RU2056243C1

RU2056243C1 - Contact and arc welding apparatus

Info

Publication number: RU2056243C1
Authority: RU
Inventors: А.И. Комарчев; Л.И. Сахно; О.И. Сахно
Original assignee: Институт связи России
Priority date: 1992-02-14
Filing date: 1992-02-14
Publication date: 1996-03-20

Abstract

FIELD: welding. SUBSTANCE: universal contact and arc welding apparatus has arc welding source 3 with arc rectifier 9, arc transformer 4 and tongs 12 with built-in transformer 11. Rectifier 1 and high-frequency invertor 2 are connected in series with transformer primary winding 5. Sectioned secondary winding 6 of transformer is connected through switch 10 with tongs 12 or arc rectifier 9. One section 7 of secondary winding 6 is positioned concentrically with respect to primary winding 5. EFFECT: increased efficiency in welding of parts having various profiles, sizes and made from different materials. 2 dwg

Description

Изобретение относится к сварке металлов и может быть использовано при питании сварочных установок от сетей малой мощности, при невысоком темпе сварки и большом разнообразии форм, размеров и материалов свариваемых деталей. Такие условия характерны для сварочных работ, проводимых, например, в ремонтных мастерских и в быту. The invention relates to the welding of metals and can be used when feeding welding plants from low power networks, at a low welding rate and a wide variety of shapes, sizes and materials of parts to be welded. Such conditions are characteristic of welding work carried out, for example, in repair shops and in everyday life.

Известны установки для дуговой сварки, установки с клещами для контактной сварки и устройства, содержащие обе указанные установки, работающие независимо друг от друга. К ним относятся сварочные выпрямители ВД-0801 [1] сварочные установки фирмы ARO, клещи для контактной сварки [2]
Недостатками перечисленных устройств являются повышенные массогабаритные показатели, а для установок [2, 3] и повышенная электроопасность при непосредственном питании клещей для контактной сварки от сети.Known installations for arc welding, installations with tongs for resistance welding and devices containing both of these installations, operating independently of each other. These include welding rectifiers VD-0801 [1] welding machines manufactured by ARO, tongs for resistance welding [2]
The disadvantages of these devices are increased weight and size indicators, and for installations [2, 3], and increased electrical hazard when directly powered tongs for resistance welding from the network.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является установка для дуговой и контактной сварки фирмы КЕМРРI [3] принятая за прототип. В этой установке устройства для дуговой и контактной сварки работают независимо друг от друга. Устройство для дуговой сварки состоит из трансформатора и выпрямителя (в дальнейшем для удобства изложения будем называть их дуговым трансформатором и дуговым выпрямителем). Дуговой трансформатор, также как и клещи со встроенным трансформатором подключаются к сети. Корпус клещей должен быть заземлен при работе с ними. The closest in technical essence to the invention is the installation for arc and resistance welding company KEMPI [3] adopted as a prototype. In this installation, devices for arc and resistance welding operate independently of each other. The device for arc welding consists of a transformer and a rectifier (hereinafter for convenience of presentation we will call them an arc transformer and an arc rectifier). The arc transformer, as well as the tongs with an integrated transformer, are connected to the network. The pliers housing must be grounded when working with them.

Недостатком этой установки является повышенная масса дугового трансформатора и клещей, затрудняющая работу сварщика. Пробой электрической изоляции между обмотками встроенного в клещи трансформатора и между его первичной обмоткой и корпусом клещей приводят к появлению на корпусе напряжения сети. В отдельных случаях, например при выполнении ремонтных работ в гаражах, качественное выполнение заземления вызывает значительные трудности. В связи с этим серьезным недостатком клещей является их повышенная электропасность. The disadvantage of this installation is the increased mass of the arc transformer and clamps, which complicates the work of the welder. A breakdown of the electrical insulation between the windings of the transformer built into the pincers and between its primary winding and the pincer housing leads to the appearance of mains voltage on the casing. In some cases, for example, when performing repair work in garages, the quality of grounding causes significant difficulties. In connection with this, a serious drawback of ticks is their increased electrical hazard.

В основу изобретения положена задача создания универсальной установки для дуговой и контактной сварки, в которой рабочие органы (электроды для дуговой сварки и клещи для контактной сварки) питались бы от единого блока, при этом входящие в установку трансформаторы имели бы минимальные массогабаритные показатели. The basis of the invention is the creation of a universal installation for arc and resistance welding, in which the working bodies (electrodes for arc welding and tongs for resistance welding) would be powered from a single unit, while the transformers included in the installation would have minimal weight and dimensions.

Решение поставленной задачи достигается тем, что установка для дуговой и контактной сварки, содержащая дуговой выпрямитель, дуговой трансформатор с первичной и секционированной вторичной обмотками и клещи со встроенным трансформатором, согласно изобретению дополнительно содержит переключатель с нормально закрытым и нормально открытым контактами и последовательно соединенные сетевой выпрямитель и инвертор повышенной частоты, соединенный с первичной обмоткой дугового трансформатора, первая секция вторичной обмотки которого через нормально закрытый контакт переключателя подключена к клещам со встроенным трансформатором, а вторая секция вторичной обмотки через нормально открытый контакт переключателя к дуговому выпрямителю, причем первая секция вторичной обмотки трансформатора расположена концентрически с его первичной обмоткой. The solution to this problem is achieved by the fact that the installation for arc and resistance welding, comprising an arc rectifier, an arc transformer with primary and sectioned secondary windings and pincers with an integrated transformer, according to the invention further comprises a switch with normally closed and normally open contacts and a series rectifier and increased frequency inverter connected to the primary winding of the arc transformer, the first section of the secondary winding of which ormalno closed contact switch connected to mites with built-in transformer, and the second section of the secondary winding through the normally open switch contact to an arc rectifier, wherein the first section of the transformer secondary winding is located concentrically with its primary winding.

Применение питаемого через выпрямитель инвертоpа повышенной частоты позволяет снизить массогабаритные показатели как дугового трансформатора, так и трансформатора, встроенного в корпус клещей, за счет снижения площади поперечного сечения магнитопроводов указанных трансформаторов. The use of a high frequency inverter powered through a rectifier allows to reduce the weight and size indicators of both an arc transformer and a transformer built into the clamp housing by reducing the cross-sectional area of the magnetic circuits of these transformers.

Повышение электробезопасности при работе с клещами для контактной сварки связано с тем, что благодаря дуговому трансформатору клещи отделены от сети. The increase in electrical safety when working with resistance welding tongs is due to the fact that thanks to the arc transformer, the tongs are separated from the network.

На фиг. 1 представлена электрическая схема установки для дуговой и контактной сварки; на фиг. 2 дуговой трансформатор. In FIG. 1 shows the electrical circuit of the installation for arc and resistance welding; in FIG. 2 arc transformer.

Установка содержит выпрямитель 1, инвертор 2 повышенной частоты, дуговой трансформатор 3 с первичной обмоткой 4 и вторичной обмоткой 5, включающей секцию 6, используемую при контактной сварке, и секцию 7, используемую при дуговой сварке, дуговой выпрямитель 8, переключатель 9 с нормально замкнутым контактом 10 и нормально разомкнутым контактом 11, клещи 12 для контактной сварки, свариваемые детали 13, электроды 14 для дуговой сварки. The installation comprises a rectifier 1, an inverter 2 of high frequency, an arc transformer 3 with a primary winding 4 and a secondary winding 5, including a section 6 used in resistance welding, and a section 7 used in arc welding, an arc rectifier 8, switch 9 with a normally closed contact 10 and normally open contact 11, tongs 12 for resistance welding, parts to be welded 13, electrodes 14 for arc welding.

Дуговой трансформатор 3 состоит из стержневого магнитопровода 15, первичной обмотки 4 и секций вторичной обмотки 6 и 7. Для обеспечения большой индуктивности рассеяния при дуговой сварке первичная обмотка 4 и секция 7 вторичной обмотки располагаются на разных стержнях магнитопровода. При контактной сварке нагрузка 13 подключается к секции 6 вторичной обмотки 5, расположенной концентрично первичной обмотке 4, что обеспечивает малую индуктивность рассеяния. Arc transformer 3 consists of a core magnetic core 15, primary winding 4 and sections of the secondary winding 6 and 7. To ensure high dissipation inductance in arc welding, the primary winding 4 and section 7 of the secondary winding are located on different rods of the magnetic circuit. When resistance welding, the load 13 is connected to the section 6 of the secondary winding 5, which is concentric with the primary winding 4, which ensures low dissipation inductance.

Установка работает следующим образом. Дуговой трансформатор 3 подключают к сети через выпрямитель 1 и инвертор 2. При выполнении дуговой сварки замыкается нормально разомкнутый контакт 11 переключателя 9, а контакт 10 размыкается, что обеспечивает подачу напряжения на дуговой выпрямитель 8 и протекание сварочного тока через дуговые электроды 14. При размыкании контакта 11 нормально замкнутый контакт 10 обеспечивает подачу напряжения на первичную обмотку трансформатора 12, встроенного в клещи. При этом ток протекает через детали 13 и производится их контактная сварка. Installation works as follows. Arc transformer 3 is connected to the network through rectifier 1 and inverter 2. When performing arc welding, normally open contact 11 of switch 9 closes, and contact 10 opens, which supplies voltage to arc rectifier 8 and the flow of welding current through arc electrodes 14. When the contact opens 11, a normally closed contact 10 supplies voltage to the primary winding of a transformer 12 embedded in the clamp. When this current flows through the parts 13 and is their contact welding.

П р и м е р. Разработана установка для дуговой и контактной сварки, содержащая источник питания для дуговой сварки, выполненный на базе серийного дугового источника ВД-0801, инвертор с рабочей частотой 200 Гц и клещи для контактной сварки. Заявляемое решение позволило приблизительно в 2 раза сократить массу дугового трансформатора и на 20-30% массу клещей по сравнению с клещами установки, принятой за прототип. Индуктивность рассеяния дугового трансформатора при дуговой сварке составляет до 15·10^-4 Гн, а при контактной около 1,1·10^-4 Гн. Активное сопротивление обмоток дугового трансформатора снижено приблизительно на 30% при сохранении внешней характеристики за счет уменьшения средней длины витков вследствие уменьшения поперечного сечения магнитопровода.PRI me R. An installation for arc and resistance welding was developed, containing a power source for arc welding, made on the basis of the VD-0801 serial arc source, an inverter with an operating frequency of 200 Hz and tongs for resistance welding. The claimed solution allowed approximately 2 times to reduce the mass of the arc transformer and by 20-30% the mass of ticks compared to the clamps of the installation adopted for the prototype. The scattering inductance of an arc transformer in arc welding is up to 15 · 10 ^-4 Gn, and for contact welding it is about 1.1 · 10 ^-4 Gn. The active resistance of the windings of the arc transformer is reduced by approximately 30% while maintaining the external characteristics due to a decrease in the average length of the turns due to a decrease in the cross section of the magnetic circuit.

Таким образом, создана универсальная установка дуговой и контактной сварки, позволяющая повысить электробезопасность при работе с клещами и снизить массогабаритные показатели установки. Thus, a universal installation of arc and resistance welding has been created, which allows to increase electrical safety when working with pincers and reduce the overall dimensions of the installation.

Claims

ARC AND CONTROL WELDING DEVICE, comprising an arc rectifier, an arc transformer with primary and sectioned secondary windings and pincers with a built-in transformer, characterized in that it further comprises a switch with normally closed and normally open contacts and a series-connected mains rectifier and high frequency inverter, connected to the primary winding of an arc transformer, the first section of the secondary winding of which through a normally closed switch contact key to mites with built-in transformer, and the second section of the secondary winding through the normally open contact of the switch - to an arc rectifier, wherein the first section of the transformer secondary winding is located concentrically with its primary winding.