежности работы, искровой разрядник выполнен из трех силовых

15 электродов, соединенных с разрядным и накопительными конденсаторами, и четырех управляющих электродов, размещенных попарно между силовыми электродами, а в осциллятор введены два дополнительных импульсных вы

20 соковольтных трансформатора, первичные обмотки которых через введенный в осциллятор управляемый коммутатор подключены к выходной обмотке сварочного трансформатора, а вторичные соединены с управляющими элек25 тродами искрового разрядника.

437584

Составитель В. Колесниченко

Техред 3. Тараненко Корректоры: А. Николаева н Л. Корогод

Редактор Н. Суханова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3215/14 Изд. № 1851 Тираж 944 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5