RU220686U1 - Инверторный сварочный аппарат с питанием от двух источников питания - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области сварки, в частности к сварочным аппаратам с возможностью питания от источников постоянного и переменного тока. Инверторный сварочный аппарат с питанием от двух источников питания содержит корпус с электрической схемой, содержащей схему преобразования переменного тока в постоянный, переключатель режима сварки, выполненный с возможностью задания источника питания сварочного аппарата, установленный на корпусе, разъем для питания от внешнего блока аккумуляторов, установленный на корпусе, при этом дополнительно содержится разъем для питания от сети, установленный на корпусе, причем переключатель режима сварки выполнен с возможностью подключения к электрической схеме сварочного аппарата разъема для питания от сети в первом положении и разъема для питания от блока аккумуляторов во втором положении, переключатель выполнен с возможностью подключения разъема для питания от сети ко входу схемы преобразования переменного тока в постоянный в первом положении и подключения разъема для питания от блока аккумуляторов к выходу схемы преобразования переменного тока в постоянный во втором положении. Технический результат, достигаемый решением, заключается в повышении удобства применения сварочного аппарата в различных условиях за счет возможности простого подключения разных источников питания. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Область техники, к которой полезная модель

Полезная модель относится к области сварки, в частности к сварочным аппаратам с возможностью питания от источников постоянного и переменного тока.

Уровень техники

Известен сварочный аппарат инверторного типа для ручной сварки штучным электродом (RU 122931 U1, опубл. 2012.12.20). Известная полезная модель направлена на создание новых и усовершенствованных сварочных аппаратов, которые отвечают потребности снизить стоимость оборудования и расходных материалов в соединении стальных заготовок с толщиной стенки в диапазоне 0,5-3,5 мм по сравнению с существующими устройствами для сварки в защитных и инертных газах, а также для сварки порошковой проволокой в воздухе. Указанный технический результат достигается тем, что сварочный аппарат инверторного типа для ручной сварки штучным электродом содержит силовой блок с высокочастотным преобразователем сетевого переменного тока в выпрямленный ток и с двумя выходными клеммами для вывода выпрямленного тока с напряжением положительной полярности и отрицательной полярности, два силовых электрических кабеля, из них один кабель - для соединения одной клеммы с держателем электрода, а другой кабель - для соединения другой клеммы с заготовками, а так же генератор импульсов, сопряженный с высокочастотным преобразователем и содержащий два входных разъема для подачи управляющего напряжения, с возможностью включения генератора импульсов и высокочастотного преобразователя для поддержания на выходных клеммах сварочного аппарата напряжения холостого хода или фонового тока дежурной дуги при подаче управляющего напряжения на первый его входной разъем, и с возможностью переключения силы тока сварочного аппарата от фонового тока дежурной дуги до пикового тока с регулируемым значением при подаче управляющего напряжения на его второй входной разъем, переключатель с фиксацией с парой нормально разомкнутых контактов и с доступным для оператора тумблером. исполнительную схему для управления сварочным аппаратом, сопряженную с указанным генератором импульсов и содержащую источник управляющего напряжения, кнопку-переключатель возвратного типа с парой нормально разомкнутых контактов, укрепленную на изолированной ручке держателя электродов, реле-датчик выходного тока сварочного аппарата с парой нормально разомкнутых контактов, реле-таймер с парой нормально разомкнутых контактов, причем указанное реле-таймер выполнено на замыкание контактов в регулируемом интервале времени при подаче управляющего напряжения, контакты указанного переключателя с фиксацией соединены в электрическую цепь с возможностью подачи управляющего напряжения через эти контакты на первый входной разъем указанного генератора импульсов, контакты указанного реле-датчика тока соединены в электрическую цепь последовательно с контактами указанной кнопки-переключателя с возможностью подачи через эту электрическую цепь управляющего напряжения на реле-таймер, а контакты реле-таймера соединены в электрическую цепь последовательно с контактами указанной кнопки-переключателя с возможностью подачи управляющего напряжения через эту электрическую цепь на второй входной разъем указанного генератора импульсов.

Однако в данном решении нет возможности использовать аккумуляторы для питания сварочного аппарата.

Известен сварочный аппарат постоянного тока (RU2182060C1, опубл. 10.05.2002). Известное решение относится к электротехнике и может найти применение как источник питания сварочной дуги постоянного тока для различных отраслей народного хозяйства. Согласно первому варианту аппарат содержит силовой трансформатор, основной и вспомогательный выпрямители, силовой и накопительный дроссели. Силовой трансформатор выполнен насыщающимся. Силовой дроссель включен последовательно с первичной обмоткой силового трансформатора. Его вспомогательная обмотка одним из выводов, связанных с одним из входных выводов вспомогательного выпрямителя, соединена электрически согласно со вторичной обмоткой. Вторым выводом через накопительный дроссель она соединена с другим входным выводом вспомогательного выпрямителя. Или вспомогательная обмотка одним из выводов, связанных с одним из входных выводов вспомогательного выпрямителя, соединена электрически согласно со вторичной обмоткой через накопительный дроссель и вторым выводом - с другим входным выводом вспомогательного выпрямителя. Согласно второму варианту исполнения в аппарате имеются вспомогательный трансформатор, силовой и накопительный дроссели. Силовой трансформатор выполнен насыщающимся. Силовой дроссель включен последовательно с первичной обмоткой силового трансформатора. Параллельно его вторичной обмотке подключена первичная обмотка вспомогательного трансформатора. Эта обмотка соединена одним выводом с одним из входных выводов вспомогательного выпрямителя и последовательно согласно непосредственно или через накопительный дроссель с одним выводом его вторичной обмотки. Другим выводом вторичная обмотка через накопительный дроссель или непосредственно подключена к другому входному выводу вспомогательного выпрямителя. Такое выполнение сварочного аппарата позволяет уменьшить его габариты и повысить надежность в работе.

Однако в данном решении нет возможности использовать аккумуляторы для питания сварочного аппарата.

Известен аккумуляторный сварочный аппарат MicorStick 160 AccuReady (https://www.shtorm-its.ru/catalog/svarochnyie-apparatyi-serii-micorstick/), у которого есть внешний блок аккумуляторов, который подключается к сварочному аппарату через разъем на задней панели аппарата.

Однако в данном решении нет возможности удобного переключения между работой от сети и от аккумуляторов. Для переключения необходимо выдергивать шнур аккумулятора из разъема и вставлять в него шнур питания от сети, что требует значительного времени и сил.

Известен выбранный в качестве прототипа аккумуляторный сварочный аппарат LK-power АRС-140i (https://linksvar.com/akkumulyatornyj-svarochnyj-apparat-lk-power-ars-140i-asa-hw-604/) со встроенным блоком аккумуляторов. Этот сварочный аппарат может работать и от сети (если подключен к ней), и от аккумуляторов (если не подключен к сети).

Однако в данном решении нет возможности удобного переключения между работой от сети и от аккумуляторов, единственным способом такого переключения является вынимание вилки из розетки или отсоединение от разъема на задней панели, что требует значительного времени и сил.

Известен выбранный в качестве прототипа сварочный аппарат (US8759714B2, опубл. 2014-06-24), который содержит переключатель подачи питания от двух источников: постоянного тока и переменного тока. Однако в данном решении сварочный аппарат содержит генератор для формирования переменного тока, что сильно увеличивает его массу и значительно снижает удобство эксплуатации при необходимости перемещения аппарата. При выборе питания от источника переменного тока сварка осуществляется переменным током, а при выборе питания от аккумулятора - постоянным, что является неудобным, так как сварка переменным током используется только в специфических применениях.

Таким образом, в известном решении переключатель переводит сварочный аппарат в режим работы от переменного или постоянного тока, а чаще всего необходим режим работы от постоянного тока, то есть известное решение не удобно использовать при его работе от переменного тока.

Раскрытие полезной модели

В одном аспекте полезной модели раскрыт инверторный сварочный аппарат с питанием от двух источников питания, содержащий:

- корпус с электрической схемой, содержащей схему преобразования переменного тока в постоянный;

- переключатель режима сварки, выполненный с возможностью задания источника питания сварочного аппарата, установленный на корпусе;

- разъем для питания от внешнего блока аккумуляторов, установленный на корпусе,

характеризующийся тем, что дополнительно содержится

- разъем для питания от сети, установленный на корпусе,

причем переключатель режима сварки выполнен с возможностью подключения к электрической схеме сварочного аппарата разъема для питания от сети в первом положении и разъема для питания от блока аккумуляторов во втором положении,

переключатель выполнен с возможностью подключения разъема для питания от сети ко входу схемы преобразования переменного тока в постоянный в первом положении и подключения разъема для питания от блока аккумуляторов к выходу схемы преобразования переменного тока в постоянный во втором положении.

В дополнительных аспектах раскрыто, что переключатель представляет собой трехпозиционный переключатель, в котором первое положение соответствует питанию от сети, второе положение соответствует питанию от блока аккумуляторов, третье положение переключателя соответствует выключенному состоянию сварочного аппарата; разъем для питания от сети и разъем для питания от внешнего блока аккумуляторов установлены на одной стороне сварочного аппарата; разъемы питания от сети и от блока аккумуляторов выполнены отличающимися.

Основной задачей заявленного решения является создание сварочного аппарата, который удобно использовать, питая и от сети, и от внешнего блока аккумуляторов.

Сущность решения заключается в том, что сварочный аппарат содержит два входных разъема, один - для питания переменным током от сети, второй - для питания постоянным током от внешнего блока аккумуляторов. Для выбора источника тока используется переключатель, который подключает электрическую схему сварочного аппарата к разным источникам питания, при этом места подключения разных источников к электрической схеме сварочного аппарата отличаются.

Технический результат, достигаемый решением, заключается в повышении удобства применения сварочного аппарата в различных условиях за счет возможности простого подключения разных источников питания.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 показывает внешний вид передней панели сварочного аппарата с переключателем.

Фиг.2 показывает внешний вид задней панели сварочного аппарата с двумя разъемами.

Фиг.3 показывает часть электрической схемы подключения двух источников питания.

Осуществление полезной модели

Предложенный сварочный аппарат представляет собой усовершенствованный вариант инверторного сварочного аппарата, в который добавлена возможность работы от внешнего блока аккумуляторов.

Принцип действия инверторного аппарата следующий. Переменный ток с напряжением 220 Вольт, подаваемый из сети на электрическую схему сварочного аппарата, преобразуется в постоянный с помощью первого преобразователя электрической схемы инвертора. Полученный постоянный ток преобразуется в высокочастотный переменный ток при помощи второго преобразователя электрической схемы инвертора. Далее напряжение высокочастотного переменного тока понижается, что значительно увеличивает силу тока. Полученный высокочастотный ток с большой силой тока и низким напряжением, c помощью третьего преобразователя переменного тока в постоянный преобразуется в постоянный ток, который подается на выход сварочного аппарата.

Такой аппарат обладает небольшим весом, достаточно высокой мощностью, но его мобильность ограничена длиной шнура, а выходной ток имеет некоторые флуктуации, которые могут быть критичными для сварки сложных объектов (тонких листов и т.п.).

Если напряжение нестабильное по уровню, периодически пропадает, то работа от сети становится неудобной, приходится подстраиваться под нестабильные параметры тока на электродах, что затрудняет сварку и может привести к бракам. Если есть необходимость периодически перемещаться туда, куда не дотягивается шнур питания, то удобно, когда можно подключить сварочный аппарат к внешнему блоку аккумуляторов, осуществить требуемые работы без необходимости удлинения провода, перемещения генератора и т.д.

Для устранения этих недостатков автором было предложено обеспечить возможность выбора источника питания: сеть или внешний блок аккумуляторов. Для этого на корпусе сварочного аппарата были установлены разъем для подключения блока аккумуляторов и переключатель источников питания (фиг.1).

На фиг.1 показаны следующие элементы:

100 - корпус сварочного аппарата,

101 - выходные разъемы сварочного аппарата,

102 - регулятор выходного тока,

103 - индикатор выходного тока,

104 - переключатель источника питания.

Блок аккумуляторов посредством кабеля питания соединяется со сварочным аппаратом. При этом у сварщика появляется возможность выбора источника питания с помощью переключателя 104 на корпусе сварочного аппарата.

Переключатель 104 предпочтительно устанавливается на передней панели, там же, где находится регулятор 102, так как гораздо удобнее, когда элементы управления находятся на передней панели, а не задней или боковой или разнесены по разным частям корпуса 100.

Упрощенный вид задней панели сварочного аппарата показан на фиг.2, на которой показаны корпус 100, разъем 201 для питания от сети, разъем 202 для питания от блока аккумуляторов. Предпочтительно оба разъема 201, 202 располагают на задней панели, так как это повышает удобство использования сварочного аппарата по сравнению с вариантом разнесения разъемов по разным частям корпуса 100. Также предпочтительно, чтобы разъемы 201, 202 отличались друг от друга по форме, и сварщик не мог засунуть вилку в неправильный разъем, что повышает удобство использования заявленного сварочного аппарата.

Предложенный сварочный аппарат является конструктивно и функционально единым устройством, все элементы которого соединены друг с другом на предприятии-изготовителе посредством сборочных операций. Выходные разъемы 101, регулятор 102, индикатор 103, переключатель 104, разъем 201, разъем 202 установлены в корпусе 100 на зажимах, с помощью резьбовых соединений или иным подходящим образом, обеспечивающим надежное закрепление их в корпусе 100.

Единственной функцией предложенного сварочного аппарата является сварка металлических объектов.

На фиг.3 изображен предложенный сварочный аппарат с электрической принципиальной схемой, на которой:

301 - блок электрической схемы,

302 - блок преобразователя переменного тока в постоянный.

Блок 302 является частью блока 301, существенным в электрической схеме сварочного аппарата является то, что постоянный ток от внешнего блока аккумуляторов через разъем 202 и переключатель 104 обходит блок 302, так как его не нужно преобразовывать, а переменный ток от сети через разъем 201 и переключатель 104 идет на вход блока 302, чтобы быть преобразованным в постоянный.

Поскольку инверторный сварочный аппарат содержит два преобразователя 302 переменного тока в постоянный, то ток от внешнего блока аккумуляторов может быть направлен на выход как первого, так и второго преобразователя 302, что зависит от выходных параметров внешнего блока аккумуляторов. Это не является предметом настоящего решения, так как специалист в данной области техники может без приложения творческих усилий собрать блок аккумуляторов и подключить его в подходящем месте блока 301 электрической схемы сварочного аппарата.

Описание работы

Для работы с предложенным сварочным аппаратом сварщик подключает его и к сети, и к блоку аккумуляторов, с помощью переключателя 104 включает питание от сети, приступает к работе. В случае проблем с питанием от сети, которые сказываются на качестве и удобстве сварки, сварщик с помощью переключателя 104 включает питание от блока аккумуляторов. Поскольку работа от блока аккумуляторов ограничена во времени зарядом этих аккумуляторов, то в некоторых вариантах осуществления реализована функциональность, обеспечивающая заряд блока аккумуляторов при выборе питания от сети с помощью переключателя 104. Для этого в корпусе 100 дополнительно содержится блок заряда блока аккумуляторов, на который подается питание от сети, а он в свою очередь подает ток питания на блок аккумуляторов.

В данной заявке под питанием от сети понимается также питание и от генератора, чьи выходные параметры могут быть менее стабильными по сравнению с городской электрической сетью.

Использование именно внешнего блока аккумуляторов, вместо встроенного уменьшает вес сварочного аппарата, что повышает удобство его использования.

Вариант 1 осуществления

В одном из вариантов осуществления переключатель 104 представляет собой трехпозиционный переключатель 104, в котором первое положение соответствует питанию от сети, второе положение переключателя 104 соответствует питанию от блока аккумуляторов, третье положение переключателя 104 соответствует выключенному состоянию сварочного аппарата.

Термины «первое», «второе», «третье» применяются лишь для разделения положений переключателя, а не обозначения их взаимного расположения.

Наличие положения переключателя 104, в котором сварочный аппарат выключен, на его выходе нет напряжения, удобно для сварщика, так как ему не надо вынимать вилки из разъемов, не надо использовать два элемента управления: трехпозицонный переключатель 104 и выключатель ВКЛ/ВЫКЛ.

Также наличие третьего положения переключателя 104, в котором аппарат выключен, повышает безопасность использования сварочного аппарата, так как в этом положении ток не поступает на электроды, и сварщик не может получить удар током по неосторожности.

Возможность питания от блока аккумуляторов повышает безопасность работ в сложных условиях (на высоте, в пространствах, где питающий провод может быть поврежден при переноске сварочного аппарата и т.д.), так как длинный питающий провод может зацепиться за что, может стянуть сварочный аппарат, попасть под ноги сварщику и т.д.

Варианты осуществления не ограничиваются описанными выше примерами, специалисту в области техники на основе информации, изложенной в описании, и знаний уровня техники станут очевидны и другие варианты осуществления решения, не выходящие за пределы сущности и объема данного решения.

Элементы, упомянутые в единственном числе, не исключают множественности элементов, если отдельно не указано иное.

Несмотря на то, что примерные варианты осуществления были подробно описаны и показаны на сопроводительных чертежах, следует понимать, что такие варианты осуществления являются лишь иллюстративными и не предназначены ограничивать более широкое решение и что данное решение не должно ограничиваться конкретными показанными и описанными компоновками и конструкциями, поскольку различные другие модификации могут быть очевидны специалистам в соответствующей области.

Признаки, упомянутые в различных зависимых пунктах формулы, а также реализации, раскрытые в различных частях описания, могут быть скомбинированы с достижением полезных эффектов, даже если возможность такого комбинирования не раскрыта явно.

Claims (4)

1. Инверторный сварочный аппарат с питанием от двух источников питания, содержащий корпус с электрической схемой, содержащей схему преобразования переменного тока в постоянный, переключатель режима сварки, выполненный с возможностью задания источника питания сварочного аппарата, установленный на корпусе, разъем для питания от внешнего блока аккумуляторов, установленный на корпусе, характеризующийся тем, что дополнительно содержится разъем для питания от сети, установленный на корпусе, причем переключатель режима сварки выполнен с возможностью подключения к электрической схеме сварочного аппарата разъема для питания от сети в первом положении и разъема для питания от блока аккумуляторов во втором положении, переключатель выполнен с возможностью подключения разъема для питания от сети ко входу схемы преобразования переменного тока в постоянный в первом положении и подключения разъема для питания от блока аккумуляторов к выходу схемы преобразования переменного тока в постоянный во втором положении.

2. Аппарат по п.1, в котором переключатель представляет собой трехпозиционный переключатель, в котором первое положение соответствует питанию от сети, второе положение соответствует питанию от блока аккумуляторов, третье положение переключателя соответствует выключенному состоянию сварочного аппарата.

3. Аппарат по п.1, в котором разъем для питания от сети и разъем для питания от внешнего блока аккумуляторов установлены на одной стороне сварочного аппарата.

4. Аппарат по п.1, в котором разъемы питания от сети и от блока аккумуляторов выполнены отличающимися.