RO109522B1 - Sursă de curent, tranzistorizată, pentru sudare cu plasmă - Google Patents

Abstract

Invenția se referă la o sursă de curent, destinată alimentării arcului principal (transferat), din cadrul instalațiilor de sudare cu plasmă, construite pe principiul invertorului. Sursa de curent conform invenției, în scopul reglării curentului de sudare și obținerii aiurii abrupt căzătoare, conține un traductor de curent (7), care sesizează valoarea curentului de sudare dat de redresor (5), iar la ieșire, furnizează o tensiune ce este comparată, într-un comparator (9), cu tensiunea furnizată de un bloc de valori prescrise (10), diferența dintre cele două semnale, fiind amplificată, comandă un formator de impulsuri (8) pe a cărui ișire se obțin impulsuri de comandă de putere ce se aplică tranzistoarelor din invertor (3) pentru ca acestea să lucreze în regim de comutație.

Description

Invenția se referă la o sursă de curent, destinată alimentării arcului principal (transferat) din cadrul instalațiilor de sudare cu plasmă, construite pe principiul invertorului.

în scopul sudării cu plasmă, sunt cunoscute diverse instalații a căror sursă de curent pentru alimentarea arcului principal este construită pe principiul invertorului cu tiristoare sau tranzistoare. Dezavantajele soluțiilor tehnice cunoscute, care stau la baza construcției sursei de curent a instalațiilor susmenționate, constau în aceea că valoarea minimă a curentului de sudare este insuficientă pentru a putea fi abordată întreaga gamă a aplicațiilor procedeului de sudare cu plasmă (curenți de sudare mai mici de IA); instalațiiile nu permit sudarea în regim de curent continuu pulsat, regim necesar în cazul sudării tablelor subțiri (grosimi sub 0,2,...0,3 mm); modul de realizare a caracteristicii extreme a sursei modifică frecvența de lucru a invertorului, ceea ce influențează negativ coeficientul de filtraj al curentului de sudare și implicit calitatea îmbinărilor sudate.

Este cunoscut faptul că la procedeul de sudare cu plasmă, caracteristicile statice și dinamice ale sursei arcului principal determină în mod hotărâtor calitatea îmbinărilor sudate, motiv pentru care această sursă este unitatea de bază a unei instalații, ea dictând practic performanțele întregii instalații.

Invenția înlătură dezavantajele menționate, prin aceea că, în scopul reglării curentului de sudare și obținerii aiurii abrupt căzătoare, conține un traductor de curent care sesizează valoarea curentului de sudare dat de redresor, iar la ieșire furnizează o tensiune ce este comparată într-un comparator cu tensiunea furnizată de un bloc de valori prescrise, diferența dintre cele două semnale, fiind amplificată, comandă un formator de impulsuri pe a cărui ieșire se obțin impulsuri de comandă de putere ce se aplică tranzistoarelor din invertor, pentru ca acestea să lucreze în regim de comutație.

Prin aplicarea invenției se obțin următoarele avantaje:

- posibilitatea obținerii unor regimuri optime de sudare, atât în curent constant cât și în curent pulsat, datorită posibilităților de reglaj, în mod independent, a parametrilor curentului de sudare;

- obținerea unor îmbinări sudate de calitate;

- reglarea curentului de sudare într-un domeniu foarte larg;

- păstrarea constantă a frecvenței de lucru a invertorului pe întreg domeniul de reglare a curentului de sudare, ceea ce determină o reducere substanțială a greutății și dimensiunilor de gabarit ale sursei.

Se dă în continuare un exemplu de realizare a invenției, în legătură cu fig.l și 2, care reprezintă:

- fig. 1, schema bloc a sursei de curent;

- fig.2, forma curentului de sudare.

Sursa de curent conform invenției este alcătuită din următoarele blocuri funcționale: un redresor de rețea 1, un filtru tip R-C 2, un invertor 3, un transformator coborâtor 4, un redresor 5, o bobină de filtraj 6, un traductor de curent 7, un formator impulsuri comandă tranzistoare 8, un comparator-amplificator 9, un bloc de valori prescrise 10. în fig.l sunt prezentate și un cap de sudare cu plasmă 11, precum și o piesă de sudat 12.

Redresorul de rețea 1 transformă tensiunea alternativă de la rețea în tensiune continuă necesară alimentării invertorului 3. Filtrul 2 are rolul de a netezi pulsațiile tensiunii de la ieșirea redresorului și de a limita, printr-un rezistor R, vârfurile de curenți în momentul conectării sursei. Rolul invertorului 3 este de a transforma tensiunea continuă primită de la redresorul de rețea în tensiune alternativă de frecvență mărită. La ieșirea invertorului, este conectat transformatorul 4 al cărui primar constituie sarcină pentru invertor și care are rolul de a coborâ valoarea tensiunii de la ieșirea invertorului 3 la o valoare corespunzătoare tensiunii de mers în gol a sursei arcului principal. Redresorul 5 transformă tensiunea de frecvență mărită de la ieșirea transformatorului 4 într-o tensiune continuă, necesară procesului de sudare cu plasmă. Alura abrupt căzătoare a caracteristicii externe a sursei (fig.2) se realizează în modul următor: valoarea curentului de sudare este sesizată de traductorul de curent 7, care, printr-o prelucrare adecvată a acestui semnal, furnizează la ieșirea sa o tensiune ce este comparată în comparatorul 9 cu tensiunea furnizată de blocul de valori prescrise 10. în comparatorul-amplificator 9 cele două semnale sunt comparate și diferența lor este amplificată, semnalul de ieșire din acest bloc comandând formatorul de impulsuri ale tranzistoarelor, 8. Acest formator are rolul de a furniza tranzistoarelor din invertorul 3 impulsuri de comandă cu o putere suficientă ca tranzistoarele să lucreze în regim de comutație și, în același timp, de a modifica factorul de umplere al impulsurilor de comandă, astfel încât alura caracteristicii externe a sursei să fie abrupt căzătoare pe tot domeniul de reglare a curentului de sudare. Durata de conducție a tranzistoarelor din invertorul 3 nu este dictată de celelalte elemente ale invertorului 3 (bobine, condensatoare). Capul de sudare cu plasmă 11 este alimentat de la redresorul 5 prin bobina de filtraj 6 și are rolul de a transforma energia electrică primită în energie termică necesară topirii piesei de sudat 12.

Forma curentului de sudare, fig.2,este dată de blocul de valori prescrise 10, definindu-se următorii parametri:

- I_m- valoarea curentului de bază;

- I_M - valoarea curentului de impuls

- t_m - durata curentului de bază;

- t_M- durata curentului de impuls /=—=— - frecvența impulsurilor ^Z m^+Î M curentului de sudare

-γ=Lp - factorul de umplere al impulsurilor curentului de sudare.

Regimul de curent continuu se obține alegând factorul de umplere egal cu unitatea.

Sursa de curent, conform invenției, permite obținerea unor curenți de sudare sub 1 A și posibilitatea sudării atât în regim de curent continuu constant, cât și pulsat, fără a modifica frecvența de lucru a invertorului.

Sursa de curent permite reglarea în mod continuu și independent a parametrilor curentului de sudare I„, I_M, f, γ dictați de blocul de valori prescrise 10.

Claims (1)

1. Revendicare

   Sursă de curent tranzistorizată pentru sudare cu plasmă, care conține un redresor de rețea (1), un filtru R-C (2), un invertor (3), un trasformator coborâtor (4), un redresor (5), o bobină de filtraj (6), care alimentează un cap de sudură în plasma (11), caracterizată prin aceea ca, în scopul reglării curentului de sudare și obținerii aiurii abrupt căzătoare, conține un traductor de curent (7), care sesizează valoarea curentului de sudare dat de redresor (5), iar la ieșire furnizează o tensiune ce este comparată într-un comparator (9) cu tensiunea furnizată de un bloc de valori prescrise (10), diferența dintre cele două semnale fiind amplificată, comandă un formator de impulsuri (8) pe a cărui ieșire se obțin impulsuri de comandă de putere, ce se aplică tranzistoarelor din invertor (3), pentru ca acestea să lucreze în regim de comutație.