RU2188104C2 - Method for generating outlet characteristics of power source for electric arc welding and apparatus method embodiment - Google Patents

Method for generating outlet characteristics of power source for electric arc welding and apparatus method embodiment Download PDF

Info

Publication number
RU2188104C2
RU2188104C2 RU2000101564/02A RU2000101564A RU2188104C2 RU 2188104 C2 RU2188104 C2 RU 2188104C2 RU 2000101564/02 A RU2000101564/02 A RU 2000101564/02A RU 2000101564 A RU2000101564 A RU 2000101564A RU 2188104 C2 RU2188104 C2 RU 2188104C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
phase
voltage
power source
voltages
transformers
Prior art date
Application number
RU2000101564/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2000101564A (en
Inventor
В.В. Коваленко
Original Assignee
ООО "Линкор"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ООО "Линкор" filed Critical ООО "Линкор"
Priority to RU2000101564/02A priority Critical patent/RU2188104C2/en
Publication of RU2000101564A publication Critical patent/RU2000101564A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2188104C2 publication Critical patent/RU2188104C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Arc Welding Control (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering, namely method and apparatus for generating outlet characteristics of power source for electric arc welding, manufacture of welded constructions in different branches of machine engineering. SUBSTANCE: method comprises steps of forming outlet voltage of power source by summing vectors of two voltages whose modules, phase angle between them and summed voltage are functions of welding electric current. Apparatus includes transformers with common secondary winding; primary windings are connected with different phases of three-phase circuit, one winding is connected by its beginning terminal and other winding - by its ending terminal with two phases. Other terminals of said windings are together connected with one terminal of controlled phase-shifting unit whose second terminal is connected with third phase of supply mains. Invention allows to change profile of Volt-Ampere characteristics of power source and to use transformers of any type. EFFECT: less power of control devices for reducing voltage of power source from idle period value until necessary operational value. 2 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, а именно к источникам питания сварочной дуги, в частности может быть использовано в аппаратах дуговой сварки и применено в различных отраслях народного хозяйства. The invention relates to electrical engineering, in particular to power sources for the welding arc, in particular, can be used in arc welding devices and applied in various sectors of the economy.

Для обеспечения устойчивости дугового процесса требуется определенная форма внешней вольтамперной характеристики от крутопадающей до жесткой. Известны различные способы и устройства для получения требуемых форм внешних характеристик. To ensure the stability of the arc process, a certain form of external current-voltage characteristic from steeply falling to rigid is required. Various methods and devices are known for obtaining the required forms of external characteristics.

Известен способ регулирования напряжения при электродуговой сварке, заключающийся в подаче от источника питания исходного напряжения, повышения его до напряжения зажигания дуги и снижения до величины, обеспечивающей устойчивое горение дуги, причем величину исходного напряжения выбирают равной напряжению горения, (см. А.С.СССР 1790475, кл.В 23 К 9/06, 1993г.). There is a method of regulating the voltage during electric arc welding, which consists in supplying the source voltage from the power source, increasing it to the ignition voltage of the arc and reducing it to a value that ensures stable arc burning, and the value of the initial voltage is chosen equal to the burning voltage (see A.SS.SSSR 1790475, class B 23 K 9/06, 1993).

Недостатками данного способа являются:
- однотипность формы характеристики экспоненциального типа, связанной с зарядом и разрядом конденсатора;
- неустойчивость дугового процесса, обусловленная наличием только двух уровней напряжения.
The disadvantages of this method are:
- the uniformity of the shape of the characteristic of the exponential type associated with the charge and discharge of the capacitor;
- instability of the arc process due to the presence of only two voltage levels.

Известен способ формирования внешней характеристики, использующий напряжения двух параллельно соединенных источников. Одно напряжение меньшей величины подается от основного рабочего источника, а другое - от дополнительного источника подпитки с мягкой внешней характеристикой. Напряжение подпитки имеет значение 60-70 вольт (см. ВДГ-601 на стр. 485. Оборудование для дуговой сварки. /Под ред. В.В. Смирнова. Л.: Энергоатомиздат, 1986. -655с.). A known method of forming an external characteristic using the voltage of two parallel connected sources. One voltage of a smaller magnitude is supplied from the main working source, and the other from the additional recharge source with a soft external characteristic. The make-up voltage has a value of 60-70 volts (see VDG-601 on page 485. Equipment for arc welding. / Ed. By VV Smirnov. L .: Energoatomizdat, 1986. -655s.).

Недостатком этого способа является:
- крутой излом формы внешней характеристики на токах 30А приводит к неустойчивости дугового процесса из-за скачкообразного изменения величины сварочного тока.
The disadvantage of this method is:
- a sharp kink in the shape of the external characteristic at currents 30A leads to instability of the arc process due to a stepwise change in the value of the welding current.

В качестве прототипа способа принят способ, реализованный с помощью устройства для электродуговой сварки, заключающийся в том, что формирование внешней характеристики источника осуществляется суммированием двух напряжений, совпадающих по фазе. Величина одного из суммируемых напряжений зависит от нагрузки, а другого не зависит (см. Патент России 2008150 C1, B 23 K 9/00, В 23 К 9/10, 1994г.). As a prototype of the method, the method adopted using the device for electric arc welding, which consists in the fact that the formation of the external characteristics of the source is carried out by summing the two voltages that match in phase. The value of one of the summarized voltages depends on the load, and the other does not depend (see Russian Patent 2008150 C1, B 23 K 9/00, V 23 K 9/10, 1994).

Недостатками данного способа являются:
- неизменность фазового сдвига между напряжениями снижает эффективность влияния нагрузки на форму внешней характеристики;
- неизменность величины одного из суммируемых напряжений при изменении нагрузки.
The disadvantages of this method are:
- the invariance of the phase shift between the voltages reduces the efficiency of the influence of the load on the shape of the external characteristic;
- the invariance of the value of one of the summed stresses when the load changes.

Цель изобретения - повышение эффективности средств регулирования формы внешней характеристики источника. The purpose of the invention is to increase the efficiency of means of regulating the shape of the external characteristics of the source.

Указанная цель достигается тем, что выходное напряжение источника дуговой сварки получают векторным сложением двух напряжений, причем величины модулей напряжений, фазовый угол между ними, а также сумма этих напряжений являются функциями величины тока сварки. This goal is achieved by the fact that the output voltage of the source of arc welding is obtained by vector addition of two voltages, and the magnitude of the stress modulus, the phase angle between them, as well as the sum of these voltages are functions of the magnitude of the welding current.

На фиг. 1 представлена векторная диаграмма напряжений источника для режима холостого хода, а на фиг.2 - для режима нагрузки. In FIG. 1 is a vector diagram of the source voltage for the idle mode, and FIG. 2 for the load mode.

Сущность способа заключается в том, что выходное напряжение источника сварочного тока U2 формируется сложением двух напряжений, например Uab и Ucb, сдвинутых относительно друг друга на φ1. Величина напряжений Uab, Ucb и угол φ1 изменяются в зависимости от величины тока сварки.The essence of the method lies in the fact that the output voltage of the welding current source U 2 is formed by adding two voltages, for example U ab and U cb , shifted relative to each other by φ 1 . The magnitude of the stresses U ab , U cb and angle φ 1 vary depending on the magnitude of the welding current.

В режиме холостого хода по условию начального возбуждения дуги напряжение источника U2 должно быть наибольшим. В способе это достигается тем, что режиму возбуждения дуги, то есть малому току сварки, соответствуют наибольшие значения суммируемых напряжений Uab и Ucb, а также наименьшее значение угла φ1 между этими напряжениями. В пределе этот угол может быть равен нулю.In idle mode by the condition of the initial excitation of the arc, the voltage of the source U 2 should be the largest. In the method, this is achieved by the fact that the arc excitation mode, that is, the low welding current, corresponds to the highest values of the summed voltages U ab and U cb , as well as the smallest angle φ 1 between these voltages. In the limit, this angle may be zero.

В рабочем процессе при больших токах сварки напряжение на дуге должно быть меньшей величины. Поэтому источник должен снизить значение напряжения

Figure 00000002
За счет зависимости от величины тока сварки напряжений
Figure 00000003
и угла
Figure 00000004
между ними происходит уменьшение этих напряжений и увеличение угла и как следствие снижение выходного напряжения источника
Figure 00000005

Так как при сварке происходит изменение длины дуги, то источник должен согласно изменять напряжение
Figure 00000006
для поддержания устойчивого дугового процесса. При вариации длины дуги, например увеличении ее, происходит уменьшение тока сварки. Этому соответствует возрастание напряжения
Figure 00000007
При уменьшении длины дуги - процесс обратный.In the working process at high welding currents, the arc voltage should be less. Therefore, the source must lower the voltage value.
Figure 00000002
Due to the dependence on the voltage welding current
Figure 00000003
and angle
Figure 00000004
between them there is a decrease in these voltages and an increase in the angle and, as a consequence, a decrease in the output voltage of the source
Figure 00000005

Since during welding there is a change in the length of the arc, the source must accordingly change the voltage
Figure 00000006
to maintain a stable arc process. When varying the length of the arc, for example, increasing it, the welding current decreases. This corresponds to an increase in voltage.
Figure 00000007
When reducing the length of the arc, the process is the opposite.

Известно устройство, содержащее два понижающих однофазных трансформатора, первичные обмотки которых включены параллельно, а вторичные обмотки последовательно. Все обмотки выполнены на общем пространственном катушечно-тороидальном магнитопроводе. Один трансформатор имеет мягкую внешнюю характеристику, а другой - жесткую. Жесткий трансформатор имеет отводы вторичной обмотки для регулирования величины тока сварки и, следовательно, формы внешней характеристики (см. Патент России 2008150 С1, кл. В 23 К 9/00, В 23 К 9/10, 1994г.). A device is known that contains two step-down single-phase transformers, the primary windings of which are connected in parallel, and the secondary windings in series. All windings are made on a common spatial coil-toroidal magnetic circuit. One transformer has a soft external characteristic, and the other a hard one. The rigid transformer has secondary windings for regulating the magnitude of the welding current and, consequently, the shape of the external characteristic (see Russian Patent 2008150 C1, CL 23 K 9/00, 23 K 9/10, 1994).

Недостатками устройства являются:
- ухудшение начального процесса сварки при переходе на малые токи за счет снижения напряжения при уменьшении числа витков вторичной обмотки;
- большая реактивная мощность, потребляемая из сети за счет трансформатора с мягкой внешней характеристикой и избыточный расходный материал.
The disadvantages of the device are:
- deterioration of the initial welding process when switching to low currents due to a decrease in voltage with a decrease in the number of turns of the secondary winding;
- large reactive power consumed from the network due to a transformer with a soft external characteristic and excess consumables.

Известно устройство для регулирования напряжения при электродуговой сварке, содержащее диодный мостовой выпрямитель, подключенный к источнику переменного напряжения, в который введены два дросселя и два последовательно соединенных конденсатора, подключенных к выводам выпрямителя, а общая точка конденсаторов подключена через первый дроссель к общей точке выпрямителя, а второй дроссель последовательно соединен с выпрямителем и одной выходной клеммой (см. А.С.СССР 1790475, кл. В 23 К 9/06, 1993г.). A device is known for regulating voltage during electric arc welding, comprising a diode bridge rectifier connected to an AC voltage source, into which two reactors and two series-connected capacitors are connected, connected to the terminals of the rectifier, and the common point of the capacitors is connected through the first inductor to the common point of the rectifier, and the second inductor is connected in series with the rectifier and one output terminal (see A.S.SSSR 1790475, class B 23 K 9/06, 1993).

Недостатками данного устройства являются:
- наличие специального устройства удвоения напряжения для зажигания дуги;
- пригодность только для выпрямительных устройств.
The disadvantages of this device are:
- the presence of a special voltage doubling device for arc ignition;
- suitability only for rectifier devices.

Известно устройство - сварочный выпрямитель, содержащий два однофазных трансформатора, первичные обмотки которых подключены к двум линейным напряжениям трехфазной питающей сети, вторичные обмотки трансформаторов выполнены в виде двух полуобмоток с отводами, для переключения их числа витков с помощью двух переключателей, соединяющих полуобмотки, образуя средние точки вторичных обмоток, которые подключены к двум дросселям с изменяемым числом витков посредством еще двух переключателей. Выводы последних соединены вместе и образуют одну выходную клемму. Выводы вторичных полуобмоток обоих трансформаторов раздельно подключены к катодам четырех диодов, аноды которых объединены во вторую выходную клемму. Магнитопроводы дросселей выполнены с воздушным зазором. (см. А.С.СССР 1833265 А3, кл. В 23 К 9/00, 1993г.). A device is known - a welding rectifier containing two single-phase transformers, the primary windings of which are connected to two linear voltages of the three-phase supply network, the secondary windings of the transformers are made in the form of two half-windings with taps, to switch their number of turns using two switches connecting the half-windings, forming midpoints secondary windings that are connected to two chokes with a variable number of turns by means of two more switches. The findings of the latter are connected together and form one output terminal. The terminals of the secondary semi-windings of both transformers are separately connected to the cathodes of four diodes, the anodes of which are combined into a second output terminal. The magnetic circuits of the chokes are made with an air gap. (see A.S. USSR 1833265 A3, class B 23 K 9/00, 1993).

Недостатками устройства являются:
- сложная конструкция магнитопровода и устройства для регулирования сварочного тока;
- низкая эффективность регулирования формы внешней характеристики за счет изменения падения напряжения на дроссельных обмотках, включенных последовательно с вторичными обмотками;
- ухудшение зажигания дуги из-за снижения напряжения при переключении числа витков для малых токов сварки.
The disadvantages of the device are:
- the complex design of the magnetic circuit and device for regulating the welding current;
- low efficiency of regulating the shape of the external characteristic due to changes in the voltage drop across the inductor windings connected in series with the secondary windings;
- deterioration of ignition of the arc due to a decrease in voltage when switching the number of turns for small welding currents.

Наиболее близким устройством к заявленному способу и устройству является источник питания для сварки на переменном токе (см. АС СССР 417994, кл. В 23 К 9/06, 1975г. ), обеспечивающий ускоренный переход через ноль вторичного напряжения. The closest device to the claimed method and device is a power source for welding with alternating current (see AS USSR 417994, class B 23 K 9/06, 1975), which provides an accelerated transition through zero secondary voltage.

Источник содержит два трансформатора и блок управляемых вентилей, первичные обмотки трансформаторов подсоединены к разным фазам трехфазной сети, а их вторичные обмотки подключены встречно друг другу через блок управляемых вентилей. The source contains two transformers and a block of controlled gates, the primary windings of the transformers are connected to different phases of a three-phase network, and their secondary windings are connected opposite each other through a block of controlled gates.

Недостатками устройства являются:
- отсутствие возможности регулирования формы внешней характеристики (вольтамперной) источника,
- обязательная необходимость полностью управляемых вентилей как на открывание, так и на закрывание,
- поочередное подключение трансформаторов к нагрузке,
- неизменность (постоянство) фазового сдвига между первичными напряжениями трансформаторов,
- независимость вторичного напряжения от величины тока нагрузки.
The disadvantages of the device are:
- the lack of the ability to control the shape of the external characteristics (current) source,
- the mandatory need for fully controllable valves for both opening and closing,
- alternating connection of transformers to the load,
- the immutability (constancy) of the phase shift between the primary voltages of the transformers,
- independence of the secondary voltage from the magnitude of the load current.

Задачей данного изобретения является повышение эффективности средств регулирования формы внешней характеристики источника, упрощение конструкции и снижение массогабаритных показателей. The objective of the invention is to increase the effectiveness of the means of regulating the shape of the external characteristics of the source, simplifying the design and reducing the overall dimensions.

Для этого в устройстве для формирования внешней характеристики источника дуговой сварки, содержащем два двухобмоточных однофазных трансформатора, первичные обмотки которых подключены к различным фазам трехфазной цепи, и регулируемый фазосдвигающий элемент, трансформаторы выполнены с общей вторичной обмоткой, а первичные обмотки подключены к различным фазам трехфазной цепи одна началом, другая концом к двум фазам, а другие начало и конец этих обмоток соединены вместе и подключены к одному выводу регулируемого фазосдвигающего элемента, второй вывод которого подключен к третьей фазе питающей сети. To do this, in the device for forming the external characteristic of the source of arc welding, containing two two-winding single-phase transformers, the primary windings of which are connected to different phases of a three-phase circuit, and an adjustable phase-shifting element, the transformers are made with a common secondary winding, and the primary windings are connected to different phases of a three-phase circuit the beginning, the other end to two phases, and the other beginning and end of these windings are connected together and connected to one output of an adjustable phase-shifting element a, the second output of which is connected to the third phase of the supply network.

На фиг. 3 изображена принципиальная электрическая схема устройства, на фиг. 4, 5 - векторные диаграммы напряжений для режимов холостого хода и нагрузки, на фиг.6 - формы внешних характеристик. In FIG. 3 shows a circuit diagram of a device; FIG. 4, 5 - vector diagrams of stresses for idle and load modes, Fig.6 - forms of external characteristics.

Устройство состоит из двух однофазных трансформаторов 1 с общей вторичной обмоткой 2, первичными обмотками 3, 4 и фазосдвигающего элемента 5. The device consists of two single-phase transformers 1 with a common secondary winding 2, primary windings 3, 4 and phase-shifting element 5.

Работа устройства осуществляется следующим образом. При отсутствии нагрузки в цепи вторичной обмотки 2 по первичным обмоткам 3, 4 трансформаторов и фазосдвигающему элементу 5 протекают малые токи и на фазосдвигающем элементе 5 падение напряжения Uфс практически равно нулю. Следовательно, на первичных обмотках 3, 4 напряжения U11 и U12 соответственно (фиг.4) совпадают с линейными напряжениями питающей сети Uab, Ucb и имеют максимальные величины, а угол между ними φ1 наименьший. Поэтому векторная сумма этих двух напряжений, определяющая вторичное, т.е. выходное напряжение на обмотке 2, имеет наибольшее значение U2 с учетом коэффициента трансформации (на фиг.4, 5 он принят равным двум). При включении нагрузки во вторичной цепи (на фиг.3 отмечено пунктиром) по первичным обмоткам 3, 4 протекают большие токи, а по фазосдвигающему элементу 5 - практически удвоенное значение тока. Вследствие этого падение напряжения Uфс на фазосдвигающем элементе 5 имеет большое значение (фиг.5). Первичные напряжения трансформаторов уменьшаются по величине и смещаются по фазе на угол

Figure 00000009
Угол
Figure 00000010
больше чем φ1. Вторичное напряжение
Figure 00000011
определяемое как векторная сумма вторичных напряжений трансформаторов, резко уменьшается, т. к. каждое из суммируемых напряжений
Figure 00000012
уменьшается по величине и угол
Figure 00000013
между напряжениями увеличивается.The operation of the device is as follows. When there is no load in the secondary winding circuit 2, small currents flow through the primary windings of transformers 3, 4 and the phase-shifting element 5, and the voltage drop U fs is practically zero on the phase-shifting element 5. Therefore, on the primary windings 3, 4, the voltages U 11 and U 12, respectively (Fig. 4), coincide with the linear voltage of the supply network U ab , U cb and have maximum values, and the angle between them is φ 1 the smallest. Therefore, the vector sum of these two voltages, which determines the secondary, i.e. the output voltage on the winding 2 has the largest value of U 2 taking into account the transformation coefficient (in Figs. 4, 5 it is taken equal to two). When the load is turned on in the secondary circuit (dashed in FIG. 3), large currents flow through the primary windings 3, 4, and almost twice the current value flows through the phase-shifting element 5. As a result, the voltage drop U fs on the phase-shifting element 5 is of great importance (figure 5). Primary stress transformers are reduced in size and phase shifted by an angle
Figure 00000009
Angle
Figure 00000010
greater than φ 1 . Secondary voltage
Figure 00000011
defined as the vector sum of the secondary voltages of the transformers, decreases sharply, because each of the summed voltages
Figure 00000012
decreases in size and angle
Figure 00000013
between voltages increases.

Как следует из векторных диаграмм, эффект достигается за счет одновременного использования двух факторов: первое - это изменение напряжения по величине, второе - за счет изменения угла между напряжениями, т.е. взаимного поворота векторов напряжения. Фазосдвигающий элемент может быть активным, индуктивным, емкостным или смешанным сопротивлением с линейной или нелинейной характеристикой в зависимости от требования к форме внешней характеристики конкретного устройства. Для изменения величины сварочного тока фазосдвигающий элемент выполняется регулируемым. В зависимости от величины и характера сопротивления фазосдвигающего элемента вектор падения напряжения на нем изменяется по величине и фазе по различным законам. За счет этого получается требуемая форма внешней характеристики (фиг.6): 6 - падающая, 7 - линейная, 8 - комбинированная. Так, при активном характере сопротивления фазосдвигающего элемента вектор падения напряжения на нем располагается по биссектрисе угла между линейными напряжениями питающей сети. При индуктивном сопротивлении фазосдвигающего элемента вектор падения напряжения располагается ближе к одному из линейных напряжений и т.д. Это приводит к различным законам изменения как величины суммируемых напряжений, так и угла между ними в зависимости от величины тока нагрузки. As follows from the vector diagrams, the effect is achieved through the simultaneous use of two factors: the first is the change in voltage in magnitude, the second is due to a change in the angle between the stresses, i.e. mutual rotation of the stress vectors. The phase-shifting element can be active, inductive, capacitive, or mixed resistance with a linear or non-linear characteristic, depending on the shape requirements of the external characteristic of a particular device. To change the magnitude of the welding current, the phase-shifting element is adjustable. Depending on the magnitude and nature of the resistance of the phase-shifting element, the voltage drop vector on it changes in magnitude and phase according to various laws. Due to this, the required form of the external characteristic is obtained (Fig.6): 6 - falling, 7 - linear, 8 - combined. So, with the active nature of the resistance of the phase-shifting element, the voltage drop vector on it is located along the bisector of the angle between the linear voltages of the supply network. With inductive resistance of the phase-shifting element, the voltage drop vector is located closer to one of the linear voltages, etc. This leads to various laws of change both in the magnitude of the summed voltages and in the angle between them, depending on the magnitude of the load current.

Устройство реализовано в двух вариантах. Один выполнен на двух трансформаторах с общей вторичной обмоткой, а другой - на двух отдельных трансформаторах при соединении вторичных обмоток последовательно. Для сварки постоянным током на выходе применяется схема выпрямления. При использовании устройства на большие токи оно выгодно отличается от серийных сварочных трансформаторов с механическим регулированием типа ТДМ меньшей не симметрией нагрузки трехфазной сети (Оборудование для дуговой сварки. /Под ред. В.В. Смирнова. Л.: Энергоатомиздат, 1986. -655с.). The device is implemented in two versions. One is made on two transformers with a common secondary winding, and the other on two separate transformers when connecting the secondary windings in series. For direct current welding, a rectification circuit is used. When using a device for high currents, it compares favorably with serial welding transformers with mechanical regulation of the TDM type with less load symmetry of a three-phase network (Equipment for arc welding. / Ed. By V.V. Smirnov. L .: Energoatomizdat, 1986. -655s. )

Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипами и известными техническими решениями имеет следующие преимущества:
применимость способа и устройства для любых конструкций трансформаторов с использованием на выходе переменного либо постоянного тока;
используются в способе и устройстве два сдвинутых по фазе напряжения сети без дополнительных устройств на их формирование;
векторное суммирование двух напряжений, величина и фаза которых зависят от величины нагрузки, позволяет с меньшими затратами, т.е. более эффективно, достичь изменения величины напряжения источника;
за счет параметров фазосдвигающего элемента изменяется форма вольтамперной внешней характеристики источника на заданном участке кривой;
за счет применения фазосдвигающего элемента в первичной цепи создаются два фактора, влияющих на величину выходного напряжения источника: первый - это влияние на величину каждого из суммируемых напряжений, и второй - это влияние на угол между ними;
для снижения напряжения источника от холостого хода до требуемого рабочего нужна меньшая мощность регулирующих средств как по сравнению с однофазным питанием, так и при двухфазном с использованием трансформаторов с мягкой внешней характеристикой;
стабильность повышенного значения напряжения холостого хода при регулировании величины рабочего тока сварки обеспечивает устойчивость дугового процесса;
по сравнению с трансформаторами серии ТДМ предлагаемый создает меньшую асимметрию нагрузки для трехфазной сети;
отличается значительной простотой устройства.
The invention in comparison with prototypes and known technical solutions has the following advantages:
the applicability of the method and device for any transformer designs using alternating or direct current output;
used in the method and device two phase-shifted mains voltage without additional devices for their formation;
vector summation of two voltages, the magnitude and phase of which depend on the magnitude of the load, allows for lower costs, i.e. more efficiently, achieve a change in the magnitude of the source voltage;
due to the parameters of the phase-shifting element, the shape of the current-voltage external characteristics of the source in a given section of the curve changes;
through the use of a phase-shifting element in the primary circuit, two factors are created that affect the value of the output voltage of the source: the first is the effect on the value of each of the summed voltages, and the second is the effect on the angle between them;
to reduce the voltage of the source from idle to the required working one, lower power of regulatory means is required both in comparison with single-phase power supply and with two-phase power supply using transformers with a soft external characteristic;
the stability of the increased value of the open circuit voltage when regulating the magnitude of the working current of the welding provides stability of the arc process;
in comparison with TDM series transformers, the proposed one creates less load asymmetry for a three-phase network;
differs in considerable simplicity of the device.

Claims (2)

1. Способ формирования внешней характеристики источника дуговой сварки, заключающийся в получении напряжения путем сложения двух напряжений различных источников питания, отличающийся тем, что выходное напряжение источника получают векторным сложением двух напряжений, причем величины модулей этих напряжений, фазовый угол между ними, а также сумма этих напряжений являются функциями тока сварки. 1. The method of forming the external characteristics of the source of arc welding, which consists in obtaining a voltage by adding two voltages of different power sources, characterized in that the output voltage of the source is obtained by the vector addition of two voltages, the magnitudes of the moduli of these voltages, the phase angle between them, and also the sum of these voltages are functions of the welding current. 2. Устройство для формирования внешней характеристики источника дуговой сварки, содержащее два двухобмоточных однофазных трансформатора, первичные обмотки которых подключены к различным фазам трехфазной цепи, и регулируемый фазосдвигающий элемент, отличающееся тем, что трансформаторы выполнены с общей вторичной обмоткой, а первичные обмотки подключены к различным фазам трехфазной цепи одна началом, другая - концом к двум фазам, а другие начало и конец этих обмоток соединены вместе и подключены к одному выводу регулируемого фазосдвигающего элемента, второй вывод которого подключен к третьей фазе питающей сети. 2. A device for forming the external characteristics of an arc welding source, containing two two-winding single-phase transformers, the primary windings of which are connected to different phases of a three-phase circuit, and an adjustable phase-shifting element, characterized in that the transformers are made with a common secondary winding, and the primary windings are connected to different phases a three-phase circuit, one beginning, the other - the end to two phases, and the other beginning and end of these windings are connected together and connected to one output of an adjustable phase shift conducting element, a second terminal of which is connected to the third phase mains.
RU2000101564/02A 2000-01-20 2000-01-20 Method for generating outlet characteristics of power source for electric arc welding and apparatus method embodiment RU2188104C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000101564/02A RU2188104C2 (en) 2000-01-20 2000-01-20 Method for generating outlet characteristics of power source for electric arc welding and apparatus method embodiment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000101564/02A RU2188104C2 (en) 2000-01-20 2000-01-20 Method for generating outlet characteristics of power source for electric arc welding and apparatus method embodiment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2000101564A RU2000101564A (en) 2001-10-10
RU2188104C2 true RU2188104C2 (en) 2002-08-27

Family

ID=20229664

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000101564/02A RU2188104C2 (en) 2000-01-20 2000-01-20 Method for generating outlet characteristics of power source for electric arc welding and apparatus method embodiment

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2188104C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2575108C2 (en) * 2014-01-28 2016-02-10 Виктор Алексеевич Фролов Welding process
RU2643025C1 (en) * 2017-01-26 2018-01-29 Общество с ограниченной ответственностью "Завод технологических источников" (ООО "ЗТИ") Method of management of electric arc welding

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2575108C2 (en) * 2014-01-28 2016-02-10 Виктор Алексеевич Фролов Welding process
RU2643025C1 (en) * 2017-01-26 2018-01-29 Общество с ограниченной ответственностью "Завод технологических источников" (ООО "ЗТИ") Method of management of electric arc welding

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5715155A (en) Resonant switching power supply circuit
US8125205B2 (en) Power converter employing regulators with a coupled inductor
Nathan et al. Analysis, simulation and design of series resonant converter for high voltage applications
US8350540B2 (en) Storageless step-down switching DC-DC converter
PL174299B1 (en) Power converter for providing dc power supply to an arc furnace
JP2961146B2 (en) Controlled power supply
US20010009516A1 (en) Active clamp forward converter
KR20140096260A (en) Double rectifier for multi-phase contactless energy transfer system
US7426119B2 (en) Switching power supply apparatus
Williams Transformer isolated buck-boost converters
RU2188104C2 (en) Method for generating outlet characteristics of power source for electric arc welding and apparatus method embodiment
EP2221953A1 (en) Power supply device
JP2013512649A (en) Method of DC-DC conversion using DC power supply
KR100276019B1 (en) High voltage power supply for magnetron
RU2780857C1 (en) Power supply for contact welding
RU2698905C1 (en) Power supply of direct-current electric arc plasmatron
RU2172054C1 (en) Method and device for on-load voltage regulation
Roos et al. A plasma torch converter based on the partial series resonant converter
Birbir Arc Welding Machine with Half-Bridge Forward Converter
Shklovski et al. Development of constant-power source for arc welding
AHMED Full bridge LLC resonant converter design
RU2268810C1 (en) Welding current rectifier
RU2207942C1 (en) Supply source for arc welding
RU2070733C1 (en) Resonance power supply source
Ryoo et al. A study on the series compensated AC voltage regulator using AC chopper with auxiliary transformer

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees