Устройство для высокочастотной сварки труб

Устройство для высокочастотной сварки труб

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(11 716740

Союз Советскнк

Социалнсткческих

Респубпмк (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (51)М. Кд.

{22) Заявлено 03.08.77 (21) 2515432/25-27 с присоединением заявки М (23) П риоритет—

В 23 К 13/00 тватанРствавнЫн квйнтвт

СССР

No данам нзобретеннй в втнрмтнй (ЯД) Уд $621,791, .77 (088.8) Опубниковано 25 02.80. Бюллетень J% 7.

Дата опубликования описания 25.02.80

Ю, А. Саньков, В, Н. Иванов, Г. В. Будкин, Г, Х, Буртман н В. Н. Негляд (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ

СВАРКИ ТРУБ .ф

Изобретение относится к сварке, в частнос ти к устройствам для высокочастотной сварки труб as двух или более полос металла. .Известны устройства для высокочастотной сварки труб иэ двух полос металла, содержа, щее индукторы по одному для каждого свар5 ного шва, подключенные к индивидуальным источникам питания (11.

Однако в этих устройствах не обеспечивается независимость режимов работы источников та питания.

Известно устройство для высокочастотной сварки труб из двух или более полос металла, содержащее индукторы по одному для каждо-го сварного шва, подключенные к индивидуаль15 ным источникам питания, контурные емкости, подключешпте параллельно индукторам, а также попарно связывающие цепи индукторов компенсирующие трансформаторы, вторичные обмотки которых попарно соединены между собой (2}.

Включение компенсирующих трансформаторов в это устройство обеспечивает независимость режимов работы источников питания.

На первичной обмотке каждого трансформатора индуцируется ЭДС, равная по величине и противоположная по направлению ЭДС, индуктированной на последовательно соединенной с этой обмоткой катушке индуктора током, протекающим по второму индуктору. Сумма этих двух MC равна нулю, что обеспечивает стабильность источников питания, Известное устройство однако не устраняет колебания напряжения на индукторе и колебания режимов сварки каждого шва, При близких частотах источников питания колебания режима сварки имеют низкую частоту, Низкочастотные колебания режима нагрева свариваемых кромок не позволяют получить. качественного сварного соединения.

Цель изобретения — повышение стабильности режима сварки каждого шва.

Поставленная цель достигается тем, что первичными обмотками компенсирующих трансформаторов являются катушки индукторов.

Для расширения диапазона регулирования компенсирующей связи устройство снабжено катушками индуктивности, включенными по3 7 следовательно вторичным обмот.;ам компенсирующих трансфбфматорбв.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства для высокочастотной сварки труб из двух полос, Индукторы 1 и 2, расположейнь|е y" свариваемых кромок трубы 3, подключены к индуктивным источникам питания 4 и 5. К индук. ,тору 1 подключена контурная емкость 6, к иь дуктору 2 — контурная емкость 7, Вблизи индуктора 1 расположена катушка 8, образующая с катушкой индуктора 1 первый компенсйру нщий трансформатор. Вблизи индуктора 2 рас положена катушка 9, образующая с катушкой индуктора 2 второй компенсирующий трансформатор. Вторичные обмотки & и 9 компенсирующих трансформаторов (катушки 8 и 9) соеди нены между собой. K выводам их подключены емкости 10 и 11. Последовательно вторичным обмоткам 8 и 9 включена катушка индуктивности 12;

Устройство работает следующим образом.

При подключении индукторов 1 и 2 к ис точникам питания 4 и 5 в каждой паре кромок трубной заготовки 3 индуктируется рабочий ток, обусловленный потоком соответствующего индуктора, При этом индуктор 2 имеет с индуктором 1 магнитные связи. Первая магнитная связь обусловлена наличием общего для индукторов 1 и 2 магнит»»ого потока, вторая— электрической связью обмоток 8 и 9 компенсирующих трансформаторов. Коэффициент магнитной связи, обусловленный наличием общего магнитного потока, определяется конструкцией трубосварочного стана. На катушке индуктора

2 нндуцируется ЭДС с частотой индуктора 1 и амплитудой, обусловленной коэффициентом связи по общему потоку. Коэффициент-магнитной связи индукторов через компенсирующие трансформаторы обеспечивается равным по величине и противоположный по знаку коэффициентом связи по общему магнитному потоку.

На катушке индуктора 2 индуцируется другая ЭДС с частотой индуктора 1 и амплитудой, обусловленной коэффнциейтом связй через KoM пенсирующие трансформаторы, 16740 4

Соотношение электрических параметров схемы, обеспечивающих стабильность сварки, можно определить, рассмотрев последовательно работу каждого элемента.

При подключении индуктора 4 к источнику питания 4 в катушке индуктора 2 находится

ЭДС, определяемая коэффициентом связи индукторов общим магнитным потоком:

Е, =u,Ì,;, где t, — ЭДС, индуцированная на индуктор 2 общим магнитным потоком индукторов 1,2;

U, — напряжение на индукторе 1;

М» >- коэффициент магнитной связи между индукторами 1, 2.

Одновременно на вторичной обмотке 8 первого компенсирующего трансформатора индуктируется ЭДС, определяемая связью обмоток трансформатора и соотношением числа витков;

20 е -u„ м,, Р где Е, — ЭДС, индуцированная на катушке 8;

W/, и W, — число витков индуктора 1 и катушки 8 соответственно;

М вЂ” коэффициент магнитной связи между индуктором 1 и катушкой 8.

Напряжение на катушке 8 будет определять 0 ся добротностью колебательного контура, образованного катушкой 8 и емкостью 10:

W и е q-u „Ч,м„, / где U, — напряженйе на катушке 8;

О, — добротность контура на катушки 8 и емкости 10.

При отсутствии в схеме катушки индуктивности 12 такое же напряжение создается на

40 катушке 9, если пренебречь потерями в линии связи между катушками 8 и 9, И,=U„ где U, — напряжение на катушке 9.

На индукторе 2 индуцируется ЭДС, вызван45 ная напряжением иа катушке 9 второго компенсирующего трансформатора:

Таким образом, устройство обеспечивает индуцирование на инцукторе 2 двух ЭДС рав нйх па величийе и йротивойоложньгх по направлению, обусловливаемых протеканием тока по индуктору 1, и на индукторе 1, обусловли:ваемых протеканием тока по индуктору 2.

Этим устраняется влияние индукторов друг на друга, обеспечивается независимый и стабиль = . ный режим работы каждого индуктора и соответственно стабильный режим сварки каждого шва.

F =v — @ =U.— ° — ° 4 .Н м a 2, 2 ам i »»а

Для симметричной системы а»»™». а 2.9

Е =О и ° М ° И

Е, — ЭДС, индуцированная на индукторе 2 посредством воздействия двух компенсирующих трансформаторов, М,,— коэффициент магнитной связи между индуктором 2 и катушкой соотноше-,. нияЕ, =Е,I

716740 л. v /м .N — — м л.в э.s u z.e/ в

25 л 2

s.â z э И г.э

4 6

Составитель Э, Ветрова

ТехредЛ. Алферова

Редактор И. Острова

Корректор Е. Папп

Заказ 9715/12 Тираж 1160

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП,"Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Это обеспечивается акими параметрами .компенсирующих трансформаторов и емкостей

6, 7 при которых

В случае соотношения параметров М,, < — М,, М,, для выполнения требуемого условия Е, = Е, вместо емкостей 10, 11 последовательно в цепь между вторичными обмотками 8, 9 трансформаторов подключается катушка индуктивности 12, В этом случае напряжение на ка- t0 тушке 8 U,=Å,, на катушке 9:

"в

"в "в" где 0„ — напряжение на катушке индуктив-, ности 12.

ЭДС, -индуцируемая на индукторе 2:

4 /2 а/б М,0 w2 м а в w а.в (л N/, л.в 1.i W 29 20 ц а

0 (М .и -Ы.— 2.м л в л U М д 2. !

Условие стабильности работы индукторов обеспечивается выполнением соотношения;, Использование изобретения позволит новысить качество сварного соединения за счет устранения взаимного влияния индукторов друг йа друга и стабилизации режима сварки, а также полностью устранить потери и напряжения в ветви индуктора, и, таким образом, умень( шить потери мощности и увеличить КПД установки.

Формула изобретения

1, Устройство для высокочастотной сварки труб из двух или более, полос металла, содержащее индукторы по одному для каждого сварного шва, подключенные к индивидуальным источникам питания, контурные емкости, подключенные параллельно индукторам, а также попарно связывающие цепи индукторов компенсирующие трансформаторы, вторичные обмотки которых попарно соединены между собой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения стабильности режима сварки, первичными обмотками компенсирующих трансформаторов являются катушки индукторов.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования компенсирующей связи, уст. ройство снабжено катушками индуктивности, включенными последовательно вторичным обмоткам компенсирующих трансформаторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР N 419340, кл. В 23 К 13/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР Р 601100, кл. В 23 K 13/00, 1976 (прототип}.