Источник питания сварочной дуги

Источник питания сварочной дуги

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Социалистических

Рескублнк

<и>980971 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 24. 10. 80 (21)2997284/25-27 с присоединеиием заявки ¹(23) Приоритет—

Опубликовано 151282„Бюллетень ¹ 46 (511 М. Na.

В 23 К 9/00

Государственный комнтет

СССР оо делам нзобретеннй н открытий (53) УДК 621. 791..75 (088.8) Дата опубликования описания 15. 12. 82

B.Ñ. Фришман, В.К. Капленко и C.Э.,Эвентов (72) Авторы изобретения

Кубанский ордена Трудового Красноа Знамени сельс кохо з яйст не нный институт (71) Заявитель (543 ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ СВАРОЧНОЙ ДУГИ

Изобретение относится к сварочному производству, а именно к автономным сварочным агрегатам, и может быть использовано для..производства сварочных .работ в народном хозяйстве и, в частности в таких отраслях, как транспортное строительство, сельское хозяйство, железнодорожный транспорт.

Известно устройство для дуговой сварки, содержащее в качестве источники электрической энергии генератор постоянного тока.

Однако это устройство дорого, малонадежно, требует значительных затрат, при эксплуатации P1).

Известно также устройство для дуговой,сварки,в которой в качестве источника электрической энергии использован синхронный генератор с выпрямителем (2).

Недостатками этого устройства являются наличие сложных систем возбуждения и регулирования напряжения, громоздкость и большая масса источников.

Наиболее близок к изобретению источник питания, содержащий трехфазный асинхронный генератор, работающий в однофаэном режиме, к двум выводам обмотки. статора генератора подключены два послвдовательно соединенные конденсатора возбуждения и эти жэ выводы статора соединены с клеммами нагрузки P3).

Недостаток этого устройства — малый диапазон регулирования тока нагрузкй.

Цель изобретения - повьтаение качества сварного соединения за счет увеличения диапазона регулирования сварочного тока.

Поставленная цель достигается тем, что в источник питания сварочной дуги, содержащий трехфазный асинхронный генератор повыаенной частоты тока, подключенный по однофазной схеме к клеммам нагрузки;

20 к двум выводам обмотки статора генератора подключены два последовательно соединенных конденсатора возбуждения, введены соединенные последовательно компенсационный конденсатор и регулируемый подмагннчиванием дроссель, а также измерительные элементы тока и напряжения, при этом измерительные элементы подключены к обмоткам подмагничивания регулируемого дросселя, которые включены встречно по.отношению друг к

980971 другу, общая точка соецинения конденсаторов возбуждения через рабочую обмотку регулируемого дросселя и компенсационный конденсатор соединены с третьим выводом обмотки статора.

На фиг.1 представлена схема источника питания сварочной дуги ° на

/ фиг. 2 — эквивалентная схема компенсационной цепи, где U - напряжение на входе компенс ационной цепи, ток в компенсационной цепи; Nt,. реактивное сопротивление, регулируемого дросселем; R — активное сопротивление регулируемого дросселя;

ХС вЂ” реактивное сопротивление ком-, пенгационной емкости.

К двум выводам трехфазной обмотки 1 статора генератора с короткозамкнутым ротором 2 подключены последовательно соединенные два конденсатора возбуждения 3 и 4. К этим же выводам подключены электроды сва-. рочной дуги 5. К третьему выводу обмотки статора 2 и средней точке конденсаторов возбуждения 3 и 4 подключена последовательная цепь компенсации, состоящая из рабочей обмотки 6 управляемого дросселя и компенсационйого конденсатора 7. Параллельно электродам сварочной дуги 5 включены выпрямитель 8, выходы которого связаны с обмоткой 9 подмагничивания дросселя по напряжению. Трансформатор тока 10 включен в линию сварочной дуги 5, вторичная обмотка этого трансформатора через выпрямитель 11 соединена с обмоткой 12 подмагничивания дросселя по току.

При вращении ротора 2 с синхронной скоростью за счет наличия конденсаторов возбуждения 3 и 4 происходит самовозбуждение генератора.

На электродах сварочной дуги 5 устанавливается напряжение холостого хода. Величина этого напряжения зави- 45 сит оТ величины емкости конденсаторов возбуждения 3 и 4.

Для анализа работы изобретения обратимся к схема компенсационной цепи (фиг. 2) . 50

Параметры этой цепи таковы, что во всем диапазоне изменения сварочного тока выполняется условие Хг77., +xj,g., C достаточной для анализа сте- 55 пенью точности можно считать, что во всех режимах работы устройства остаются неизменными частота генерируемых колебаний (f)> активной сопротивления рабочей обмотки б 60 дросселя (Rg<) > напряжение на входе компенсационной цепи (U), т.е.

= const > Rgg = const> 0 =- const, При этом параметры последовательной компенсационной цепи во всем 65 диапазоне изменения нагрузки обеспечивают выполнение условия

Х 7)7 Xl.g

На холостом ходу генератора вследствие наличия только потока подмагничивания от обмотки 9 подмагничивания по напряжению индуктивное сопротивление рабочей обмотки б дросселя имеет малое значение. Поэтому ток в компенсационной цепи минимален. Действительно, значит, для этого режима величина полного сопротивления рассматриваемой цепи максимальна, а ток в этой цепи минимален. Поэтому минимально и падение напряжения на .компенсационном конденсаторе 7, т.е. минимальна и величина ее емкостной мощ- ности. Таким образом, напряжение холостого хода генератора определяется суммарной величиной емкостной мощности конденсаторов возбуждения 3 и 4 и компенсационного конденсатора 7, Параметры элементов устройства таковы; что величина этой мощности на холостом ходу обеспечивает необходимый уровень напряжения.

С ростом нагрузки, т.е. с ростом тока в цепи сварочной дуги 5, вследствие размагничивающего действия обмотки 12 подмагничивания по току происходит увеличение индуктивного сопротивления рабочей обмотки б дросселя. Поэтому уменыаается вели = чина полного сопротивления цепи компенсации Z )р

Значит, возрастает ток в этой цепи

U (! = - >-), а вместе с ним и падения напряжения на элементах цепи компенсации TBR как Хс уу Х,, - To рост напряжения на компенсационной емкости 7 значительно превышает рост напряжения на рабочей обмотке б дросселя. Поэтому в цепи компенсации с ростом тока аварочной дуги 5 выделяется значительная по величине емкостная мощность Qc.> = U и с- . Эта мощность идет на довозбуждение генератора, что и обеспечивает регулирование напряжения и тока сварочной дуги.

Соответствующий выбор параметров устройства обеспечивает необходимый закон регулирования напряжения на электродах сварочной дуги.

Положительный эФфект от использования устройства обусловлен расширением диапазона изменения сварочного тока.

Использование изобретения в качестве источника питания сварочной дуги

980971

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 9567/17 Тираж 1153 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 переменного тока в автономных сварочных агрегатах в сельском хозяйстве, транспортном, промышленном и гражданском строительстве дает большой экономический эффект.

Источник питания сварочной дуги, содержаций трехфазный асиниронный генератор повышенной частоты тока, подключенный по однофазной схеме к клеммам нагрузки, к двум выводам обмотки статора генератора подключе« ны два последовательно соединенных конденсатора возбуждения, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества сварочного соединения за счет увеличения диапазона регулирования сварочного тока, в него введены соединенные последовательно компенсационный конденсатор и регулируемый подмагничиванием дрос сель, а также измерительные элементы тока и напряжения, при этом измерительные элементы подключены к обмоткам подмагничивания регулируемого дросселя, которые включены встречно по отношению друг к другу, а общая точка соединения конденсаторов возбуждения через регулируемый дрос 0 сель и компенсационный конденсатор соединена с третьим выводом обмотки статора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе !

5 1. Авторскео свидетельство СССР

9 228833, кл. В 23 К 9/00, 11.10.66.

2. Авторское свидетельство СССР

9 522011, кл. В 23 К 9/00, 11.02.74.

3, Авторское свидетельство СССР

20 9 493865, кл. Н 02 K 17/06, 13.03.74 (прототип).