Ограничитель напряжения холостого хода сварочного трансформатора

Ограничитель напряжения холостого хода сварочного трансформатора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союэ Соввтскин

Социаписткческик

Республик

О .. ИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

1 (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заивлено11 03,77 (2!)2461994/25 27 (5! )М. Кл.

В 23 К 9/10 с присоединением заявки J%—

Гееудерстввнныб квинтет

СССР (23) Приоритет но делан нэебретеннй н открытий Опубликовано 30.06.80. Ь оллетень Лй 24

Дата опубликования описания 03.07.80 (53) УДК 621.791. .75.037 (088.8) И, М. Штипельман, !О. П. Фепорин, В. Н. Ефремов, Ф, А, Аксельрод, В. Ф. Лавриенко и A. Л. Левин (72) Автори изобретения центральное экспериментальное конструкторское бюро комплексной механизации и автоматизации в строительстве (7!) Эаявитель (54) ОГРАНИЧИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ ХОЛОСТОГО ХОДА

СВАРОЧНОГО ТРАНСФОРМАТОРА

Изобретение относится к сварочной технике, в частности к устройствам дпя автоматического снижения напряжения холостого хопа сварочного трансформатора

go безопасной вепичины.

Известны ограничитепи напряжения холостого хода сварочного трансформатора с коммутирующими эпементами в первичной и вторичной цепях, содержацие включенные в цепь первичной обмотки сварочного трансформатора балластные сопротивпе- О ния, основной и защитный коммутаторы, датчики тока и напряжения, чувствитепьные пороговые элементы по току и напряжению и связанные через чувствитепьные эпементы с дягчиками тока и напряжения каналы управления основным и защитным коммутаторами f 1)

Недостатком укаэанных устройсгв является мапая чувствительность, большая инерционность (бапыпое время от момента кжания апекчродом издедия до появаения напряжения на сварочном трансформаторе0,05...0,lc), что воспринимается сварщи2 ком как помеха в работе и, как следствие, малая надежность в работе.

Известен ограничитепь напряжения хопостого хопа сварочного трансформатора, содержаший коммутатор, вкнюченный в первичную.обмотку сварочного трансформатора, бпок управления коммутатором с формироватепем импульсов, РС-цепочку на отключение, датчик тока, включенный во вторичную обмотку сварочного трансформатора, зпемент гальванической развязки (2

Недостатком этого устройства явттяется низкая надежтюсть - влияние перепадов температур на величину безопасного напряжения, зависимость от режима сварки и типа св арочного трансформатора.

Кроме того, устройство не обеспечивает устойчивого зажигания и горения сварочной дуги, что снижает производитепьность. !

1еаь изобретения - повьпиение наденености работы ограничителя путем уменьшения влияния перепадов температуры на величину безопасного напряжения, незави3 7438 симО от режимов cBBpKII и TIIIIB сваро п(о го трансформатора.

Зта цель достигается тем, что ограничитель содержит логический элемент ИЛИНЕ и элемент гальванической развязки в виде оптрона, причем один вход элемепта

ИЛИ-HE. соединен с выходом формирователя прямоугольных импульсов, другой вход - с RC-цепочкой на отключение, а выход элемента ИЛИ«НЕ соединен со 10 входом оптрона, выход которого соединен с коммутатором.

На фиг. 1 изображена схема ограни-ителя напряжения. холостого хода сварочного трансформатора; íà фиг. 2 - временные диаграммы работы ограничителя в режиме холостого хода; на фиг. 3 - то же, в режиме сварки.

Ограничитель напряжения холостого хода содержит цагчик 1 тока, выполненный в виде трансформатора тока высокой чувст витепьности, двухсторонний ограничитель

2 амплитуды управляющего сигнала, выполненный на диодах, линейный усилитель

3, выполненный на полупроводниках триадах, двухполупериодный выпрямитель 4 управляющего сигнала, выполненный на базе выпрямитепьного блока, безынерци онный элемент гальв апиче ской развязкиоптрон 5, элемент 6 зацержки времени

30 на отклкнение, выполненный на базе регулируемой PC-цепочки, логический элемент

7 ИЛИ-НЕ, элемент задержки 8, формирователь 9 прямоугольных импульсов,односторонний ограничитель 10 амплитуды выпрямленного напряжения сети, двухполу35 периодный выпрямитель 11 напряжения питающей сети, оптрон 12, коммутатор, состоящий из промежуточного коммутирующего элемента 13, выпрямителя 14, защитных диодов 15: силовых коммутиручО ющих элементов 16 в цепи первичной обмотки сварочного трансформатора 17, питающий трансформатор 18 и блок 19 питания схемы.

Ограничитель работает следующим образом.

При включении ограничителя в сеть переменного тока напряжение сети У через понижающий трансформатор 18 поцается на двухполупериодный выпрями50 тель 11.

Выпрямленное напряжение 86 ïoñòóпает на односторонний ограничитель 10, где осуществляется ограничение до амплитуды, необходимой для нормальной работы формирователя 9, представляющего собой несимметричный триггер.

07 4

Поступающие на вход формирователя отрицательные импульсы трапецеидальной формы формирователь преобразует в прямоугольные импульсы Ujpgp .

Так как напряжение отпускания формирователя составляет несколько IIQJIbT, то задний фронт выходных импульсов сдвинут относительно начала соответствующего полупериода синхронизирующего напряжения о

U > < на уголс(<180 . Изменяя величину напряжения подаваемого на вход формирователя можно в некоторых пред лах менять угол о . Сформированные таким образом прямоугольные импульсы поступают на вход элемента 8 временной задержки на выходе которого импульс U, . появляется одновременно с исчезновением сигнала на его вхоце, длительность импульса У а, . выбрана исходя из времени, необходимого для включения основных коммутирующих элементов (силовых тиристоров), и ограничивается временем окончания соответствующего полупериода (импульс,, должен оканчиваться раньше или в момент окончания полупериода).

В режиме холостого хода цепь вторичной обмотки сварочного трансформатора

17 разомкнута и, следовательно, сйгнал от цатчика тока 1 отсутствует, соотвеч ственно отсутствует сигнал Upnp, на первом входе логического элемента 7

ИДИ-HE. B этом случае элемент ИЛИ-НЕ в момент поступления на его второй вход импульсов U z>, открывается на время, равное длительности этих импульсов, и на его выходе появляются инвертирующие импульсы 7д у

В момент открывания элемента ИЛИНЕ срабатывает элемент гальванической развязки - тиристорный оптрон 12, кото рый замыкает цепь анод-управляющий электрод промежуточного коммутирующего элемента (тиристора) 13, включенного в диагональ вьшрямительного моста 14.

Промежуточный тиристор 13 включает ся и остается включенным до конца полупериода (Uy ). Следовательно, через тиристор 13 и выпрямительный мост 14 на управляюцие электроды силовых коммутирующих элементов 16 будут поступать положительные (по отношению к их катодам) импульсы напряжения Um и +m которые будут их открывать1в соответст вующие моменты полупериодов, определяемые углом o(,. Таким образом, на первичную обмотку сварочного трансформатора

17 будет проходить только часть сетевого напряжения и, тем самым, напряжение ока5 7438 зывается сниженным до безопасной seличины.

При переходе в режим сварки в момент касания сварочным электродом (Э) изделия (И), на выходе датчика 1 тока появ5 ляются импульсы напряжения, которые после предварительного ограничения, усиления и выпрямления (см. фиг. 1, поз. 2-4) поступают на тиристорный оптрон 5, в котором из атих импульсов формируется потенциальный сигнал +yn, поступающий на первый вход элемента ИЛИ-НЕ.

В атом случае элемент ИЛИ-HF. открывается и остается в открытом состоянии на все время сварки. Напряжение У,„нa промежуточном тиристоре 13 в начале каждого полупериода возрастает до величины его открывания и резко падает при его включении.

Таким образом, на управляющие элект« роды силовых коммутирующих элементов

l6 в начале соответствуюшего,полуперио да подаются положительные импульсы управленияЦ, и U, которые обеспечива1 ют включение силовых коммутирующих элементов и подачу на первичную обмотку сварочного трансформатора 17 полного напряжения сети. При прерывании процеоса сварки полное напряжение на сварочном трансформаторе исчезает не сразу, а через 1 с после обрыва дуги, .что задается временной задержкой.

Потом ограничитель переходит на работу в режим холостого хода.

Ограничител напряжения холостого хода сварочного трансформатора, кроме повышения безопасности при производстве сварочных работ, обеспечивает повышение производительности труда за счет уменьше07 6 ния инерционности на включение до 0,01 е, акономию электроэнергии в количестве

50О-700 кВт/год на каждом трансформаторе и улучшение коэффициента мощнос ти (С0 a(, ).

Формула изобретения

Ограничитель напряжения холостого хода сварочного трансформатора, содержащий коммутатор, включенный в первичную обмотку сварочного трансформатора, блок управления коммутатором с формирователем импульсов, RC-цепочку на отклточение, датчик тока, включенный во вторичную обмотку сварочного трансформатора и элемент гальванической развязки, о т— личаюшийсятем, что, сцелью повышения надежности работы ограничителя путеМ уменьшения влияния перепадов температуры на величину безопасного напряжения, независимо от режимов сварки и типа сварочного трансформатора, в о раничитель введен логический элемент

ИЛИ-НЕ, а элемент гальванической развязки выполнен в виде оптрона, причем один вход алемента ИЛИ-НЕ, соединен с выходом формирователя импульсов, другой вход «с ЯС вЂ” цепочкой на отключение, а выход элемента ИЛИ-НЕ соединен со входом оптрона, выход которого соединен с ком мут второ м.

И сто чники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 463521, кл. В 23 К 9/10, 1973.

2 Патент Японии N 376648, кл. 12 В 1/12, 1971 (прототип).

743807

Составитель И. Лурье

Редактор И, Нестеров а Техред .О. Легеза Корректор Ю. Макаренко

Заказ 3750/3 Тираж 11бО П onnscao e

ЦНИИПИ Государственно о, комитета СССР по делам изобретений и открытий

11303S, Москва, Ж 35, Рщшская наб., д. 4/5

Фвпввп ППП Пвтвпт г. Ужгороп, уп. Провптнвп, 4