Источник питания для сварки

Источник питания для сварки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

727359

Союз Советских

Социалистических

Республик

Ф.

1 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 12.07.76 (21) 2390774/25-27 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) M. Кл .

В 23 К 9/00

Государстеенный комитет

СССР

Опубликовано 15.04.80. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 25.04.80 (53) УДК 621.791. .75.037 (088.8) ло делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

P. Н. Суладзе, M. Н. Геленидзе, Р. А. Григолишвили, Г. Г. Отарашвили, 3. Г. Тадумадзе, Г. Г. Швангирадзе и В. M. Элканишвили (7l ) Заявитель (54) ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ДЛЯ СВАРКИ

Изобретение относится к источникам питания сварочной дуги и может быть применено в любой области народного хозяйства, где применяется сварка.

Известен источник питания для сварки, содержащий сварочный генератор с независимым возбуждением, электродвигатель которого подключен к клеммам сети, выпрямитель для питания обмотки возбуждения и датчик тока нагрузки (1).

Этот источник имеет подающие внешние характеристики.

Переход от одной статической характеристики на другую осуществляется посредством изменения тока возбуждения. Измерение тока возбуждения обычно производится посредством регулируемого сопротивления, включенного в цепь возбуждения.

Поскольку стабильность тока нагрузки (сварочного тока) сильно зависит от тока возбуждения генератора, для предотвращения колебаний тока нагрузки при колебаниях напряжения питающей сети, между сетью и системой возбуждения включен ферромагнитный стабилизатор напряжения.

Генераторы этого типа обладают рядом положительных свойств, предопределяющих

2 их широкое применение-"в сварочном йройзводстве: легкость регулирования сварочного тока, стабильность сварочного тока относительно изменения напряжения питающей сети и т. д.

Однако генераторы этого типа обладают и рядом недостатков. Например, при регулировании тока нагрузки изменением тока возбуждения пропорционально изменению тока нагрузки уменьшается напряжение холостого хода генератора, что- йриводит к ю затруднению зажигания дуги. Увеличение ампер-витков размагничивающей обмотки для получения малых токов нагрузки с сохранением достаточной величины холостого хода, прйводит помимо увеличения габаритов к ухудшению динамических свойств гене!

5 ратора. Это ограничивает диапазон регули,,...,,рования тока нагрузки сварочных генераторов подобных типов.

Известные сварочные генераторы обладают также тем недостатком, что ферромагнитные стабилизаторы напряжения тока возбуждения сварочного генератора не обеспечивают стабилизацию тока возбуждения относительно изменения сопротивления обмотки возбуждения при различных темпе727359 з ратурах нагрева. Вследствие этого сварочные генераторы с ферромагнитными стабилизаторами напряжения имеют различные характеристики при включении холодного генератора и при нагретом состоянии.

Ввиду того, что установившиеся температуры нагрева генератора достигаются в течение лишь 2 — 3 ч, нестабильность характеристик генератора относительно температуры нагрева являются крупным недостатком .

Цель изобретения — расширение диапазойа регулирования и одновременно повышение стабилизации тока нагрузки.

Это достигается тем, что в источник питания предлагаемой конструкции введены индуктивно-емкостный преобразователь, трансформатор которого выполнен с подмагни"чиванием ярм, и дополнительный выпрями- тель, причем индуктивно-емкостный преобразователь своим входом подключен к клеммам сети, а выходом к упомянутому выпрямителю, обмотка подмагничивания трансформатора подключена через дополнительный выпрямитель к датчику тока нагрузки, Принцип работы устройства поясняется чертежом.

Устройство включает в себя сварочный генератор Г, содержащий независимую обмотку возбуждения ОВ, размагничивающую обмотку Ор и шунтЯ1, откуда снимается напряжение, зависящее от тока нагрузки; индуктивно-емкостный преобразователь источника напряжения в источник тока, выполненный в виде «звезды», одним лучом которой являются первичные обмотки 011 и 012 трансформатора Тр, подключенные к одной из фаз, вторым лучом — дроссель1, подключенный к отстающей фазе, и третьим — конденсатор С, подключеинь и к опережающей фазе; трансформатор Тр, содержащий комплект обмоток; первичные обмотки 011 и 012, расположенные на различных стержнях, вторичные 021 и 022 и обмотку подмагничивания ОП, расположенную таким образом, что переменные ЭДС, наводимые на эту обмотку от других обмоток, уравновешивают друг друга; выпрямительный блок

ВБ1 для питания обмотки возбуждения; выпрямительный блок ВБ2, питающий обмотку подмагничивания трансформатора, и потенциометр 2 для регулирования тока этой обмотки.

Принцип работы устройства состоит в следующем.

Известно, что если реактивные сопротивления индуктивности 1. и конденсатора С равны друг другу,Хь —— . Х, то при схеме соединения. приведенной на чертеже, ток ветви А J4 не зависит от нагрузки

= — "-4 — = COnSt, 4 х где „вЂ” линейное напряжение питающей сети;

Х = Хь = Х вЂ” реактивное сопротивление элементов 1 и С Поэтому ток обмотки независимого возбуждения не зависит от ее сопротивления и соответственно от степени нагрева обмотки. Следовательно, ток нагрузки генератора не зависит от степени нагрева обмотки возбуждения.

При изменении тока подмагничивания I„ изменяется насыщенность сердечника транс5 форматора Тр, соответственно изменяется коэффициент трансформации, и при неизменном токе I> в первичных обмотках трансформатора изменяется ток вторичных обмоток трансформатора и соответственно ток

qy возбуждения 1в.

Таким образом, изменением тока подмагничивания I„посредством регулирования потенциометра R 2 регулируется ток возбуждения обмотки генератора 1в и соответственно ток нагрузки генератора 1 . При этом

MoIgHocTb управления в десятки и сотни раз меньше мощности, потребляемой обмотками возбуждения, что упрощает дистанционное управление током сварки. При изменении напряжения сети пропорционально измелю няется ток первичных обмоток трансформатора 14. Одйако при этом соответственно изменяется ток подмагничивания таким образом, что восстанавливается величина тока возбуждения, установленная заранее. Например, путем увеличения напряжения сети

23 возрастает ток обмотки возбуждения генератора !в пропорционально напряжению сети. Пропорционально напряжению сети увеличивается и ток подмагничивания Iz.

Это приводит к увеличению реактивной составляющей тока в первичной обмотке трансформатор Тр, и ток возбуждения 1 снижается до исходной величины.

Таким образом, устройство обеспечивает регулирования тока нагрузки и стабилизации тока нагрузки относительно изменения напряжения питающей сети и степени нагрева обмбток возбуждения.

Расширение диапазона регулирования тока нагрузки достигается следующим образом.

Положение 1 переключателя диапазонов соответствует диапазону больших токов нагрузки (например, 300 — 500 А).

Положение П переключателя диапазонов П соответствует диапазону средних токов сварки 160 — 300 А. Причем нижняя величина тока (например, 160 А) соответст43

v вует минимально допустимои величине напряжения холостого хода (обычно 50 В).

Для дальнейшего уменьшения тока нагрузки в известных генераторах включают балластное сопротивление, которое ухудшает техниso ко-экономические показатели генераторов.

В предлагаемом устройстве в цепь нагрузки включен шунт Rl. ЭДС падения напряжения на шунте подключена последовательно согласно ЭДС выпрямительного блока в цепи одмагничивания трансформатора. Соотношение напряжений выхода выпрямительного блока в шунте устанавливают таким образом, что при работе генератора на минимальных токах (диапазон малых токов, 727359

Формула изобретения

Составитель И, Лурье

Гехред К. нуфрич Корректор Г. Решетннк

Тираж 1160 Подписное

ЦН И И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал П П П к Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Г. Нечаева

Заказ 896/10 положение II I переключателя диапазонов 11) ток подмагничивания равен номинальному, соответствующему малому диапазону токов.

При работе генератора в режиме холостого хода ЭДС шунта равна нулю, ток подмагничивания мал, и соответствующее напряжение холостого хода генератора выдерживается в пределах, обеспечивающих стабильные возбуждения дуги.

Таким образом достигается расширение диапазона регулирования тока нагрузки сварочного генератора в сторону малых токов без ухудшения динамических свойств генератора.

Предлагаемый сварочный генератора обеспечивает регулирование тока, нагрузки в широких пределах и стабилизацию тока нагрузки при колебаниях напряжения питающей сети и изменениях температуры нагрева обмоток возбуждения.

Источник питания для сварки, содержащий сварочный генератор с независимым возбуждением, электродвигатель которого подключен к клеммам сети, выпрямитель для питания обмотки возбуждения и датчик тока нагрузки, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования и одновременно повышения стабилизации тока нагрузки генератора, в источник питания введены индуктивно-емкостной преобразователь, трансформатор которого выполнен с подмагничиванием ярм, и дополнительный выпрямитель, причем указанный индуктивно-емкостный преобразователь своим входом подключен к клеммам сети, а выходом — к упомянутому выпрямителю, обмотка подмагничивания трансформатора подключена через вышеуказанный допол- нительный выпрямитель к датчику тока нагрузки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сварочный преобразователь типа

ПД-50142. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. АН Груз. ССР, Тбилиси (прототип).