Устройство для сварки

Устройство для сварки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ 1 1 48 772 8

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.11.73 (21) 1969474, 25-27 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 15.10.75. Бюллетень М 38

Дата опубликования описания 21.01.76 (51) М. Кл. В 23k 9 10

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.791.037 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. И. Зайцев, А. Ф, Князьков, Е. В. Щепкин, А. С. Максимов и Ю. H. Сараев

Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики при Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ

Изобретение относится к области сварки и может быть использовано для электродуговой и плазменной сварки постоянным током.

Известно устройство для сварки, содержащее источник питания, силовой тиристор, дроссель и блокирующий диод, включенные последовательно в сварочную цепь, а также коммутирующий конденсатор и вспомогательный тиристор.

Недостатками известного устройства являются ненадежность в работе, большие габариты и вес из-за наличия двух источников питания и большого числа управляемых элементов-тиристоров, а так же большие потери из-за наличия в цепи заряда конденсатора активного сопротивления.

Повышение надежности, уменьшение веса и габаритов предлагаемого устройства обеспечивается за счет того, что цепь из соединенных последовательно коммутирующего конденсатора и дополнительно введенных в схему блокирующего диода и зарядного дросселя подключена параллельно сварочному источнику питания. Коммутирующий конденсатор и часть секций зарядного дросселя зашунтированы введенным в схему диодом. При питании от источника с большой величиной индуктивности обмоток самого источника для исключения влияния энергии, запасенной в его обмотках на заряд коммутирующего конденсатора, зарядный дроссель имеет магнитный сердечник.

На чертеже изображена схема устройства.

Устройство для сварки состоит пз силового тиристора 1 и коммутирующего дросселя 2, включенных последовательно в сварочную цепь; коммутирующего конденсатора 3, кото1ð рый через вспомогательный тиристор 4 подключен параллельно коммутирующему дросселю 2, а через диод 5 и зарядный дроссель

6 — параллельно источнику 7 постоянного тока; конденсатора 8, включенного параллель15 но зажимам источника 7 постоянного тока; диода 9, подключенного параллельно цепи, состоящей из конденсатора 3 и части секций зарядного дросселя 6; дросселя 10, включенного последовательно в сварочную цепь; диода

11, шунтирующего цепь, состоящую из сварочной дуги и включенного последовательно с пей дросселя 10.

Устройство работает следующим образом.

В первоначальном состоянии силовой 1 и вспомогательный 4 тиристоры находятся в непроводящем состоянии, коммутирующий конденсатор 3 заряжен до напряжения, превышающего напряжение источника 7 питания, за счет зарядного дросселя по цепи 7 — " — 6 — 3—

487728

7. Полярность на конденсаторе 3 прп этом обозначена на чертеже.

При подаче управляющего импульса на управляющий электрод тирпстора 1 последний переходит в проводящее состояние и через нагрузку — сварочную дугу протекает ток по цепи 7 — 10 — дуга — 1 — 2 — 7. Для прекращения протекания тока через нагрузку управляющий импульс подается на управляющий электрод вспомогательного тиристора 4.

При отпирании вспомогательного тиристора 4 конденсатор 3 разряжается по цепи 3—

4 — 2 — 3, и на катоде тиристора 1 появляется положительное напряжение, что приводит к его выключению. Для нормальной работы схемы амплитуда тока в колебательном контуре

3 — 4 — 2 должна превышать максимальное значение тока через силовой тиристор 1 в прямом направлении. Для получения малого времени восстановления управляемости силового тпристора 1 необходимо, чтобы через него в период восстановления протекал достаточно высокий обратный ток по цепи 3 — 4 — 1 — 11—

8 — 3.

При активной нагрузке диод 11 нужен только для прохождения обратного тока, минуя нагрузку, так как в противном случае при малых значениях нагрузки (сопротивление дуги велико) тиристор 1 может не выключиться.

Для надежного выключения время, в течение которого к тиристору 1 приложено обратное напряжение, должно быть несколько больше времени восстановления запирающей способности в прямом направлении силового тиристора 1. Это достигается соответствующим подбором параметров контура 3 — 4 — 2. Таким образом силовой тиристор выключается во время положительной полуволны колебания в контуре 3 4 2.

Считая, что колебательный контур 3 — 4 — 2 идеальный, напряжение конденсатора 3 после перезаряда будет равно первоначальному, но с противоположной полярностью. Следовавательно, в зарядном контуре 7 — 5 — 6 — 3 — 7 будет действовать суммарное напряжение источника 7 и заряженно-о конденсатора 3.

Поэтому зарядный ток при таких начальных условиях будет больше, чем при заряде незаряженного конденсатора. Энергия, запасенная в дросселе 6, будет больше, и конденсатор 3 зарядится до большего напряжения, чем при заряде незаряженного конденсатора. Такой процесс будет повторяться при каждом цикле «перезаряд — заряд» конденсатора 3, и напряжение на нем при высокой добротности контура может подняться до недопустимой величины. При высокой добротности контура для поддержания напря>кения конденсатора

3 требуемой величины, которая определяется надежным выключением тиристора 1, napaëлельно коммутирующему конденсатору 3 и части секций зарядного дросселя подключен диод 9, шунтирующий их в обрагном направлении.

Благодаря диоду 9, после перезаряда кон5

45 депсатора 3 по цепи 3 †-4 — 2 — 3 и дости>кенни полярности, обратной указанной на фиг. 1, начинается процесс перезаряда его по цепи

3 — 9 — 6 — 3. Индуктивность секций нижней части дросселя 6 значительно меньше, чем верхней его части, благодаря этому перезаряд конденсатора 3 по цепи 3 — 9 — 6 — 3 происходит быстрее, чем заряд по цепи 7 — 5 — 6 — 3 — 7, что ограничивает напряжение на конденсаторе.

Необходимое напряжение на конденсатор устанавливается подбором соотношения числа секции зарядного дросселя 6.

При питании от источника с большой величиной индуктивности обмоток самого источника при отключении сварочного тока коммутатором на выходе источника появляется перенапря>кение, за счет которого значительно повышается напряжение па конденсаторе 3.

Для ограничения заряда конденсатора 3 в зарядный дроссель 6 вводится магнитный сердечник. При этом в верхней части дросселя наводится напря>кение, которое приложено встречно напря>кению питания. Величина напря>кения на конденсаторе 3 определяется также соотношением витков дросселя 6.

Вспомогательный тиристор 4 выключается, когда к нему прикладывается отрицательная полуволна напряжения в колебательном контуре 3 — 4 — 2. Таким образом, к нагрузке прикладываются импульсы, по форме близкие к прямоугольной. Частота следования импульсов сварочного тока определяется частотой управляющих импульсов, а длительность сдвигом между управляющими импульсами.

Таким образом, включение коммутирующего конденсатора через зарядный дроссель и диод параллельно сварочному источнику питания существенно упрощает устройство, уменьшает вес и габариты, повышает надежность, исключает источник повышенного напряжения для заряда коммутирующего конденсатора; причем включение диода, шунтирующего в обратном направлении коммутирующий конденсатор и часть зарядного дросселя, стабилизирует напряжение заряда конденсатора на нужном уровне, определяемом соотношением индуктивностей верхней и нижней частей заp5t3H0I о дросс ля.

Предмет изобретения

1. Устройство для сварки, содержащее источник питания, силовой тиристор, дроссель и блокирующий диод, включенные последовательно в сварочную цепь, а также коммутирующий конденсатор и вспомогательный тиристор, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, уменьшения веса и габаритов устройства, цепь из соединенных последовательно коммутирующего конденсатора и дополнительно введенных в схему блокирующего диода и зарядного дросселя подклю чена параллельно сварочному источнику пи тания.

2. Устройство для сварки по п. 1, отлич а ю шее ся тем, что зарядный дроссель вы487728

Составитель И. Лурье

Редактор Л. Василькова Техред Т. Курилко Корректор Л. Орлова

Заказ 3326/7 Изд. № 1904 Тираж 1061 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 полнен секционированным, и часть секций вместе с коммутирующим конденсатором зашунтирована введенным в схему диодом.

3. Устройство для сварки по п. 2, отлич а ю щ е е с я тем, что зарядный дроссель выполнен с магнитным сердечником.