RU1802765C - Преобразователь посто нного тока дл дуговой сварки - Google Patents

Abstract

Использование: преобразователь посто нного тока может быть использован дл  ручной и автоматической дуговой сварки на посто нном токе. Сущность изобретени : в преобразователе посто нного напр жени  с последовательным резонансным инвертором , имеющим основной-и вспомогательный резонансные контуры, силовой трансформатор , выпр митель, фильтр, балластный резистор и реле выходного напр жени , обратные диоды заменены тири- сторами. Формирователи импульсов управлени  основными и обратными вентил ми подключены к выходам демультиплек- сора, адресные входы которого подсоединены к выходам двоичного счетчика , а информационный вход- к выходу задающего генератора. Счетный вход счетчика подключен к выходу задающего генератора, а выход реле напр жени  соединен с информационным входом формировател  разрешающего сигнала. Синхронизирующий вход этого формировател  подключен к выходу задающего генератора, а выход - к разрешающим входам счетчика и демуль- типлексора,2 ил. (Л С

Description

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и может быть использовано дл| дуговой сварки посто нным током.

Целью изобретени   вл етс  повыше- ни надежности работы.

Схема мостового варианта преобразовател  и системы управлени  им представлена на фиг. 1; на фиг, 2 приведены динграммы, по сн ющие ее работу.

Преобразователь содержит четыре ос- нопных 1.2, 3, 4 и четыре обратных тиристо- ра 5, 6, 7, 8 образующих мостовую схему, act овной 9 и вспомогательный 10 резонан- сние контура, включенные в диагональ переменного тока моста, трансформатор 11, подключенный первичной обмоткой парал- леЛьно вспомогательному контуру, выпр митель 12, фильтр 13, балластный резистор 14, реле напр жени  15 с гистерезисной характеристикой вход-выход, подключенное входом к выходу преобразовател , формирователь разрешающего сигнала 16, информационным вход которого 17 св зан с выходом реле напр жени , а синхронизирующий вход 18с выходом задающего генератора 19, двоичный счетчик 20, счетный вход 21 которого подключен к задающему генератору , а разрешающий 22 - к выходу формировател  разрешающего сигнала, демультиплексор 23 управл емый счетчиком , информационный вход которого 24 подключен к задающего генератору, адресные входы - к выходам счетчика, а разрешающий 25 - к формирователю разрешающего

00

о ю VI о ел

W

сигнала и формирователи отпирающих импульсов дл  управлени  тиристорами инвертора 26, подсоединенных к выходам демультиплексора.

За вл емое устройство работает следующим образом.

Пусть на выходе формировател  разрешающего сигнала 16 высокий уровень напр жени , разрешающий работу счетчика 20 и демультиплексора 23. На выходах демультиплексора 23 последовательно во времени по вл ютс  импульсы задающего генератора в результате чего последовательно включаютс  пары тиристоров инвертора . При каждом очередном включении пары тиристоров конденсаторами основного 9 и вспомогательного колебательных контуров перезар жаютс  импульсами тока приблизительно синусоидальной формы, а конденсатор фильтра 13 подзар жаетс . Пусть первыми включились тиристоры 1 и 4. Тогда после окончани  процесса перезар да конденсаторов колебательных контуров пол рность напр жени  на них будет такой как показано на схеме. Так как собственна  частота колебательных контуров выше частоты задающего генератора после перехода тока в тиристорах 1, 4 через нуль в диагонали моста возникает бестокова  пауза. Пол рность напр жени  на обмотках трансформатора, возникающа  на интервале открытого состо ни  1 и 4, будет поддерживатьс  конденсатором колебательного контура 10. К тиристорам 1, 4 будет приложено обратное напр жени 

U (Uc9 + Uci3-UBX)/2,

где исэ, UC13 напр жени  на конденсаторах контура 9 и фильтра 13 в конце интервалапроводимости тиристоров соответственно; UBX - входное напр жение преобразовател .

По вление следующего импульса на выходе задающего генератора приведет к отпиранию пары обратных тиристоров 5,8, в диагонали моста будет протекать противоположной пол рности, а конденсатор фильтра снова подзар жаетс . К ранее открытым тиристорам 1, 4 будет приложено обратное напр жение равное напр жению на открытых тириеторах 5, 8. Третий импульс задающего генератора вызовет отпирание тиристоров 2, 3, а четвертый - пары 6, 7, после чего процессы в инверторе начнут повтор тьс , так как счетчик 20 возвратитс  в исходное состо ние. Так .работает преобразователь при наличии нагрузки (при горении дуги), когда выходное напр жение меньше того значени , при котором на выходе реле напр жени  15 возникает напр жение низкого уровн .

Если дуга не горит, то выходное напр жение преобразовател  будет расти и в некоторый момент времени достигнет того значени , при котором на выходе реле 15 напр жение скачком уменьшитс  до уровн  логического нул . Формирователь разрешающего сигнала построен таким образом, что

0 если этот момент попадает на интервал существовани  импульса задающего генератора , то изменение выходного напр жени  формировател  с уровн  логической 1 до уровн  логического 0 происходит при срезе

5 импульса задающего генератора, включаетс  очередна  пара тиристоров, а счетчик увеличивает содержимое на 1 и устанавливаетс  на включение следующей пары. Если момент изменени  выходного напр жени 

0 реле попадает на интервал между импульсами задающего генератора, то изменение напр жени  на выходе формировател  с 1 на О произойдет при возникновении очередного фронта импульса. В этом случае счетчик

5 не изменит своего состо ни  и очередна  пара тиристоров не включитс . Таким образом , применение формировател  разрешающего сигнала дл  счетчика и демультиплексора позвол ет в любом слу0 чае подавать на вход формирователей 26 импульс заданной длительности и следовательно , гарантировано включать тиристоры. Если бы разрешающий сигнал на счетчик и демультиплексор поступал непосредствен5 но с выхода реле напр жени , то в случае попадани  момента изменени  этого сигнала на импульс на вход формировател  26 поступил бы укороченный импульс. В этом случае очередна  пара тиристоров все рав0 но может включитьс , в то врем  как счетчик своего состо ни  не изменит. Это означает, что в последующем нормальное чередование включени  тиристоров нарушитс .

После того, как на разрешающих входах

5 демультиплексора и счетчика установ тс  низкие уровни, счетчик будет сохран ть свое содержимое, а на выходах демультиплексора будут поддерживатьс  низкие напр жени , поэтому на один из тиристоров

0 инвертора открыватьс  не будет. Выходное напр жение преобразовател  будет уменьшатьс , так как конденсатор фильтра 13 будет разр жатьс  на балластный резистор 14. В какой-то момент напр жение достиг5 нет уровн  при котором выходное напр жение реле 15 скачком увеличитс  до уровн  логической 1.,Если момент изменени  напр жени  реле 15 попадает на интервал существовани  импульса задающего генератора 19, то изменение уровн  на вы

ходе формировател  разрешающего сигнала 16 произойдет при срезе импульса, а сцетчик 20 сможет изменить свое состо ние в f/юмент прихода следующего среза, после включени  пары тиристоров. Если момент изменени  состо ни  реле приходитс  на между импульсами задающего гене- раЧора, то с приходом очередного импульса включитс  очередна  пара тиристоров, ко- тфа  была зафиксирована счетчиком 20 при прекращении работы инвертора, а на срезе импульса содержимое счетчика изменитс  на единицу. Если бы формирователь разрешающего сигнала 16отсутствовал бы, то при попадании момента по влени  логи- чфкой 1 ha выходе реле 15 на интервал существовани  импульса генератора де- мультиплексор 23 на одном из выходов сформировал бы укороченный импульс, который может включить тиристоры. Так как длительность импульса тока в колебатель- н.см контуре почти посто нна , включение тиристоров с запаздыванием означает уменьшение длительности паузы, и, следовательно , создает предпосылки к срыву инвертировани .

; Таким образом, предлагаемое техническое решение позвол ет повысить надежность коммутации тиристоров и обеспечить правильное чередование включаемых тиристоров , что предотвращает одностороннее намагничивание трансформатора -В отличив от прототипа оно позвол ет приложить к иристорам большее обратное напр же- и увеличить интервал времени в течение которого запираемые тиристоры наход тс  по}д обратным напр жением. Управл юща  чарть преобразовател  проще-чем у прототипа , так как не содержит р да узлов (датчики тока, формирователи импульсов фиксированной длительности и др.). Практически все узлы управл ющей части предлагаемого преобразовател   вл ютс  стандартными узлами цифровой электроники не требующие настройки.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Преобразователь посто нного тока дл 

   дуговой сварки, содержащий последовательный резонансный инвертор с основным и вспомогательным резонансным контуром, трансформатор, выпр митель, емкостной фильтр, балластный резистор и схему управлени , включающую реле напр жени , задающий генератор и два формировател  импульсов отпирани  тиристоров инверто- ра, причем встречно параллельно тиристо- рам инвертора включены обратные

   полупроводниковые вентили, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности работы и упрощени  схемы управлени , обратные полупроводниковые вентили выполнены в виде обратных тиристоров , входы формирователей импульсов отпирани  основных и обратныхтиристоров подключены к выходам демультиплексора, адресные входы которого подключены к выходам двоичного счетчика, а информационный вход - к выходу задающего генератора, счетный вход счетчика подключен к выходу задающего генератора, выход реле напр жени  соединен с информационным входом формировател  разрешающего сигнала,

   синхронизирующий вход этого формировател  подключен к выходу задающего генератора , а выход - к разрешающим входам счетчика и демультиплексора.