Система питания для многопостовой дуговой сварки

Система питания для многопостовой дуговой сварки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сеюа Советских

Сецналнатмческих

Ресиубаик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61)Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 070981 (21) 3335226/25-27

)$4) М. Кд.з

В 23 К 9/00 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и-открытий (23) ПриоритетОпубликовано 230283, Бюллетень №7 (33) УДК б21, 791 ° .75(088.8) Дата опубликования описания 230283 (72) Авторы изобретенияМ.И. Закс, Б.A. Каганский и В.В. Смирнов

-Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт электросварочного оборудования (71) Заявитель (54 j СИСТЕМА ПИТАНИЯ ДЛЯ МНОГОПОСТОВ01Ъ

ДУГОВОЙ СВАРКИ

Изобретение относится к дуговой сварке и, в частности„ к системе питания для многопостовой сварки, преимущественно на переменном .токе.

Многопостовая сварка, имеющая существенные эксплуатационные преимущества перед однопостовой сваркой, представляет большой практический интерес для потребителей.

Однако применение многопостовой сварки на переменном токе в настоящее время весьма ограничено (практически отсутствует) из-эа серьезных недостатков известных систем питания.

Известны системы питания для многопостовой сварки на переменном токе, содержащие общий источник питания — силовой трансформатор, распределительные шинопроводы перемен-. ного тока и постовые регуляторы.

В качестве постовых регуляторов могут использоваться дроссели с регулируемым воздушным зазором 1, дроссели. насыщения Р 2 J тиристоры, включенные встречно-параллельно и шунтированные дроаселем с воздушным зазором 1.3)..

Однако данным системам для многопостовой сварки на переменном то! ке присущи невысокйе бйарачнне:-и — — - » эксплуатационные характеристики.

Так во всех известных системах .форма кривой сварочного тока сильно искажена, невозможно получить благоприятную для сварки прямоугольную форму тока, регулировать частоту . сварочного-тока с целью выбора оп- тимальной, компенсировать и регулировать постоянную составляющую тока; трудно или невозможно обеспечить пульсирующие и импульсные режимы.

Ф

Из-эа высокого индуктивного сопротивления длинных магистралей

{распределительных шинопроводов) переменного тока, трудно обеспечить на постах стабильное напряжение.при включении других постов и, следова20 тельно, независимость работы постов друг от друга.

Кроме того, постовые- регуляторы в данных устройствах громоздки, так как работают на низкой частоте (50 Гц)

Наиболее близкой -к изобретению является система питания, в которой в качестве общего источника питании . применен силовой трансформатор с распределительным шинопроводом ge998036 ременного тока, а в качестве постового регулятора — дроссели с воздушным зазором (,4).

Известному устройству также присущи указанные недостатки и, кроме того, — невозможность дистанционного регулирования тока и низкая надежность, обусловленная подвижными сердечниками дросселя.

Целью изобретения является повышение качества сварного соединения за счет выбора оптимальной частоты сварочного тока импульсных режимов сварки и исключения влияния постов друг на друга.

Поставленная цель достигается тем, что в системе питания для многопостовой дуговой сварки, преимущественно на переменном токе, содержащей общий источник питания, распределительные шинопроводы и постовые регуляторы, общий источник питания выполнен на двухполярном выпрямителе с нулевой точкой, а постовые регуляторы выполнены на низкочастотных и высокочастотных полупроводниковых ключах, обратных ключах и двухобмоточном дросселе, при этом общий источник питания соединен трехпроводными шинопроводами постоянного тока с постовыми регуляторами, а его первый вход соединен с плюсовым шинопроводом и через высокочастотный и низкочастотный ключи и обмотки дросселя — с вторым входом постового регулятора, который соединен с минусовым шинопроводом, причем точка соединения высокочастотного и низкочастотного ключей через обратные ключи соединена с третьим входом постового регулятора, который соединен в нулевым шинопронодом.

На фиг. 1 представлена схема системы питания; на фиг . 2 — временные характеристики сварочного тока в режиме симметричного (Ч) и .несимметричного (Е) переменного тока, а также в режиме импульсного энакопостоянного тока ($) прямой и обратной полярности, который может быть также получен от предлагаемой системы питания.

Система питания (фиг.1) содержит общий источник питания 1, выполненный на двухполярном выпрямителе с нулевой точкой, трехпроводный рас-. пределительный шинопровод 2 ("+"), 3("0") и 4("-") и постоянные регуляторы 5 — 7. В каждый постовой регулятор включены высокочастотные ключи 8 и 9, низкочастотные ключи

10 и 11, обратные ключи 12 и 13, двухобмоточный дроссель 14 с обмотками 15 и 16, датчики тока 17 и 18, элементы сравнения сигнала задания с сигналом датчиков тока 19 и 20, блок управления низкочастотными клю« чами.21 и блок управления высокоча5 !

О

ЗО

d0

65 стотными ключами 22 к выходным зажимам регулятора 23 и 24 подключены электрод 25 и изделие 26 (сварочная дуга).

Устройство работает следующим образом.

Блок управления 21 дает команду на поочередное включение одного иэ. низкочастотных ключей (определяет длительность полупериодов сварочного тока} и дает через блок управления

22 разрешение на работу соответствующего высокочастотного ключа. Блок управления 22 задает максимальное и минимальное значение тока одного и другого полупериодов.

При подаче с блока управления

21 команды на включение низкочастотного ключа 10 и разрешения на блок

22 на включение высокочастотного ключа 8, ключи 8 и 10 замыкаются, и начинается нарастание тока обратной полярности по цепи: зажим "+" выпрямителя 1, ключ 8, датчик тока

17, низкочастотный ключ 10, обмотка 15 дросселя 14, сварочная дуга (зажим регулятора 24, электрод 25, изделие 26, зажим регулятора 23), зажим "0" выпрямителя 1.

При достижении током дуги максимального значения, заданного блоком

22, элемент сравнения 19 дает команду на отключение ключа 8. Энергия, накопленная дросселем 14 во время импульса напряжения, поддерживает сварочный ток по цепи: обмотка 15 дросселя, дуга, ключ 12, датчик тока 17, ключ 10. При спаде тока от заданного минимального значения элемент сравнения дает команду на включение ключа 8, при этом снова начинается нарастание тока до заданйого значения. Такой процесс пульсации тока обратной полярности продолжается до окончания установленной длительности полупериода сварочного тока.

Смена полярности производится по команде блока 21; при этом сигнал задания величины сварочного тока обратной полярности блоком 22 отключается с элемента 19, а на элемент

20 подается сигнал задания величины сварочного тока прямой полярности. Ключ 8 размыкается, а ключ 9 замыкается, Одновременно поступает сигнал на включение ключа 11 и отключение ключа 10. Нарастающий ток прямой полярности проходит по обмотке 16 дросселя и наводит в обмотке 15 ЭДС, способствующую быстрому отключению ключа 10. Энергия, накопленная в дросселе в полупериод обратной полярности, трансформируется в обмотку 16, обеспечивая быструю смену полярности сварочного тока. Начинается процесс пульсации тока прямой полярности от минималь998036 ного до максимального заданного значения.

В зависимости от значения длительности тока прямой полярности t» и тока обратной полярности топ, а также от соотношения пороговых значений тока прямой полярности I

I a „ и пороговых значений тока обРатной полярности !,д „со„, !„„„„р„ могут быть получены как симметричный режим переменного тока (фиг.2а),так и любые вариации несимметричного режима (фиг. 2б).

При необходимости получения знакопостоянного пульсирующего с низкой частотой (фиг. 2в) или постоянного тока дуги той или иной полярности блок управления 21 формирует разрешающий сигнал на одном низкочастотном ключе (10 или 11) и через блок 22 на одном высокочастотном

-ключе (8 или 9). При этом пороговые значения тока импульса

Iyèâ p H T0K3 HGó3 мсзксу.

t „„, „ задаются блоком управления

22, а длительность импульса тока и паузы тока t — блоком 21., Предложенное устройство обеспечивает по сравнению с известными воэможность широкого внедрения многопостовой сварки на переменном токе, так как оно свободно от всех недостатков, присущих известным системам многопостовой сварки на.переменном токе. Наличие в устройстве шинопроводов постоянного тока исключает большое падение напряжения в них, а следовательно, взаимное влияние работы постов друг на друга, и позволяют производить сварку на постоянном токе от традиционных регуляторов (например балластных реостатов).

При этом достигается существенное повьыение сварочных свойств, так как можно получать прямоугольный переменный ток, выбирать оптимальную частоту, регулировать и компенсировать постоянную составляющую, независимо регулировать длительность, амплитуду и глубину пульсации "полу волн" тока прямой и обратной полярности, а также получать импульсные и пульсирующие режимы, вследствие того, что регулирование производится на высокой частоте.

Предлагаемое устройство обеспечивает снижение материалоемкости, так как дроссели работают на высокой частоте, универсальность системы для сварки на переменном токе и знакопостоянном токе прямой н обратной полярности.

ФЬрмула изобретения

Система питания для многопостовой дуговой сварки, преимущественнб на переменном токе, содержащая общий источник питания, распределительные шинопроводы и постовые регуляторы, отличающаяся тем, что, с целью повыаення качества сварного соединения за счет выбора оптималь15 ной частоты сварочного тока импульсных режимов сварки и исключения влияния постов друг на друга, общий источник питания выполнен на двухполярном выпрямителе с нулевой точ2О кой, а постовые регуляторы выполнены на низкочастотных и высокочастотных полупроводниковых ключах, обратных ключах и двухобмотбчном дросселе, при этом общий источник питания соединен трехпроводными шинопроводами постоянного тока с постовыми регуляторами, а его первый вход соединен с плюсовым шинопроводом и через высокочастотный и низкочастотный ключи и обмотки дросселя — с вторым входом постового регулятора, который соединен с минусовым шинопроводом, причем точка соединения высокочастотного и низкочастотного ключей через обратные ключи соединена с третьим входом постового регулятора, который соединен с нулевым шинопроводом.

Источники информации, 40 принятые во внимание при экспертизе

1. Рабинович И.Я. Оборудование для дуговой электрической сварки.

Источники питания . M., Машгиз, 1958, с. 117 °

4S 2. Патон Б.Е.. Лебедев В.К. Электрооборудование для дуговой и шлаковой сварки. М., "Машиностроение", 1966, с. 190.

3. Белинский С.М. и др. Оборудо50 BGHHe для сваркь неплавящимся электродом в среде инертных газов. Л.

"Энергия", -1975, с. 52.

4. Рабинович И.Я. Оборудование дпя дуговой электрической сварки.

Источники питания. М., Машгиз, 1958, с. 183 (прототип).

998036 ГНИЮ ип.

Хжжю

Якима

Умж

Тиас

3иж сии

2Ъаюс

Составитель Г. Чайковский

Редактор В. Данко Техред A.Áàáèíåö Корректор Г. Огар

Заказ 1021/21 Тираж 1104 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москвау Ж35у Раушская наб., д. 4/5

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