Устройство для модуляции сварочного тока
Патент 948570
Авторы
Классы МПК
Устройство для модуляции сварочного тока
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
< )948570 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 1512.80 (21) 3217326/25-27 ($1) М. Nn.
В 23 К 9/10 с присоединением заявки М9—
Государственный комитет
СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет—
Опубликовано 070882 Бюллетень Ì9 29
Дата опубликования описания 070882 (531 УЙК 6 21 ° 791 ° .75(008.8) В.Н. Фокин и В.Н. Барсуков ! (72) Авторы изобретения (71) Заявитель
Саратовский политехнический институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДУЛЯЦИИ СВАРОЧНОГО ТОК
Изобретение относится к области электрической сварки металлов плавящимся и неплавящимся электродами, используемой в различных отраслях промышленности и- народного-хозяйства.
Известно устройство модулятора для сварки, содержащее тиристорный коммутатор, шунтирующий активное сопротивление, со схемой управления и включенный последовательно сварочный инструмент 51).
Однако это устройство имеет сложность модулятора и коммутирующего сварочную цепь коммутатора; низкий
КПД эа счет активного сопротивления— балласта, включаемого в цепь сварочного тока; возможность регулирования только частоты следования импульсов и невозможность регулирования скважности, т.е. одинаковость длительности импульса и паузы..
Известно также устройство, позволяющее производить электросварку модулированным током, содержащее сварочный трансформатор, последовательно с первичной обмоткой которого включен прерыватель с последова-. тельно соединенным регулируеьим сопротивлением, к отпайке от части первичной обмотки трансформатора . включен второй прерыватель, а также схему их управления (2).
Однако такое устройство обладает рядом существенных недостатков, к ним относятся пониженный КПД. за счет включения регулируемого сопротивле- = ния; наличие двух пар механических контактов — прерывателей, управляемых исполнительными органами, а в случае замены механических контактов (основного и .дополнительного) двумя тиристорами, для их управления необходим генератор управляющих импуль15 сов.
Целью изобретения является повышение качества сварки эа счет возможности перехода с одного режима сварки на другой без разрыва сварочной цепи.
Цель достигается тем, что в устройство для модуляции сварочного тока, содержащее сварочный трансфор-, матор, последовательно с первичной
25 обмоткой которого включен коммутатор режимов сварки с блоком управления, параллельно коммутатору включено сопротивление, введен конденсатор,, а сопротивление выполнено в виде до30 полнительного конденсатора, при этом
948570
Вторым "вариантом данного техни ческого решения является устройство по фиг. 2. Устройство по второму варианту отличается от первого тем, что вместо диода 4, включенного встречно-параллельно с тиристором 5, введен тиристор 12, управляемый от вторичной обмотки трансформатора
13 тока, первичная обмотка которого включена в сварочную цепь, а вторичная через выпрямитель 14, регулируемый резистор 15, стабилитрон 16 и конденсатор 17 связана с управляющим электродом тиристора 12. последний соединен последовательно с конденсатором,,одна обкладка конденсатора подключена к клемме сети, точка соединения конденсаторов подсоединена к, коммутатору, а обкладка дополнительного конденсатора соединена с первичной обмоткой сварочно
ro трансформатора, причем блок управления коммутатором выполнен в виде эарядно-разрядных цепей. При этом
1 зарядная цепь содержит последователь- 10 но соединенные динистор, регулируемяй резистор и конде . сатор, подключенные параллельно коммутатору, разряд-. ная цепь содержит .регулируемый резистор и динистор, соединенный с уп- 15 равляющим входом коммутатора, а регулируемый резистор подключен к об- . кладке конденсатора зарядной цепи °
Коммутатор выпоЛнен в виде встречно-параллельно включенных тиристора 20 и диода.
Коммутатор может быть выполнен на двух тиристорах; включенных встречно-параллельно. В блок управления коммутатора дополнительно введены трансформатор тока, выпрямитель, регулируемый резистор, конденсатор и стабилитрон, причем к вторичной обмотке трансформатора тока через выпрямитель и регулируемый резистор параллельно включены табилитрон и .конденсатор; а регулируемый резистор соединен та<же с упрсвляющим электродом одного иэ тири торов. Первичная обмотка трансформатора тока включена последовательно со в оричной обмот- 35 кой сварочного трансформатора.
На фиг. показана принципиальная схема устройства; на фиг. 2— схема варианта предлагаемого устройства. 40 Устройство по фиг. 1 содержит сварочный трансформатор 1, последовательно с первичной обмоткой которого включено два конденсатора 2 и 3, один из которых эашунтирован 45 диодом 4 с встречно-параллельно включенным тиристором 5, управляемым от формирователя, состоящего иэ зарядной цепочки, содержащей динистор
6 и регулируемый резистор 7 с конденсатором 8, и разрядной цепочки, содержащей динистор 9 и регулируемый резистор 10. Для получения двух различных рех<имов сварки введен переключатель 11 с тремя положениями .
Устройство работает следующим образом.
Для работы на пониженном режиме сварки зарядная цепь формирователя разорвана (переключатель 11 находит60 ся в среднем положении) и тиристор
5 во все время сварки заперт, а в первичной цепи сварочного трансформатора 1 оказывается включенным мак.симальное емкостное сопротивление, . 65 обеспечивающее сварку на пониженном токе. Для работы на повышенном режиме сварки (переключатель 11 находится. в нижнем положении) зарядная цепь формирователя имеет малое сопротивление, в результате чего тиристор .5. все время отперт, а конденсатор 3 эашунтирован, и в первичной обмотке трансформатора 1 оказывается включенным только конденсатор 2, обеспечивающий компенсацию индуктивной составляющей при повышенном сварочном токе.
Для работы в режиме модуляции сварочного тока переключатель 11 находится в верхнем положении (см. фиг. 1), и в зарядную цепочку оказываются включенными динистор 6 и регулируемый резистор 7, при работе на пониженном токе .(тиристор 5 заперт) происходит пробой динистора б и заряжается конденсатор 8 через резистор 7, причем время заряда конденсатора 8 обусловлено постоянной времени зарядной цепочки. По достижении напряжения на конденсаторе, равного напряжению пробоя динистора 9 (в цепи управления тиристора 5),тиристор отпирается, и сварка переходит на повышенный режим работы, при этом динистор б запирается, так как напряжение на закороченном тиристором конденсато- ре 8 близко к нулю, в результате чего конденсатор 8 разряжается до тех пор, пока ток динистора 9 станет меньше тока удержания его в отпертом состоянии, после чего динистор 9 и тиристор 5 запираются, а напряжение на конденсаторе 3 возрастает, и динистор 6 отпирается. После этого снова происходит заряд конденсатора 8 и цикличность перехода с пониженного сварочного тока иа повышенный режим периодически повторяется, обеспечивая сварку модулированным током. Цикличность сварки регулируется постоянными времени зарядной и разрядной цепочек при помощи регулируемых резисторов
7 и 10, а также изменением емкости конденсатора 8.
948570
Отличие работы устройства по вто.рому варианту от первого заключается в том, что при. любом положении переключателя 11 и разомкнутой сварочной цепи отключается модулирующее устройство и одновременно уменьшается нап..Ряжение холостого хода до величины безопасной для сварщика, так как тиристор 4 запирается (отсутствием подачи управляющего сигнала в цепь управления), и в первичную цепь сва- 10 рочного трансформатора 1 оказываются включенными конденсаторы 2 и 3.
При этом модулятор прекращает свою работу. Управление тиристором 4 осуществляется от трансформатора 13 тока, первичная обмотка которого. включена в сварочную цепь, а вторичная через выпрямитель и регулируемый резистор 15 соединена с управляющим . электродом тиристора 12, причем
Управляющий сигнал стабилизирован стабилитроном 16, паралельно которому включен конденсатор 17. В этом случае улучшаются и условия повторного зажигания дуги, поскольку в момент замыкания сварочной цепи (начало очередной сварки) тиристор 12 . отпирается напряжением, снимаемым с конденса=ора 17, и шунтирует конденсатор 3, в результате чего,,на первичную обмотку сварочного тран- сформатора 1 подается повышенное напряжение, что обеспечивает надежное условие возбуждения дуги, а следо-. вательно,.и повышенную надежность работы устройства в целом. . Ç5
Устройство для модуляции сварочного тока выгодно отличает его от всех имеющихся устройств. Оно позволяет вести сварку раздельно в двух режимах без модуляции сварочного 40 тока, а также обеспечивает модуляцию сварочного тока путем периоди,ческого и автоматического изменения .РежиМов сварки, дает Возможность в шиРОких пределах РегулироВать часто- 45 .ту повторения режимов и длительность каждого иэ режимов.
Устройство найдет. применение для высококачественной сварки вертикаль- ных ШВОВ и при пОтОлОчнОй сВарке с обеспечением повышенной техники безопасности труда сварщика как в обычных условиях, так и в более сложных, например при повышенной . опасности (повышенная Влажность токопроводящий пол и т.д.).
Формула изобретения
Устройство для модуляции сварочного тока, содержащее сварочный трансформатор, последовательно с первичной обмоткой которого включен коммутатор режимов сварки с блоком управления, причем параллельно коммутатору включено сопротивление, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что, с гелью повышения качества сварки за счет возможности перехода с одного режима сварки на другой без разрыва сварочной цепи, в него введен конденсатор, а сопротивление выполнено в виде дополнительного конденсатора, при этом последний соединен последовательно с конденсатором, одна обкладка конден-, сатора подключена к клемме сети, точ-. ка соединения конденсаторов подсоединена к коммутатору, а обкладка дополнительного конденсатора соединена с первичной обмоткой сварочного трансформатора, причем блок управления коммутатором выполнен в виде зарядно-разрядных цепей, зарядная цепь сОдержит последовательно соединенные динистор, регулируемый резистор и конденсатор, подключенные параллельно коммутатору, Разрядная цепь содержит регулируемый резистор и цинистор, соединенный с управляющим входом коммутатора, а регулируемыи резистор подключен к обкладке конденсатора зарядной цепи.
2. Устройство по п.1, о т л ч а ю щ е е с я тем, что коммутатор выполнен в виде встречно-параялельных включенных тиристора и диода.
3. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е.с я тем, что коммутатор выполнен на двух тиристорах, включенных встречно-параллельно, а в блок управления дополнительно введены трансформатор тока, выпрямитель, регулируемый резистор, конденсатор и стабилитрон, причем к Вторичной .обмотке трансформатора тока черЕз выпрямитель и регулируемый резистор параллельно включены стабилитрон и конденсатор, регулируеьый резистор соединен также с управляющим электродом одного из тиристоров, а первичная обмотка трансформатора тока вклю- чена последовательно с вторичной обмоткой сварочного трансформатора.
Источники информации,. принятые во внимание при экспертизе
1. шигаев Т.Г. Модулятор переменного сварочного тока для ручной ду-. говой.сварки. Журнал "Монтажные и специальные работы в строительстве", 1979, 9 1, с. 14.
2. Авторское свидетеяь тво СССР
Р 525510, кл. В 23 К 9/06, 1973 (прототип).
948570
Составитель Г. Чайковский
Редактор Н. Багирова Техред Е,Харитончик
Корректор Н Король
Подписное
Заказ 6072/11 Тираж 1153
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий .
113035, Москва, П-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4