RU2008152C1

RU2008152C1 - Welding rectifier

Info

Publication number: RU2008152C1
Authority: RU
Inventors: Б.П. Гнусин; С.П. Фурсов; И.И. Сафронов; Л.И. Трещев; Л.И. Емельянова
Original assignee: Трещев Лев Иванович
Priority date: 1991-09-27
Filing date: 1991-09-27
Publication date: 1994-02-28

Abstract

FIELD: electrical engineering. SUBSTANCE: welding rectifier is step-down single-phase transformer with armored coil spatial magnetic circuit with magnetic shunt. Two rectifiers operating jointly are fed from secondary windings of transformer. One, uncontrolled rectifier cut on permanently has drooping external characteristic and increased voltage of idle running. This rectifier is used for welding of thin parts and for stabilization of welding arc of second controlled rectifier. Second controlled rectifier has flat characteristic, lower voltage and is used for welding of more massive parts jointly with the first one. Value of welding current of second rectifier is controlled by means of control unit. Design of transformer with armored spatial coil magnetic circuit makes it possible to reduce mass, dimensions and cost due to usage of wastes of electrical sheet steel left from manufacture of salient pole synchronous machines. Magnetic circuit protects windings of transformer from injuries from all sides. EFFECT: reduced mass, dimensions and cost of manufacture, improved protection from mechanical injuries. 2 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, в частности к переносным источникам тока сварочной дуги, и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства при ремонте, санитарно-технических монтажных работах на строительстве и в быту для ручной дуговой электросварки. The invention relates to electrical engineering, in particular to portable current sources of a welding arc, and can be used in all sectors of the economy for repair, sanitary installation work in construction and in everyday life for manual arc welding.

Известен однофазный сварочный выпрямитель (авт. св. N 1547987), трансформатор которого собран на стержневом П-образном магнитопроводе и содержащий два диода, четыре тиристора и блок управления, выполненный в виде потенциометра-регулятора тока, генератора пилообразного напряжения, нуль-органа, компаратора, четырех элементов И, двух элементов ИЛИ, двух блокинг-генераторов, переключателя режимов (сварка, заряд, пуск). Known single-phase welding rectifier (ed. St. N 1547987), a transformer which is assembled on a rod U-shaped magnetic circuit and containing two diodes, four thyristors and a control unit, made in the form of a potentiometer-current regulator, sawtooth voltage generator, zero-organ, comparator , four AND elements, two OR elements, two blocking generators, a mode switch (welding, charge, start).

Однако сложность блока управления снижает надежность устройства. However, the complexity of the control unit reduces the reliability of the device.

Известен источник питания сварочной дуги (авт. св. N 1397210) в котором с целью повышения стабильности сварочной дуги используется понижающий трансформатор с жесткой внешней характеристикой и низким напряжением холостого хода и выпрямительный блок с удвоением выпрямленного напряжения. В источнике используется шесть диодов, два конденсатора и переключатель. В этом устройстве удвоитель напряжения используется только для повышения устойчивости сварочной дуги выпрямителя с низким напряжением холостого хода, мощность удвоителя мала для самостоятельной сварочной дуги. A known source of power for the welding arc (ed. St. N 1397210) in which, in order to increase the stability of the welding arc, a step-down transformer with a rigid external characteristic and low open-circuit voltage and a rectifying unit with doubling the rectified voltage are used. The source uses six diodes, two capacitors and a switch. In this device, a voltage doubler is used only to increase the stability of the welding arc of a rectifier with a low open-circuit voltage, the power of the doubler is small for a separate welding arc.

Целью изобретения является расширение области использования устройства путем использования неуправляемого выпрямителя с мягкой внешней характеристикой как для сварки тонких изделий, так и для стабилизации дуги параллельного управляемого выпрямителя с жесткой внешней характеристикой. The aim of the invention is to expand the scope of use of the device by using an uncontrolled rectifier with a soft external characteristic both for welding thin products and for stabilizing the arc of a parallel controlled rectifier with a rigid external characteristic.

Это достигается тем, что используется два выпрямителя на разные напряжения, имеющие мягкую и жесткую внешние характеристики за счет вторичных обмоток трансформатора с броневым пространственным магнитопроводом катушечного типа с магнитным шунтом. В выпрямителе использовано два диода и два тиристора, которые управляются от блока управления. This is achieved by using two rectifiers for different voltages, which have soft and hard external characteristics due to the secondary windings of the transformer with an armored spatial magnetic circuit of the coil type with a magnetic shunt. The rectifier used two diodes and two thyristors, which are controlled from the control unit.

На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема сварочного выпрямителя; на фиг. 2 - магнитный шунт, продольный разрез. In FIG. 1 shows a circuit diagram of a welding rectifier; in FIG. 2 - magnetic shunt, longitudinal section.

Выпрямитель состоит из понижающего трансформатора 1 на броневом пространственном катушечном магнитопроводе с магнитным шунтом, первичная обмотка которого 2 намотана на стержне пространственного катушечного магнитопровода, 3.4 - магнитных шунтов 3 и 4 - вторичной обмотки 5 с "жесткой" внешней характеристикой, вторичной обмотки 6 с "мягкой" внешней характеристикой, тиристора 7, 8, диода нагрузки 9, блока 10 управления, вторичной обмотки 11 для питания блока управления с жесткой внешней характеристикой. The rectifier consists of a step-down transformer 1 on an armored spatial coil magnetic core with a magnetic shunt, the primary winding of which 2 is wound on the core of the spatial magnetic coil, 3.4 - magnetic shunts 3 and 4 - secondary winding 5 with a “hard” external characteristic, secondary winding 6 with a “soft” "external characteristic, thyristor 7, 8, load diode 9, control unit 10, secondary winding 11 for powering the control unit with a rigid external characteristic.

Вторичные обмотки 5, тиристоры 7 и блок 10 управления образуют регулируемый выпрямитель с "жесткой" внешней характеристикой, вторичные обмотки 6 и диоды 8 - нерегулируемый выпрямитель с "мягкой" внешней характеристикой. Оба выпрямителя работают на общую нагрузку 9 - сварочную дугу. Блок управления 10 позволяет регулировать составляющую тока выпрямителя с "жесткой" внешней характеристикой в общем токе сварочного выпрямителя. Блок управления собран по известной схеме. Диоды 8 и тиристоры 7 служат для выпрямления переменного тока и регулирования его величины. Secondary windings 5, thyristors 7 and control unit 10 form an adjustable rectifier with a "hard" external characteristic, secondary windings 6 and diodes 8 form an unregulated rectifier with a "soft" external characteristic. Both rectifiers operate on a common load 9 - welding arc. The control unit 10 allows you to adjust the current component of the rectifier with a "hard" external characteristic in the total current of the welding rectifier. The control unit is assembled according to a known scheme. Diodes 8 and thyristors 7 are used to rectify the alternating current and regulate its magnitude.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. При включении сварочного выпрямителя в питающую сеть на выходных зажимах выпрямителя нагрузки еще нет, дуга не горит, и напряжение холостого хода первого выпрямителя (с "мягкой" внешней характеристикой) 60. . . 70 В, что достаточно для легкого возбуждения дуги и не превышает нормы безопасности. Возбуждение сварочной дуги происходит при соприкосновении конца электрода и свариваемой детали. Ток короткого замыкания 45. . . 50 А, рабочий ток 30. . . 35 А, напряжение на сварочной дуге при ее горении 20. . . 40 В, при величине дугового промежутка равной 2. . . 4 мм. The proposed device operates as follows. When the welding rectifier is connected to the mains at the output terminals of the rectifier, there is still no load, the arc does not burn, and the open circuit voltage of the first rectifier (with a "soft" external characteristic) 60.. . 70 V, which is sufficient for easy arc excitation and does not exceed safety standards. Excitation of the welding arc occurs when the end of the electrode and the welded part are in contact. Short circuit current 45.. . 50 A, operating current 30.. . 35 A, the voltage on the welding arc during its burning 20.. . 40 V, with an arc gap of 2.. . 4 mm.

Первый выпрямитель на диодах 8 служит для сварки тонких деталей и для стабилизации дуги второго выпрямителя (с "жесткой" внешней характеристикой), который включается и регулируется с помощью блока 10 управления. Напряжение холостого хода второго выпрямителя 25. . . 35 В близко к рабочему напряжению сварки 20. . . 25 В. Рабочий ток второго выпрямителя на тиристорах 7 регулируется в пределах 30. . . 100 А, а ток короткого замыкания 45. . . 150 А. Этот выпрямитель используется для основной сварки более массивных деталей, оба выпрямителя при этом работают вместе - параллельно. The first rectifier on diodes 8 serves to weld thin parts and to stabilize the arc of the second rectifier (with a "rigid" external characteristic), which is turned on and regulated by the control unit 10. Open circuit voltage of the second rectifier 25.. . 35 V close to the operating voltage of welding 20.. . 25 V. The operating current of the second rectifier on thyristors 7 is regulated within 30.. . 100 A, and short circuit current 45.. . 150 A. This rectifier is used for the main welding of more massive parts, while both rectifiers work together - in parallel.

Использование в выпрямителе понижающего трансформатора с броневым пространственным катушечным магнитопроводом обеспечивает минимальные габариты и массу устройства, представляет возможность использования отходов электротехнической стали электромашиностроительного производства при изготовлении синхронных явнополюсных машин, что наряду с минимальным использованием диодов и тиристоров способствует снижению стоимости устройства. Броневой пространственный катушечный магнитопровод надежно защищает обмотки трансформатора от внешних механических повреждений. (56) Сварка в машиностроении. Справочник. Под ред. Зорина Ю. Н. М. : Машиностроение, 1979, том 4, с. 85-88, рис. 53. The use of a step-down transformer with an armored spatial coil magnet in the rectifier ensures the minimum dimensions and weight of the device, and makes it possible to use electrical steel waste from electrical engineering in the manufacture of synchronous explicit-pole machines, which, along with the minimal use of diodes and thyristors, reduces the cost of the device. The armored spatial coil magnetic circuit reliably protects the transformer windings from external mechanical damage. (56) Welding in mechanical engineering. Directory. Ed. Zorina Yu. N. M.: Engineering, 1979, vol. 4, p. 85-88, fig. 53.

Claims

A WELDING RECTIFIER, comprising a step-down transformer with one primary and two secondary windings and a control unit, the first secondary winding through a controlled rectifier, and the second secondary winding through an uncontrolled rectifier connected to the arc gap, characterized in that the transformer magnetic circuit is made of spatial armor with a magnetic shunt.