Электромашинный сварочный генератор

Электромашинный сварочный генератор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

CoIo3 Советскик

Социалистические

Республик

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АЗТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ iii 867547 (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22)Заявлено04.03.80 (21) 2890865/25-27 с присоединением заявки J4— (23) Приоритет— (5l)M. Кл.

В 23 К 9/00

В 23 К 9/09 Ьеудвретеенный комитет

СССР ао делам нэабретеннй и открытнй

Опубликовано 30.09.81. Бюллетень М 36

Дата опубликования описания 01 .1 О .8 1 (53) УД К 621 . 791 . .751088.8) (72) Авторы изобретения

А. В. Лоос и В. M. Кассиров -

3,1

Томский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им.С.И .Кирбва

1 (7! ) Заявитель

154 ) ЭЛЕКТРОМАШИННЫЙ СВАРОЧНЫЙ ГЕНЕРАТОР

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано B технологических процессах тяжелого машиностроения в качестве источника питания для импульсно-дуговой свар5 ки.

Современное сварочное производство имеет ряд устройств, предназначенных для импульсно-дуговой сварки. Известно устройство для формирования тока при импульсно-дуговой сварке имею1 щее источник постоянного тока и злектромашинный генератор импульсов, J 1 работающие параллельно 1! g.

Наиболее близким по технической, 15 сущности к предлагаемому электромашинному сварочному генератору является машиновентильный импульсный сварочный генератор (2 ).

Известное устройство представля20 ет собой синхронный генератор, на статоре которого расположена трвхфазная, соединенная в звезду обмотка включения на трехфазный двуполупериодный выпрямитель. Ротор генератора имеет обмотку возбуждения и демпферные обмотки по осям поперечный (d) и продольный (д). В цепь демпферной обмотки по оси д включен неуправляемый вентиль, позволяющий осуществлять форсировку основного

1магнитного потока эа счет реакции якоря. Особенностью его является та, что для получения постоянной составляющей и импульсов сварочного тока применена одна обмотка на статоре генератора. Получение импульсов тока, наложенных на постоянную составляющую сварочного тока, в известном генераторе осуществляется посредством отключения от нагрузки одной из фаз статорной обмотки в момент перехода ее тока через нуль с дальнейшим подключением к нагрузке в моменте максимального напряжения. Частота следования импульсов тока зависит от собственной частоты генератора собственной частоты генератора и мак

86754

На фиг. 1 представлена принципиальная схема электромашинного свароч- 50 ного генератора.

Схема электромашинного сварочногo генератора включает многофазную обмотку-статор l обмотку 2 возбуждения, демпферную обмотку 3 по продольной оси, группа 5 тиристоров, диод 6 в одной из фаз, диод 7 в демпферной обмотке по поперечной оси, нагрузку симальное ее значение составляет

V f/2, где f — частота ЭДС-генератора. Однако, вследствие большой постоянной времени затухания переходного процесса в демпферной обмотке

5 по оси q, на практике удается получить частоту следования импульсов

V I/2 только в генераторах малой мощности, При создании сварочных генераторов средней мощности 30-50 кВт >0 реально достижимая частота следования импульсов меньше,V= ft2.Ýòo является большим недостатком известного генератора, так как перенос металла в дуге происходит пропорционально час- 15 тоте импульсов тока, 11овышение производительности сварочного генератора может быть достигнуто при увеличении частоты следования импульсов тока, однако схема не позволяет полу-, 20 чить частоту следования импульсов тока выше чем V= f/2.Недостатком этой схемы является также ограниченный диапазон регулирования краткости базовой и импульсной составляющих сварочного тока.

Цель изобретения — интенсифика— ция процесса сварки путем сглаживания пульсаций тока.

Поставленная цель достигается тем, 30 что электромашинный сварочный генератор для импульсно-дуговой сварки, содержащий якорь с многофазными обмотками, соединенными звездой, ротор с обмоткой возбуждения, демпферными обмотками, расположенными по поперечной и продольным осям и выпрямитель, собранный на управляемых и неуправляемых полупроводниковых элементах, выпрямитель выполнен многофазным однополупериодным с нулевой средней точ- 40 кой, при этом одна из фаз обмотки якоря подключена к выходу генератора через неуправляемый полупроводниковый элемент, а другие фазы обмотки якоря подключены к выходу генератора 45 через управляемые полупроводниковые элементы.

7 4

8 — сварочную электрическую дугу, тиристоры 10-14 группы 5.

На фиг. 2 — фазные ЭДС-обмотки 1, ток в тиристорах группы 5 и ток в нагрузке.

В исходном состоянии ротор генератора вращается с номинальной частотой, обмотка возбуждения запитана постоянным током.

Если управляющий импульс подается на тиристоры в моменты времени t u соответствующие естетственной коммутации, то управляемый выпрямитель работает как неуправляемый. При увеличении угла бК- управления тиристорами происходит задержка открытия последующего тиристора в моменты времени t и tg, следовательно уменьшается действующее значение тока, протекающегo B нагрузке. При вырывании потенциалов на анодах тиристора Г и диода 6 в момент времени t тиристор

14 запирается, а диод 6 вступает в работу. 3а счет того, что диод отпирается по закону естественной коммутации в нагрузке формируется импульс тока. В момент времени происходит выравнивание потенциалов на анодах диода 6 и тиристора 10, но тиристор !О не отпирается, так как на управляющем электроде нет еще управляющего сигнала и поэтому диод 6 продолжает проводить ток. В момент времени t на тиристор 10 поступает управляющий сигнал и он отпирается, запирая своим положительным потенциаВ лом диод 6 со стороны катода.

При работе генератора фаза с диодом нагружена больше, чем другие фазы, поэтому поле реакции якоря имеет эллиптический вид и его можно разложить на прямовращающееся и обратновращающееся поля. Обратновращающееся поле вращается относительно ротора с двойной частотой. В момент времени, соответствующий максимуму потока реЭ акции якоря, сцепленного с демпферной обмоткой 4, происходит открытие диода 7 и на роторе образуется система контуров по продольной и поперечной осям, которая осуществляет форсировку основного магнитного потока.

Использование реакции якоря позволяет увеличить жесткость внешней характеристики генератора и амплитуду импульсов тока.

Изменением угла открытия тиристопоэ. от О до 2Ж/3 можно изменять вели867547 чину постоянной составляющей сварочного тока до нуля.

Управление импульсной составляющей сварочного тока осуществляется за счет изменения тока возбуждения генератора. Для сглаживания пульсаций постоянной составляющей сварочного тока в цепь нагрузки включен сглаживакиций дроссель 8.

Применение предлагаемого устройства позволяет повысить производительность сварочного процесса в 2-3 раза по сравнению с прототипом, так как частота следования импульсов тока в 2-3 раза выше, а перенос металла в дуге пропорционален частоте следования импульсов сварочного тока.

Предлагаемый электромашинный сварочный генератор обладает более плавным регулированием импульсов и постоянной составляющей сварочного тока, что очень важно при сварке металлов различиьм толщин. Применение одной обмотки на якоре повышает надежность работы сварочного генератора по сравнению с известными, а также упрощает технологический процесс производства.

Формула изобретения

Электромашинный сварочный генератор, содержащий якорь с многофаэными обмотками, соединенными звездой, ро5 тор с обмоткой возбуждения, демпферными обмотками, расположенными по поперечной и продольной осям и выпрямитель, собранный на управляемых и неуправляемых полупроводниковых эле10 ментах, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процвсса сварки путем сглаживания пульсаций тока, выпрямитель выполнен многофазным однополупериодным с нулевой сред15 ней точкой, при этом одна из фаз обмотки якоря подключена к выходу генератора через неуправляемый полупроводниковый элемент, а другие фазы обмотки якоря подключены к выходу генегО ратора через управляемые полупроводниковые элементы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Авторское свидетельство СССР

¹ 536018, кл. В 23 К 9/00, 25.03.75 °

2. Авторское свидетельство СССР № 655119, кл. В 23 К 9/00, 01.08.76.

867547

Составитель Г. Чайковский

Редактор Н. Кешеля Техред М, Рейвес Корректор С. Шекмар

Заказ 8176/11 Тираж 1151 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раутская "«a5., д. 4/5

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