RU2065344C1 - Method of excitation of ac welding arc and device for its accomplishment - Google Patents
Method of excitation of ac welding arc and device for its accomplishment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2065344C1 RU2065344C1 RU93048142A RU93048142A RU2065344C1 RU 2065344 C1 RU2065344 C1 RU 2065344C1 RU 93048142 A RU93048142 A RU 93048142A RU 93048142 A RU93048142 A RU 93048142A RU 2065344 C1 RU2065344 C1 RU 2065344C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- voltage
- power source
- output
- input
- transformer
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к электродуговой сварке металлов плавящимся электродом и предназначено для сварки конструкций из стали преимущественно малых толщин. The invention relates to electric arc welding of metals with a consumable electrode and is intended for welding structures of steel mainly of small thicknesses.
Известный способ питания дуги переменного тока, выбранный в качестве аналога, описанный в а.с. 753569, кл. В 23 К 9/067, характеризуется тем, что используют в цепи питания трансформатора дроссель и конденсатор, причем дроссель и конденсатор настраивают на резонансную частоту, отличную от частоты питания сети, а разность частот определяют по отношению рабочего тока к току короткого замыкания в зависимости от технологического процесса. A known method of powering an AC arc, selected as an analogue, described in A.S. 753569, class 23
К недостаткам указанного аналога следует отнести отсутствие подачи на дуговой промежуток инициирующего высокого напряжения. The disadvantages of this analogue include the lack of initiating high voltage supply to the arc gap.
Известный способ возбуждения электрической дуги, выбранный в качестве аналога, описанный в а. с. СССР 1613263, кл. В 23 K 9/08, характеризуется тем, что дугу возбуждают высоковольтным импульсом, имеющим амплитуду напряжения 5-15 кВ, короткий передний фронт и пологопадающий задний фронт. A known method of excitation of an electric arc, selected as an analogue, described in a. from. USSR 1613263, class In 23
Недостатком представленного аналога является то, что при мощности источника питания, недостаточной для горения электрической дуги, высоковольтный импульс не обеспечит условий для возбуждения и горения дуги. The disadvantage of the presented analogue is that when the power source is insufficient for burning an electric arc, a high-voltage pulse will not provide conditions for the excitation and burning of the arc.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту к заявленному способу является, выбранный в качестве прототипа, способ возбуждения сварочной дуги переменного тока, описанный в а.с. СССР 561639, кл. В 23 K 9/067. The closest in technical essence and the achieved positive effect to the claimed method is, selected as a prototype, the method of excitation of an alternating current welding arc, described in A.S. USSR 561639, class B 23
Способ возбуждения сварочной дуги переменного тока, заключающийся в предварительной ионизации дугового промежутка возбуждающим высоковольтным импульсом. The method of excitation of the welding arc of an alternating current, which consists in the preliminary ionization of the arc gap by an exciting high-voltage pulse.
Существенным для прототипа является подача напряжения источника питания на дуговой промежуток импульсами, начало и конец которых синхронизируют соответственно с наименьшими и наибольшими расчетными значениями угла сдвига между напряжением холостого хода источника питания и током дуги, а после возбуждения дуги напряжение источника питания подают непрерывно. It is essential for the prototype to supply the voltage of the power source to the arc gap by pulses, the beginning and end of which are synchronized with the smallest and largest calculated values of the angle of shift between the open circuit voltage of the power source and the arc current, and after the arc is excited, the voltage of the power source is supplied continuously.
Недостатком указанного прототипа является то, что при снижении мощности источника питания за счет импульсной подачи напряжения на дуговой промежуток в фазу, при которой значение тока близко к нулю, снижается вероятность стабильного возбуждения дуги. Тем более фаза и полярность ионизирующего импульса не определены. The disadvantage of this prototype is that when reducing the power of the power source due to the pulse supply of voltage to the arc gap in the phase at which the current value is close to zero, the probability of stable arc excitation is reduced. Moreover, the phase and polarity of the ionizing pulse are not defined.
Известное устройство, выбранное в качестве аналога, генератор высокого напряжения для бесконтактного инициирования сварочной дуги, описанное в заявке Польши 270986, МКИ В23K, публикация 89.09.04, 18, характеризуется тем, что в генераторе вторичная обмотка импульсного трансформатора включена последовательно в цепь сварки источника тока, последовательно с первичной обмоткой трансформатора включены тиристор и конденсатор, заряжаемый преобразователем напряжения, вход которого соединен с выходом блока управления. На входе блока управления включен шунт, соединенный с источником тока. The known device, selected as an analogue, a high voltage generator for non-contact initiation of the welding arc, described in the application of Poland 270986, MKI B23K, publication 89.09.04, 18, characterized in that in the generator the secondary winding of the pulse transformer is connected in series to the welding circuit of the current source In series with the primary winding of the transformer, a thyristor and a capacitor are charged, charged by a voltage converter, the input of which is connected to the output of the control unit. A shunt connected to a current source is included at the input of the control unit.
К недостаткам указанного аналога следует отнести то, что повышающая обмотка высоковольтного трансформатора включена последовательно в цепь сварки источника тока, что является неэкономичным с точки зрения расхода медного обмоточного провода, так как повышающая обмотка потребует большого числа витков. The disadvantages of this analogue include the fact that the boost winding of the high voltage transformer is connected in series to the welding circuit of the current source, which is uneconomical from the point of view of the consumption of copper winding wire, since the boost winding will require a large number of turns.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту к заявленному устройству является выбранное в качестве прототипа устройство для возбуждения и стабилизации горения сварочное дуги, описанное в а.с. СССР 1346366, кл. В 23 K 9/06. The closest in technical essence and the achieved positive effect to the claimed device is selected as a prototype device for excitation and stabilization of combustion of the welding arc, described in A.S. USSR 1346366, class B 23 K 9/06.
Устройство для возбуждения сварочной дуги переменного тока, содержащее источник питания, первая входная клемма которого подключена к клемме входного переменного напряжения, а первая выходная клемма источника питания подключена к первой выходной клемме, тиристорный коммутатор, анод которого подключен к концу первичной обмотки высоковольтного трансформатора, начало первичной обмотки которого подключено к первому выводу накопительного элемента, а управляющий электрод тиристорного коммутатора подключен к первому выходу формирователя запускающих импульсов, первый вход которого соединен с началом вторичной обмотки импульсного трансформатора. A device for exciting an AC welding arc, containing a power source, the first input terminal of which is connected to the input AC voltage terminal, and the first output terminal of the power source is connected to the first output terminal, a thyristor switch, the anode of which is connected to the end of the primary winding of the high-voltage transformer, the beginning of the primary windings of which are connected to the first output of the storage element, and the control electrode of the thyristor switch is connected to the first output of the shaper trigger pulses, the first input of which is connected to the beginning of the secondary winding of a pulse transformer.
К недостатку представленного прототипа следует отнести о, что полярность возбуждающего высоковольтного импульса, инициирующего дугу, и полярность напряжения холостого хода источника питания не совпадают, что при снижении мощности источника питания будет снижаться эффективность возбуждения и стабилизации горения сварочной дуги. The disadvantage of the prototype presented is that the polarity of the exciting high-voltage pulse initiating the arc and the polarity of the open circuit voltage of the power source do not coincide, which, when the power of the power source decreases, the efficiency of excitation and stabilization of the combustion of the welding arc will decrease.
Технический результат заключается в том, что заявленный способ и устройство для его реализации обеспечивает проведение электросварочных работ на малых токах, порядка 25-30 Ампер, что дает возможность сваривать конструкции из тонколистных металлов. The technical result consists in the fact that the claimed method and device for its implementation provides electrical welding at low currents, of the order of 25-30 Amps, which makes it possible to weld structures of sheet metals.
Технический результат достигается тем, что в способе возбуждения сварочной дуги переменного тока, заключающимся в предварительной ионизации дугового промежутка возбуждающим высоковольтным импульсом, в отличие от прототипа, возбуждающий высоковольтный импульс подают с частотой равной частоте переменного тока источника питания вместе с началом подачи тока источнику питания, полярностью одинаковой с полярностью напряжения холостого хода источника питания. The technical result is achieved by the fact that in the method of exciting the welding arc of an alternating current, which consists in pre-ionizing the arc gap with an exciting high-voltage pulse, in contrast to the prototype, an exciting high-voltage pulse is supplied with a frequency equal to the frequency of the alternating current of the power source along with the beginning of the current supply to the power source, polarity identical to the polarity of the open circuit voltage of the power source.
В устройстве для возбуждения сварочной дуги переменного тока, содержащем источник питания, первая входная клемма которого подключена к клемме входного переменного напряжения, а первая выходная клемма источника питания подключена к первой выходной клемме, тиристорный коммутатор, анод которого подключен к концу первичной обмотки высоковольтного трансформатора, начало первичной обмотки которого подключено к первому выводу накопительного элемента, а управляющий электрод тиристорного коммутатора подключен к первому выходу формирователя запускающих импульсов, первый вход которого соединен с началом вторичной обмотки импульсного трансформатора, в отличие от прототипа, вторая клемма источника питания подключена к первому входу регулятора тока, второй вход которого подключен к первому входу выпрямителя и к первой клемме входного переменного напряжения, вторая клемма входного переменного напряжения подключена к первому выходу регулятора тока, второму входу выпрямителя и концу первичной обмотки импульсного трансформатора, начало первичной обмотки которого через ограничительный элемент подключено к второму выходу регулятора тока, конец вторичной обмотки импульсного трансформатора подключен к второму входу формирователя запускающих импульсов и к первому выходу выпрямителя, второй выход которого через ограничительный элемент подключен к первому выводу накопительного элемента, второй вывод которого подключен к второму выходу формирователя запускающих импульсов и к катоду тиристорного коммутатора, причем конец вторичной обмотки высоковольтного трансформатора подключен ко второй выходной клемме и к концу обмотки дросселя, начало обмотки которого подключено ко второй выходной клемме источника питания, первая выходная клемма которого подключена к началу вторичной обмотки высоковольтного трансформатора, причем первая выходная клемма источника питания подключена к свариваемой конструкции, а вторая выходная клемма к электроду. In an apparatus for exciting an AC welding arc containing a power source, the first input terminal of which is connected to an AC input terminal, and the first output terminal of a power source is connected to a first output terminal, a thyristor switch, the anode of which is connected to the end of the primary winding of a high-voltage transformer, start the primary winding of which is connected to the first output of the storage element, and the control electrode of the thyristor switch is connected to the first output of the I start pulses, the first input of which is connected to the beginning of the secondary winding of the pulse transformer, unlike the prototype, the second terminal of the power source is connected to the first input of the current regulator, the second input of which is connected to the first input of the rectifier and to the first terminal of the input AC voltage, the second terminal of the input AC voltage is connected to the first output of the current regulator, the second input of the rectifier and the end of the primary winding of the pulse transformer, the beginning of the primary winding of which through the ogre the output element is connected to the second output of the current regulator, the end of the secondary winding of the pulse transformer is connected to the second input of the driver of the triggering pulses and to the first output of the rectifier, the second output of which is connected through the restriction element to the first output of the storage element, the second output of which is connected to the second output of the driver of the triggering pulses and to the cathode of the thyristor switch, and the end of the secondary winding of the high voltage transformer is connected to the second output terminal and to the end of the inductor winding, the beginning of the winding of which is connected to the second output terminal of the power source, the first output terminal of which is connected to the beginning of the secondary winding of the high voltage transformer, the first output terminal of the power source connected to the welded structure, and the second output terminal to the electrode.
В устройстве для возбуждения сварочной дуги переменного тока, в отличие от прототипа, вместо источника питания используется трансформатор, в котором начало и конец первичной обмотки соответствуют первой и второй входным клеммам источника питания, а начало и конец вторичной обмотки трансформатора соответствуют первой и второй выходным клеммам источника питания. In the device for exciting an AC welding arc, in contrast to the prototype, instead of a power source, a transformer is used, in which the beginning and end of the primary winding correspond to the first and second input terminals of the power source, and the beginning and end of the secondary winding of the transformer correspond to the first and second output terminals of the source nutrition.
Сущность заявленного способа заключается в том, что высоковольтный импульс подают одновременно с подачей тока, когда полярность высоковольтного импульса совпадает с полярностью переменного напряжения источника питания, вследствие чего на дуговом промежутке происходит сложение мощностей источника питания и высоковольтного импульса, искровой разряд высоковольтного импульса переходит в дуговой источника питания и обеспечивает достаточные энергетические условия для стабильного горения дуги. Устройство, реализуемое заявленный способ, обеспечивает формирование высоковольтных импульсов одновременно с подачей переменного тока к источнику питания в тот диапазон фаз, когда полярность напряжения источника питания и полярность высоковольтного импульса совпадают, причем частота подачи высоковольтного импульса равна частоте переменного тока. The essence of the claimed method lies in the fact that the high-voltage pulse is supplied simultaneously with the current supply, when the polarity of the high-voltage pulse coincides with the polarity of the alternating voltage of the power source, as a result of which the power of the power source and the high-voltage pulse are added in the arc gap, the spark discharge of the high-voltage pulse goes into the arc source food and provides sufficient energy conditions for stable arc burning. The device implemented by the claimed method, provides the formation of high-voltage pulses simultaneously with the supply of alternating current to the power source in the phase range when the polarity of the voltage of the power source and the polarity of the high-voltage pulse coincide, and the frequency of the high-voltage pulse is equal to the frequency of the alternating current.
На фиг. 1 представлена временная диаграмма функционирования способа возбуждения сварочной дуги переменного тока, где:
U напряжение холостого хода источника питания;
A высоковольтный возбуждающий импульс;
На фиг.2 представлена функциональная схема устройства возбуждения сварочной дуги переменного тока.In FIG. 1 presents a timing diagram of the operation of the method of excitation of the welding arc of an alternating current, where:
U voltage open circuit power supply;
A high voltage exciting pulse;
Figure 2 presents the functional diagram of the device excitation of the welding arc of an alternating current.
На фиг. 3 представлена электрическая принципиальная схема примера конкретного исполнения устройства согласно фиг.2. In FIG. 3 is an electrical circuit diagram of an example of a specific embodiment of the device according to FIG. 2.
Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.
Источник питания сварочной дуги формирует переменное напряжение холостого хода 50-70 В минимальный сварочный ток должен быть 60-100 А/6/. В этом случае источник питания должен выдавать мощность в сварочную цепь 4200-8000 Вт. При сварке конструкций из тонколистных металлов толщиной 0,5-1,5 мм электродуговой сваркой сварочный ток должен быть от 15-35 А, с целью исключения теплового прожега металла. Такой сварочный ток может применяться, в частности при сварке автомобильного металла /толщина металла 0,5-1,5 мм/, при котором металлический лист не прожигается, но в этом ситуации не будет хватать энергии на дуговом промежутке для устойчивого горения дуги. The power source of the welding arc generates an alternating open-circuit voltage of 50-70 V, the minimum welding current must be 60-100 A / 6 /. In this case, the power source must provide power to the welding circuit 4200-8000 watts. When welding structures made of sheet metals with a thickness of 0.5-1.5 mm by electric arc welding, the welding current should be from 15-35 A, in order to avoid thermal burn-through of the metal. Such a welding current can be used, in particular, when welding automotive metal / metal thickness 0.5-1.5 mm /, in which the metal sheet is not burned, but in this situation there will not be enough energy in the arc gap for stable arc burning.
Для устойчивого горения дуги, когда источник питания не выдает достаточную энергию на дуговой промежуток, заявленный способ обеспечивает подпитку энергии дугового промежутка, определяемую источником питания, энергией возбуждаемого высоковольтного импульса, вырабатываемого устройством возбуждения электрической сварочной дуги переменного тока. For stable arc burning, when the power source does not provide enough energy to the arc gap, the claimed method provides recharge of the arc gap energy, determined by the power source, by the energy of the excited high-voltage pulse generated by the excitation device of an alternating current electric welding arc.
На фиг.1 представлена временная диаграмма функционирования способа возбуждения электрической дуги переменного тока. Figure 1 presents a timing diagram of the operation of the method of excitation of an electric arc of alternating current.
На вход источника питания подается переменное напряжение промышленной частоты. Источник питания формирует напряжение холостого хода (U согласно диаграмме фиг.1) и управляется по первичной цепи через регулятор тока, построенный на симисторе и времязадающей RC-цепочке, обеспечивающий фазозадерживающее включение источника питания. На фиг.1 показана подача напряжения с задержкой по фазе в каждой полуволне переменного напряжения. Ток на индуктивности отстает от напряжения на 
Высоковольтный импульс, подаваемый на дуговой промежуток, имеет мощность
где: С емкость накопительного элемента устройства возбуждения сварочной дуги,
Uo напряжение заряда накопительного элемента.An alternating voltage of industrial frequency is supplied to the input of the power source. The power source generates an open circuit voltage (U according to the diagram of FIG. 1) and is controlled by the primary circuit through a current regulator built on a triac and a timing RC circuit, which provides phase-delayed power supply. Figure 1 shows the supply voltage with a phase delay in each half wave of alternating voltage. Inductance current lags voltage by
The high-voltage pulse supplied to the arc gap has a power
where: C the capacity of the storage element of the excitation device of the welding arc,
U o the charge voltage of the storage element.
Δt время разряда накопительного элемента. Δt is the discharge time of the storage element.
На дуговом промежутке эти мощности складываются
Причем при одинаковых полярностях напряжения источника питания и высоковольтного импульса искровой разряд высоковольтного импульса переходит в дуговой источник питания и обеспечивает стабильное возбуждение и горение электрической дуги.On the arc gap, these powers add up
Moreover, with the same polarity of the voltage of the power source and the high-voltage pulse, the spark discharge of the high-voltage pulse passes into the arc power source and ensures stable excitation and burning of the electric arc.
Высоковольтный импульс формируется осциллятором, который представляет цепь второго порядка, а именно, имеет емкость в качестве накопительного элемента и индуктивность высоковольтного трансформатора, во вторичной цепи которого, подключенной параллельно дуговому промежутку, возникает высокочастотный колебательный процесс. A high-voltage pulse is generated by an oscillator, which represents a second-order circuit, namely, it has a capacitance as a storage element and the inductance of a high-voltage transformer, in the secondary circuit of which is connected parallel to the arc gap, a high-frequency oscillatory process occurs.
Переходной процесс в цепи осциллятора описывается по закону /7/
где: L индуктивность высоковольтного трансформатора,
R активное сопротивление его обмотки.The transition process in the oscillator circuit is described by the law / 7 /
where: L is the inductance of the high voltage transformer,
R is the active resistance of its winding.
С емкость накопительного элемента. With the capacity of the storage element.
Откуда свободный ток
или
после несложных преобразований можно получить максимальное время переходного процесса
необходимое для оценки мощности высоковольтного импульса.Where free current comes from
or
after simple transformations, you can get the maximum transition time
necessary for evaluating the power of a high voltage pulse.
Учитывая большие потери во вторичной цепи высоковольтного трансформатора, колебания в нем затухают очень быстро. Поэтому в заявленном способе высоковольтный импульс имеет конкретную полярность. Given the large losses in the secondary circuit of a high-voltage transformer, the oscillations in it decay very quickly. Therefore, in the inventive method, the high voltage pulse has a specific polarity.
При конкретных значениях элементов схемы осциллятора и конкретной мощности источника питания дадим оценку энергетического состояния дугового промежутка. При емкости накопительного элемента С=0,68 мкф значение тока разряда из уравнения /5/ составляет 180 Ампер. For specific values of the elements of the oscillator circuit and the specific power of the power source, we give an estimate of the energy state of the arc gap. When the capacity of the storage element C = 0.68 μf, the value of the discharge current from equation / 5 / is 180 amperes.
Из уравнения /6/ время переходного процесса составляет
tmax 0,85•10-6 С
Далее из уравнения /3/ определяем мощность высоковольтного импульса, прикладываемого к дуговому промежутку
где: Uo 400В напряжение заряда накопительного элемента осциллятора. Таким образом осциллятор формирует высоковольтный импульс мощностью 64 кВт за время 0,85 мкс.From equation / 6 / the transition time is
t max 0,85 • 10 -6 С
Next, from the equation / 3 / we determine the power of the high-voltage pulse applied to the arc gap
where: U o 400V charge voltage of the oscillator storage element. Thus, the oscillator generates a high-voltage pulse with a power of 64 kW for a time of 0.85 μs.
Источник питания выдает мощность по уравнению /1/
Pи.п=U•i=60В•40А=2400 Вт
где: U напряжение холостого хода равное 60 В,
i сварочный ток равный 40 А.The power source gives power according to the equation / 1 /
P i.p = U • i = 60V • 40A = 2400 W
where: U open circuit voltage equal to 60 V,
i welding current equal to 40 A.
В соответствии с уравнением /3/ мощность, подводимая к дуговому промежутку в момент выдачи высоковольтного импульса равна
Р=64•103+2,4•103= 66,4•103
Для обеспечения надежных условий перехода искрового разряда в дуговой необходимо увеличение мощности источника напряжения /8/. т.е. осциллятор, как источник высокого напряжения, создает напряжение искрового пробоя положительной полярности, одновременно мощность на дуговом промежутке увеличивается за счет положительной полярности напряжения источника питания и происходит дуговой разряд. При подаче напряжения отрицательной полярности от источника питания, мощность источника напряжения, сформировавшее напряжение искрового пробоя, уменьшится до нуля, тем самым, нет будут созданы условия для перехода искры в дуговой разряд.In accordance with equation / 3 /, the power supplied to the arc gap at the time of issuing a high-voltage pulse is
P = 64 • 10 3 + 2.4 • 10 3 = 66.4 • 10 3
To ensure reliable conditions for the transition of a spark discharge in an arc, it is necessary to increase the power of the voltage source / 8 /. those. the oscillator, as a source of high voltage, creates a spark breakdown voltage of positive polarity, while the power in the arc gap increases due to the positive polarity of the voltage of the power source and an arc discharge occurs. When a negative polarity voltage is supplied from the power source, the power of the voltage source that generated the spark breakdown voltage will decrease to zero, thereby there will be no conditions for the transition of the spark into an arc discharge.
На фиг.2 представлено устройство, реализующее способ возбуждения сварочной дуги переменного тока. Figure 2 presents a device that implements a method of excitation of a welding arc of alternating current.
Устройство содержит источник 1 питания, входная клемма которого включена через регулятор 2 тока, один из входов которого через ограничительный 3 элемент соединен с началом первичной обмотки импульсного 4 трансформатора, вторичная обмотка которого через формирователь 5 запускающих импульсов соединен с тиристорным 6 коммутатором, выпрямитель 7 через ограничительный 8 элемент соединен с накопительным 9 элементом и началом первичной обмотки высоковольтного 10 трансформатора, вторичная обмотка которого подключена к дросселю 11 параллельно дуговому промежутку. The device contains a
Устройство работает следующим образом. К входным клеммам устройства подается переменное напряжение 220 В частоты 50 Гц. Это напряжение прикладывается к регулятору 2 тока, который в соответствии с регулируемой фазовой задержкой подключает источник 1 питания сети переменного тока, подавая к входным клеммам напряжение U и ток i в соответствии с временной диаграммой фиг. 1. С выходных клемм источника 1 питания к дуговому промежутку прикладывается напряжение холостого хода формы, соответствующей напряжению U фиг. 1. Причем выходная клемма источника питания соединена с началом обмотки воздушного дросселя 11, конец обмотки которого подключен к дуговому промежутку. Дроссель 11 играет двоякую роль: во-первых, он является индуктивной нагрузкой для высоковольтного 10 трансформатора и его индуктивностью определяется длина дуги, во-вторых, дроссель обеспечивает крутопадающую характеристику источника 1 питания и является высокочастотным фильтром, препятствующим прохождению помех в промышленную сеть питания 220 В. Напряжение питания поступает на вход выпрямителя 7, который его выпрямляет и подает через ограничительный 8 на накопительный 9 элемент, в качестве которого использован конденсатор. Этот конденсатор заряжается до напряжения, примерно, 400 В. Регулятор 2 тока одновременно с подачей тока к источнику 1 питания формирует запускающие импульсы и через ограничительный 3 элемент подает их на первичную обмотку импульсного 4 трансформатора, со вторичной обмотки которого импульсы поступают на вход формирователя 5 запускающих импульсов. Импульсный 4 трансформатор обеспечивает гальваническую развязку первичной цепи источника 1 питания, где переменное напряжение, от цепи источника 1 питания, где переменное напряжение, от цепи осциллятора, который работает на постоянном напряжении, формируемым выпрямителем 7. Причем блоки 4-10 образуют осциллятор, формирующий высокое напряжение на дуговом промежутке. Формирователь 5 запускающих импульсов выдает импульсы положительной полярности по отношению к катоду тиристорного 6 коммутатора на его запускающий электрод. При включении от запускающего импульса тиристорного 6 коммутатора происходит разряд накопительного 9 элемента через первичную обмотку высоковольтного 10 трансформатора и тиристорный 6 коммутатор. Причем емкость накопительного 9 элемента и индуктивность высоковольтного 10 трансформатора подбираются таким образом, чтобы в разрядной цепи накопительного 9 элемента возник колебательный процесс и произошел его перезаряд. Это способствует большему накоплению энергии высоковольтным 10 трансформатором и соответственно передаче ее со вторичной обмотки к дуговому промежутку (см. фиг.1, импульсы А). The device operates as follows. An AC voltage of 220 V at a frequency of 50 Hz is supplied to the input terminals of the device. This voltage is applied to the
Регулятор 2 тока, управляющий фазовой регулировкой тока в первичной цепи источника 1 питания, одновременно с подачей тока источнику питания выдает короткие импульсы в осциллятор для формирования запускающих высоковольтных импульсов. Начало и конец обмоток индуктивных элементов, в частности, источника 1 питания, импульсного 4 трансформатора, дросселя 11 обозначены на схеме согласно фиг.2 и имеют принципиальное значение, т.к. в этом случае обеспечивается подача высоковольтного импульса А в диапазон фаз от 0 до π+2πk,+, где к= 1,2,п, полярность которого совпадает с полярностью напряжения холостого хода источника 1 питания. The
На фиг.3 представлена электрическая принципиальная схема устройства согласно фиг. 2. В этом устройстве в качестве источника 1 питания использован трансформатор мощностью 300-350 Вт, в котором первая и вторая входные клеммы соответствуют началу и концу первичной обмотки трансформатора, а первая и вторая выходные клеммы соответствуют началу и концу вторичной обмотки трансформатора, регулятор 2 тока выполнен на резисторах 13, 14, конденсаторе 15, динисторе 16 и симисторе 17, формирователь 5 запускающих импульсов выполнен в виде однополупериодного выпрямителя на диодах 18, 19, тиристорный 6 коммутатор выполнен на тиристоре 20 и резисторе 21, выпрямитель 7 выполнен в виде диодного моста на диодах 22-25; высоковольтный 10 трансформатор выполнен без сердечника для обеспечений колебаний высокой частоты во вторичной цепи трансформатора. FIG. 3 is an electrical schematic diagram of the device of FIG. 2. In this device, a 300-350 W transformer is used as a
При подаче напряжения 220 В, 50 Гц к регулятору 2 тока через резисторы 13, 14 заряжается конденсатор 15 до напряжения включения динистора 16. При включении динистора 16 конденсатор 15 разряжается через него и управляющий электрод симистора 17, при этом формируются короткие управляющие импульсы в цепи первичной обмотки импульсного 4 трансформатора и в цепи электрода управления симистора 17, который открывается с фазовой задержкой и подключает к сети первичную обмотку трансформатора 1, во вторичной цепи которого формируется напряжение холостого хода, прикладываемое к дуговому 12 промежутку. Переменное напряжение прикладывается к выпрямителю 7, который формирует постоянное напряжение для работы осциллятора. Постоянное напряжение с выхода выпрямителя 7 через резистор 8 заряжает конденсатор 9. Одновременно с открытием симистора 17 запускающие импульсы через резистор 3 подаются в первичную обмотку импульсного 4 трансформатора, со вторичной обмотки которого импульсы подаются в формирователь 5 запускающих импульсов. На диодах 18,19 импульсы выпрямляются и подаются на управляющий электрод тиристора 20, который включается и через первичную обмотку высоковольтного 10 трансформатора происходит разряд конденсатора 9. Во вторичной обмотке высоковольтного 10 трансформатора наводится высоковольтное напряжение, которое прикладывается к дуговому 12 промежутки одновременно с подачей напряжения холостого хода трансформатора 1. When a voltage of 220 V, 50 Hz is applied to the
Фаза подачи напряжения холостого хода, соответственно возбуждающего высоковольтного импульса, определяется положением переменного резистора 14, которым определяется величина сварочного тока. The phase of supplying the open circuit voltage, respectively, the exciting high-voltage pulse, is determined by the position of the
Итак, возбуждающий высоковольтный импульс подается с частотой 50 Гц в диапазон фаз, при котором его полярность совпадает с полярностью напряжения холостого хода, что создает дополнительную добавку энергии на дуговом промежутке, соответственно создает условия для надежного перехода искрового разряда высоковольтного импульса в дуговой разряд источника питания. So, the exciting high-voltage pulse is supplied with a frequency of 50 Hz to the phase range at which its polarity coincides with the polarity of the open circuit voltage, which creates an additional energy addition in the arc gap, and accordingly creates the conditions for a reliable transfer of the spark discharge of the high-voltage pulse to the arc discharge of the power source.
Эффект при использовании заявленного способа и устройства, реализующего его, заключается в следующем:
осциллятор формирует длинную и стабильную дугу, что создает условия для образования ровного непрерывающего шва, отсутствует перегрев металла, соответственно не образуется крупнозернистая структура и металл не теряет пластичность и ударную вязкость; такие условия дают возможность использовать его в авторемонтном промысле без применения газовой среды; шов становится прочным, не корродирует, не теряет ударной вязкости;
наличие осциллятора позволяет проводить сварку цветных металлов в газовой среде;
малые габариты, вес /6-8 кГ/ и малое энергопотребление позволяет широко использовать аппарат в народном промысле, подключая его к бытовым электросетям. ЫЫЫ2The effect of using the claimed method and device that implements it is as follows:
the oscillator forms a long and stable arc, which creates the conditions for the formation of an even continuous weld, there is no overheating of the metal, accordingly, a coarse-grained structure does not form and the metal does not lose ductility and toughness; such conditions make it possible to use it in a car repair field without the use of a gas medium; the seam becomes durable, does not corrode, does not lose toughness;
the presence of an oscillator allows welding of non-ferrous metals in a gaseous medium;
small dimensions, weight / 6-8 kg / and low power consumption allows you to widely use the device in the national craft, connecting it to household electrical networks. YYY2
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93048142A RU2065344C1 (en) | 1993-10-15 | 1993-10-15 | Method of excitation of ac welding arc and device for its accomplishment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93048142A RU2065344C1 (en) | 1993-10-15 | 1993-10-15 | Method of excitation of ac welding arc and device for its accomplishment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU93048142A RU93048142A (en) | 1996-04-10 |
| RU2065344C1 true RU2065344C1 (en) | 1996-08-20 |
Family
ID=20148286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU93048142A RU2065344C1 (en) | 1993-10-15 | 1993-10-15 | Method of excitation of ac welding arc and device for its accomplishment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2065344C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2658681C1 (en) * | 2017-06-06 | 2018-06-22 | Закрытое Акционерное Общество "Драйв" | Device for dc voltage conversion into pulse voltage |
| RU2661348C1 (en) * | 2017-05-15 | 2018-07-16 | Закрытое Акционерное Общество "Драйв" | Device for dc voltage conversion into pulse voltage |
| RU2666786C2 (en) * | 2017-01-10 | 2018-09-12 | Закрытое Акционерное Общество "Драйв" | Method for conversion of constant voltage to pulse voltage |
-
1993
- 1993-10-15 RU RU93048142A patent/RU2065344C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР N 561639, кл. B 23 Н 9/067, 1975. Авторское свидетельство СССР N 1346366, кл. B 23 K 9/06, 1985. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2666786C2 (en) * | 2017-01-10 | 2018-09-12 | Закрытое Акционерное Общество "Драйв" | Method for conversion of constant voltage to pulse voltage |
| RU2661348C1 (en) * | 2017-05-15 | 2018-07-16 | Закрытое Акционерное Общество "Драйв" | Device for dc voltage conversion into pulse voltage |
| RU2658681C1 (en) * | 2017-06-06 | 2018-06-22 | Закрытое Акционерное Общество "Драйв" | Device for dc voltage conversion into pulse voltage |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6156999A (en) | Method and device for welding arc ignition for arc welding apparatus | |
| JP4084159B2 (en) | Excitation circuit with ferroresonant transformer for turbine engine ignition system | |
| RU2065344C1 (en) | Method of excitation of ac welding arc and device for its accomplishment | |
| US3524041A (en) | Electric arc process and apparatus | |
| Casanueva et al. | TIG welding machines | |
| RU2449868C2 (en) | Thyristor power supply for arc welding | |
| KR100729875B1 (en) | Switching ballast device | |
| US3718802A (en) | Ripple control for electric arc welding power supply apparatus | |
| RU2441733C1 (en) | Thyristor transformer for arc welding | |
| RU2106944C1 (en) | Device for excitation and stabilization of burning of welding arc | |
| RU2283210C2 (en) | Arc ac-welding apparatus | |
| RU2441734C1 (en) | Single-phase rectifier for arc welding | |
| RU93048142A (en) | METHOD OF EXCITING AC WELDING ARC AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION | |
| SU185423A1 (en) | STRIKE DEVICE FOR POWERING A WELDED ARC | |
| GB1575832A (en) | Operating circuit for a gaseous discharge lamp | |
| KR930001225B1 (en) | Power unit for ac arc welding machine | |
| SU1076226A1 (en) | Power supply of a.c.arc | |
| RU2558808C2 (en) | Gate rectifier for arc welding | |
| SU1449269A1 (en) | Apparatus for exciting electric arc in plasmatron | |
| JPS6217159Y2 (en) | ||
| RU2173618C2 (en) | Apparatus for exciting alternating electric current arc | |
| RU2101886C1 (en) | Electronic device for feeding and starting gaseous-discharge lamps | |
| SU1719167A1 (en) | Device to excite and stabilize alternating current welding arc | |
| RU2086372C1 (en) | Single-phase welding rectifier | |
| RU1787722C (en) | Method of and device for alternating current welding with consumable electrode |