RU2343050C2

RU2343050C2 - Device for excitation of welding arc (versions)

Info

Publication number: RU2343050C2
Application number: RU2007100338/02A
Authority: RU
Inventors: Леонид Григорьевич Потапов (RU); Леонид Григорьевич Потапов
Original assignee: Ооо "Сварби"
Priority date: 2007-01-11
Filing date: 2007-01-11
Publication date: 2009-01-10
Also published as: RU2007100338A

Abstract

FIELD: mechanics; electricity.

SUBSTANCE: invention can find application for welding of the oxidated and rusty metal, stainless steel, aluminium and other nonferrous metals, both on variable, and on a direct current. By the first version the start button (SB) is placed on the case of the electrode arm. The diode is connected by the anode to an exit of a RC-chain and the cathode connected to the first input of the block of shaping of impulses of excitation (BSIE). The RC-chain is connected through the SB to a secondary winding of the reducing transformer (RD). BSIE output is linked with an exit of a primary winding of the impulse transformer (IT) which input is connected to an exit of a RC-chain and the second BSIE input. The output of secondary winding IT is connected to the electrode arm clip, and an input - with the power supply clip of the welding arc (SC). The key is performed on the second version with possibility of switching of the device for operation on fixed or an alternating current. At operation on an alternating current to clips IP by means of a key the first RC-chain is connected, in parallel which through the start button BSIE is connected, its one output is connected to an output of the primary winding IT which input is connected to second BSIE output and a key output. At operation on a direct current secondary IT winding is connected in parallel to the second RC-line-up and inputs of the diode the bridge. The positive output of the bridge is connected through a key and SB to one of the BSIE inputs, and its negative output - through a key with other BSIE input. The BSIE output is connected to an output of the primary winding IT which input is connected to second BSIE input. The output of the secondary winding IT is connected to the clip of the electrode arm, and its input - with IP.

EFFECT: simplification of a design and efficiency increase.

2 cl

Description

Изобретения относятся к области сварки, в частности к устройствам для возбуждения сварочной дуги, и могут найти применение для сварки окисленного и ржавого металла, нержавеющей стали, алюминия и других цветных металлов как на переменном, так и на постоянном токе.The invention relates to the field of welding, in particular to devices for excitation of a welding arc, and can be used for welding oxidized and rusty metal, stainless steel, aluminum and other non-ferrous metals both on alternating and direct current.

Известно устройство для возбуждения сварочной дуги, содержащее первую и вторую клеммы дугового промежутка, одна из которых подключена к электрододержателю, клеммы источника питания сварочной дуги, блок формирования импульсов возбуждения, RC-цепочку, подключенные параллельно клеммам источника питания сварочной дуги, блокировочный конденсатор, ключ и понижающий трансформатор (см. RU 2155120 C1, В23К 9/067, 2000.08.27).A device is known for exciting a welding arc, comprising the first and second terminals of the arc gap, one of which is connected to the electrode holder, terminals of the welding arc power supply, an excitation pulse generating unit, an RC circuit connected in parallel with the terminals of the welding arc power source, a blocking capacitor, a key and step-down transformer (see RU 2155120 C1, V23K 9/067, 2000.08.27).

В известном устройстве использовано короткое замыкание источника сварочной дуги переменного тока и получение в эквивалентном индуктивном выходном сопротивлении нарастание тока до уровня, достаточного для поддержания дуги. Однако данное устройство не предназначено для сварки на постоянном токе, т.к. импульсы возбуждения имеют прямую и обратную полярность, ограничен диапазон сварочных токов, питание устройства напряжением вторичной обмотки понижающего трансформатора при токе выше 300 А затруднительно из-за малой индуктивности вторичной обмотки, кроме того, нет возможности использовать отдельный источник питания, т.к. нарушается синхронизация поджига дуги. Возбуждение сварочной дуги и ее стабилизация в сварочных аппаратах постоянного (САПоТ) и переменного тока (САПеТ) имеют существенные различия. В САПеТ дуга гаснет каждый полупериод, и ее необходимо вновь возбуждать каждый полупериод, что определяет ее стабильность особенно на малых токах. В САПеТ питание устройства от Uxx при возникновении дуги резко меняется, и возбуждение пропадает, т.е. стабилизация во время сварки отсутствует. В САПоТ после возбуждения дуги импульсы необходимы для надежного технологического процесса удаления оксидной пленки при сварке различных цветных металлов в среде инертных газов, а при сварке алюминия, магния, бериллия и их сплавов качество сварных швов можно получить только при использовании импульсной сварки на обратной полярности.In the known device used a short circuit of the source of the welding arc of an alternating current and obtaining in the equivalent inductive output resistance, the current increases to a level sufficient to maintain the arc. However, this device is not intended for DC welding, as excitation pulses have direct and reverse polarity, the range of welding currents is limited, supplying the device with a secondary winding voltage of a step-down transformer at a current above 300 A is difficult due to the small inductance of the secondary winding, in addition, it is not possible to use a separate power source, because The synchronization of arc ignition is disrupted. The excitation of the welding arc and its stabilization in welding machines of direct (SAPoT) and alternating current (SAPoT) have significant differences. In SAPE, the arc goes out every half-cycle, and it is necessary to excite each half-cycle again, which determines its stability, especially at low currents. In SAPeT, the power supply of the device from Uxx changes sharply when an arc occurs, and the excitation disappears, i.e. no stabilization during welding. In CAPOT after arc excitation, pulses are necessary for a reliable technological process of oxide film removal during welding of various non-ferrous metals in an inert gas environment, and when welding aluminum, magnesium, beryllium and their alloys, the quality of the welds can be obtained only when using pulse welding with reverse polarity.

Задачей создания данных изобретений является создание устройства, способного обеспечить надежное возбуждение и стабилизацию дуги во время процесса сварки без короткого замыкания электрода на деталь, стабилизировать дугу постоянного и переменного тока от десятых долей ампера и до необходимых для сварки величин, питаться как от Uxx трансформатора источника сварочной дуги, так и от автономного источника питания, имеющего малые габариты, безопасного в работе, способного обеспечить сварку как на переменном, так и на постоянном токе с высоким качеством цветных металлов, таких как алюминий, магний, бериллий и их сплавы, а также разнородных металлов между собой.The task of creating these inventions is to create a device that can provide reliable excitation and arc stabilization during the welding process without shorting the electrode to the part, stabilize the DC and AC current from tenths of an ampere to the values necessary for welding, powered by a welding source transformer from Uxx arc, and from an autonomous power source having small dimensions, safe in operation, able to provide welding both on alternating and direct current with high quality of non-ferrous metals such as aluminum, magnesium, beryllium, and alloys thereof, as well as the dissimilar metals each other.

Для этого согласно первому варианту устройство для возбуждения сварочной дуги, содержащее первую и вторую клеммы дугового промежутка, одна из которых подключена к электрододержателю, клеммы источника питания сварочной дуги, блок формирования импульсов возбуждения, RC-цепочку и подключенный параллельно клеммам источника питания сварочной дуги блокировочный конденсатор, также имеет понижающий трансформатор для питания блока формирования импульсов возбуждения, диод, импульсный трансформатор с одновитковыми первичной и вторичной обмотками и кнопку запуска, при этом кнопка запуска размещена на корпусе электрододержателя, диод анодом соединен с выходом RC-цепочки и катодом подключен к первому входу блока формирования импульсов возбуждения, RC-цепочка соединена через кнопку запуска с вторичной обмоткой понижающего трансформатора, выход блока формирования импульсов возбуждения связан с выходом первичной обмотки импульсного трансформатора, вход которой соединен с выходом RC-цепочки и вторым входом блока формирования импульсов возбуждения, выход вторичной обмотки импульсного трансформатора соединен с клеммой электрододержателя, а вход - с клеммой источника питания сварочной дуги.To this end, according to the first embodiment, a device for exciting the welding arc, comprising the first and second terminals of the arc gap, one of which is connected to the electrode holder, terminals of the welding arc power supply, an excitation pulse generating unit, an RC circuit and a blocking capacitor connected in parallel to the terminals of the welding arc power source also has a step-down transformer for powering the excitation pulse forming unit, a diode, a pulse transformer with single-turn primary and secondary windings kami and the start button, while the start button is placed on the electrode holder body, the diode is connected to the output of the RC circuit and the cathode is connected to the first input of the excitation pulse generation unit, the RC chain is connected via the start button to the secondary winding of the step-down transformer, the output of the pulse formation unit the excitation associated with the output of the primary winding of a pulse transformer, the input of which is connected to the output of the RC circuit and the second input of the excitation pulse generating unit, the output of the secondary winding of the pulse The leg of the transformer is connected to the terminal electrode and input - with the terminal welding power source.

Согласно второму варианту устройство для возбуждения сварочной дуги, содержащее первую и вторую клеммы дугового промежутка, одна из которых подключена к электрододержателю, клеммы источника питания сварочной дуги, блок формирования импульсов возбуждения, RC-цепочки, подключенные параллельно клеммам источника питания сварочной дуги блокировочный конденсатор и ключ, также имеет понижающий трансформатор для питания блока формирования импульсов возбуждения на постоянном токе, диодный мост, импульсный трансформатор с одновитковыми первичной и вторичной обмотками и кнопку запуска, при этом кнопка запуска размещена на корпусе электрододержателя, ключ выполнен с возможностью переключения устройства для работы на постоянном или переменном токе, причем при работе на переменном токе к клеммам источника питания сварочной дуги посредством ключа подключена первая RC-цепочка, параллельно которой через кнопку запуска подключен блок формирования импульсов возбуждения, один выход которого соединен с выходом первичной обмотки импульсного трансформатора, вход которой соединен со вторым выходом блока формирования импульсов возбуждения и выходом ключа, а при работе на постоянном токе вторичная обмотка понижающего трансформатора соединена параллельно со второй RC-цепочкой и входами диодного моста, положительный выход которого соединен через ключ и кнопку запуска с одним из входов блока формирования импульсов возбуждения, а отрицательный его выход - через ключ с другим входом блока формирования импульсов возбуждения, выход которого соединен с выходом первичной обмотки импульсного трансформатора, вход которой соединен со вторым входом блока формирования импульсов возбуждения, выход вторичной обмотки импульсного трансформатора соединен с клеммой электрододержателя, а его вход - с источником питания сварочной дуги.According to the second embodiment, a device for exciting the welding arc, containing the first and second terminals of the arc gap, one of which is connected to the electrode holder, terminals of the welding arc power supply, excitation pulse generating unit, RC chains connected in parallel to the terminals of the welding arc power source, a blocking capacitor and a key also has a step-down transformer for powering the DC pulse generation unit, a diode bridge, a pulse transformer with single-turn first primary and secondary windings and a start button, while the start button is placed on the electrode holder body, the key is configured to switch the device to operate on direct or alternating current, and when working on alternating current, the first RC circuit is connected to the terminals of the welding arc power source by means of a key parallel to which, through the start button, an excitation pulse forming unit is connected, one output of which is connected to the output of the primary winding of the pulse transformer, the input of which is connected to the second output of the excitation pulse generation unit and the key output, and when working on direct current, the secondary winding of the step-down transformer is connected in parallel with the second RC circuit and the inputs of the diode bridge, the positive output of which is connected through the key and the start button to one of the inputs of the excitation pulse generation unit, and its negative output is through a key with another input of the excitation pulse generation unit, the output of which is connected to the output of the primary winding of the pulse transformer, the input of which is dinene with the second input of the excitation pulse generation unit, the output of the secondary winding of the pulse transformer is connected to the electrode holder terminal, and its input is connected to the power source of the welding arc.

На фиг.1 представлена схема устройства для возбуждения сварочной дуги по первому варианту, на фиг.2 - по второму варианту, на фиг.3 - график импульсов возбуждения, получаемых в устройстве по первому варианту исполнения при работе на постоянном токе, на фиг.4 - график импульсов возбуждения, подаваемых на дуговой промежуток устройства по первому варианту на переменном токе, на фиг.5 - график импульсов возбуждения, подаваемых на блок формирования импульсов в устройстве по первому варианту и работе на постоянном токе, на фиг.6 - график импульсов возбуждения, подаваемых на дуговой промежуток устройства по второму варианту на переменном токе.Figure 1 presents a diagram of a device for exciting a welding arc according to the first embodiment, figure 2 - according to the second embodiment, figure 3 is a graph of the excitation pulses received in the device according to the first embodiment when working on direct current, figure 4 - a graph of the excitation pulses supplied to the arc gap of the device according to the first embodiment with alternating current, Fig. 5 is a graph of the excitation pulses supplied to the pulse generating unit in the device according to the first embodiment and operating with direct current, and Fig. 6 is a graph of excitation pulses deposition supplied to the arc gap of the device according to the second variant on alternating current.

Устройство для возбуждения сварочной дуги, выполненное по первому варианту, содержит понижающий трансформатор 1 для работы на постоянном и переменном токе, кнопку запуска 3, RC-цепочку 4, диод 5, блокировочный конденсатор 6, импульсный трансформатор 7, блок формирования импульса возбуждения сварочной дуги (БФИВ) 8, электрододержатель 9. Кнопка 3 установлена на корпусе электрододержателя 9. Импульсный трансформатор 7 выполнен с одновитковыми первичной и вторичной обмотками. Параллельно RC-цепочке 4 подключен блок БФИВ 8, между RC-цепочкой и входом блока БФИВ 8 подключен диод 5, анодом - к выходу 13 RC-цепочки и катодом - к входу блока 8. Выход блока 8 связан с выходом первичной обмотки импульсного трансформатора 7, вход которой соединен с выходом 12 RC-цепочки. Выход вторичной обмотки импульсного трансформатора 7 соединен с клеммой электрододержателя, вход вторичной обмотки импульсного трансформатора 7 - с клеммой 10 источника сварочного тока. При работе на постоянном токе первичная обмотка трансформатора 1 подсоединена в сеть 220 В, а вторичная через кнопку 3 - к выходу 12 RC цепочки.The device for exciting the welding arc, made according to the first embodiment, contains a step-down transformer 1 for operating on direct and alternating current, a start button 3, an RC chain 4, a diode 5, a blocking capacitor 6, a pulse transformer 7, an arc pulse generating unit ( BFIV) 8, electrode holder 9. Button 3 is installed on the body of electrode holder 9. The pulse transformer 7 is made with single-turn primary and secondary windings. In parallel to the RC chain 4, the BFIV block 8 is connected, between the RC chain and the input of the BFIV block 8, a diode 5 is connected, the anode to the output 13 of the RC chain and the cathode to the input of block 8. The output of block 8 is connected to the output of the primary winding of the pulse transformer 7 , the input of which is connected to the output 12 of the RC circuit. The output of the secondary winding of the pulse transformer 7 is connected to the terminal of the electrode holder, the input of the secondary winding of the pulse transformer 7 is connected to the terminal 10 of the welding current source. When working on direct current, the primary winding of the transformer 1 is connected to a 220 V network, and the secondary through button 3 is connected to the output 12 of the RC circuit.

Переменное напряжение от понижающего трансформатора подается на выход 13 RC-цепочки 4 и через диод 5 поступает на один вход блока 8, а через кнопку запуска 3 на выход 13 RC-цепочки 4 и другой вход блока 8. При прохождении через диод 5 получаются импульсы напряжения положительной полярности (см. фиг.4), которые питают блок БФИВ 8. С выхода блока 8 высоковольтные импульсы подают на первичную обмотку импульсного трансформатора 7, во вторичной обмотке которого наводятся импульсы заданных параметров и накладываются на ток от источника сварочной дуги. Конденсатор 6 предназначен для блокировки попадания наведенных импульсов во вторичной обмотке трансформатора 7 в цепь источника сварочной дуги. Для возбуждения сварочной дуги необходимо приблизить электрододержатель 9 к свариваемой детали. На заданном малом расстоянии от поверхности детали при нажатии кнопки 3, расположенной на электрододержателе 9, полученные с выхода вторичной обмотки импульсного трансформатора 7 импульсы пробивают промежуток между электродом и деталью и возбуждают сварочную дугу (см. фиг.4). Частота повторения импульсов 50 Гц.The alternating voltage from the step-down transformer is supplied to the output 13 of the RC circuit 4 and through the diode 5 it enters one input of block 8, and through the start button 3 to the output 13 of the RC circuit 4 and the other input of block 8. When passing through diode 5, voltage pulses positive polarity (see Fig. 4), which feed the BFIV block 8. From the output of block 8, high-voltage pulses are fed to the primary winding of the pulse transformer 7, in the secondary winding of which pulses of specified parameters are induced and superimposed on the current from the welding arc source. The capacitor 6 is designed to block the ingress of induced pulses in the secondary winding of the transformer 7 into the source circuit of the welding arc. To excite the welding arc, it is necessary to bring the electrode holder 9 closer to the welded part. At a given small distance from the surface of the part, when the button 3 located on the electrode holder 9 is pressed, the pulses received from the output of the secondary winding of the pulse transformer 7 pierce the gap between the electrode and the part and excite the welding arc (see Fig. 4). The pulse repetition rate is 50 Hz.

При подаче от источника сварочной дуги постоянного тока с вторичной обмотки понижающего трансформатора 1 напряжение подают на RC-цепочку 4. При нажатии кнопки 3 напряжение подается на блок БФИВ 8 через диод 5. При прохождении через диод 5 получают импульсы напряжения положительной полярности (см. фиг.3), которые питают блок 8. С выхода блока 8 высоковольтные импульсы подают на первичную обмотку импульсного трансформатора 7, во вторичной обмотке которого наводятся импульсы заданных параметров и накладываются на ток от источника сварочной дуги. Конденсатор 6 предназначен для блокировки попадания наведенных импульсов во вторичной обмотке трансформатора 7 в цепь источника сварочной дуги. Для возбуждения сварочной дуги необходимо приблизить электрододержатель 9 к свариваемой детали. На заданном малом расстоянии от поверхности детали при нажатии кнопки 3, расположенной на электрододержателе 9, полученные с выхода вторичной обмотки импульсного трансформатора 7 импульсы пробивают промежуток между электродом и деталью и возбуждают сварочную дугу (см. фиг.3). Частота повторения импульсов 50 Гц.When DC voltage is supplied from the source of the welding arc from the secondary winding of the step-down transformer 1, the voltage is supplied to the RC circuit 4. When the button 3 is pressed, the voltage is supplied to the BFIV 8 unit through diode 5. When passing through the diode 5, voltage pulses of positive polarity are obtained (see Fig. .3) that feed block 8. From the output of block 8, high-voltage pulses are fed to the primary winding of the pulse transformer 7, in the secondary winding of which pulses of specified parameters are induced and superimposed on the current from the source of the welding arc. The capacitor 6 is designed to block the ingress of induced pulses in the secondary winding of the transformer 7 into the source circuit of the welding arc. To excite the welding arc, it is necessary to bring the electrode holder 9 closer to the welded part. At a given small distance from the surface of the part, when the button 3 located on the electrode holder 9 is pressed, the pulses received from the output of the secondary winding of the pulse transformer 7 pierce the gap between the electrode and the part and excite the welding arc (see Fig. 3). The pulse repetition rate is 50 Hz.

Устройство, выполненное по второму варианту (см. фиг.2), содержит понижающий трансформатор 1 для работы на постоянном токе, ключ 2, кнопку запуска 3, RC-цепочку 4 и RC-цепочку 14, диодный мост 5, конденсатор 6, импульсный трансформатор 7, блок формирования импульсов возбуждения сварочной дуги (БФИВ) 8 и электрододержатель 9. Кнопка 3 установлена на корпусе электрододержателя 9. Импульсный трансформатор 7 выполнен с одновитковыми первичной и вторичной обмотками. К клеммам 10 и 11 источника питания сварочной дуги (на чертеже не показан) посредством ключа 2 подключена RC-цепочка 14. Параллельно RC-цепочке 14 через ключ 2 и кнопку 3 подключен блок БФИВ 8. Вторичная обмотка трансформатора 1 параллельно соединена с RC-цепочкой 4 и входами переменного напряжения диодного моста 5, а выходы постоянного напряжения диодного моста 5 через ключ 2 и кнопку запуска 3 соединены с блоком 8. Положительный выход диодного моста 5 соединен через ключ 2 и кнопку 3 с одним входом блока 8, а отрицательный выход - через ключ 2 с другим входом блока 8. Выход блока 8 связан с выходом первичной обмотки импульсного трансформатора 7, вход которой соединен с другим входом блока 8. Выход вторичной обмотки импульсного трансформатора 7 соединен с клеммой электрододержателя, вход вторичной обмотки импульсного трансформатора 7 - с клеммой 10 источника сварочного тока. При работе на постоянном токе первичная обмотка понижающего трансформатора 1 подсоединена в сеть 220 В.The device made according to the second embodiment (see figure 2) contains a step-down transformer 1 for direct current operation, a key 2, a start button 3, an RC chain 4 and an RC chain 14, a diode bridge 5, a capacitor 6, a pulse transformer 7, a unit for generating pulses of excitation of a welding arc (BFIV) 8 and electrode holder 9. Button 3 is mounted on the body of electrode holder 9. Pulse transformer 7 is made with single-turn primary and secondary windings. An RC circuit 14 is connected to the terminals 10 and 11 of the welding arc power source (not shown) by means of a key 2. A BFIV block 8 is connected in parallel to the RC chain 14 through a key 2 and a button 3. The secondary winding of the transformer 1 is connected in parallel with the RC chain 4 and the AC voltage inputs of the diode bridge 5, and the DC voltage outputs of the diode bridge 5 through the key 2 and the start button 3 are connected to block 8. The positive output of the diode bridge 5 is connected through the key 2 and button 3 to one input of block 8, and the negative output through key 2 with another input unit 8. The output unit 8 connected to the output of the primary winding of the pulse transformer 7, the input of which is connected to another input of the unit 8. The output of the secondary winding of the pulse transformer 7 is connected to the electrode terminal, the input of the secondary winding of the pulse transformer 7 - 10 with the terminal welding power source. When working on direct current, the primary winding of a step-down transformer 1 is connected to a 220 V network.

При работе на переменном токе переводят ключ 2 в положение на переменный ток, при этом переменное напряжение подают на вход блока БФИВ 8 через кнопку 3, а клемму 11 подсоединяют на второй вход блока 8. С его выхода импульсы подают на импульсный трансформатор. Конденсатор 6 предназначен для блокировки попадания наведенных импульсов во вторичной обмотке трансформатора 7 в цепь источника сварочной дуги. Для возбуждения сварочной дуги необходимо приблизить электрододержатель 9 к свариваемой детали. На заданном малом расстоянии от поверхности детали при нажатии кнопки 3, расположенной на электрододержателе 9, полученные с выхода вторичной обмотки импульсного трансформатора 7 импульсы пробивают промежуток между электродом и деталью и возбуждают сварочную дугу (см. фиг.6). Частота повторения импульсов 100 Гц, при этом импульсы разнополярные.When working on alternating current, switch key 2 to position on alternating current, while alternating voltage is applied to the input of BFIV 8 through button 3, and terminal 11 is connected to the second input of unit 8. From its output, pulses are fed to a pulse transformer. The capacitor 6 is designed to block the ingress of induced pulses in the secondary winding of the transformer 7 into the source circuit of the welding arc. To excite the welding arc, it is necessary to bring the electrode holder 9 closer to the welded part. At a given small distance from the surface of the part, when the button 3 located on the electrode holder 9 is pressed, the pulses received from the output of the secondary winding of the pulse transformer 7 pierce the gap between the electrode and the part and excite the welding arc (see Fig. 6). The pulse repetition rate is 100 Hz, while the pulses are bipolar.

При работе на постоянном токе ключ 2 переводят в соответствующее положение. При этом подают напряжение на понижающий трансформатор 1. На вход блока 8 подают выпрямленные импульсы, с выхода блока 8 импульсы возбуждения накладывают посредством импульсного трансформатора 7 на сварочный ток. Конденсатор 6 предназначен для блокировки попадания наведенных импульсов во вторичной обмотке импульсного трансформатора 7 в цепь источника питания сварочной дуги. Для возбуждения сварочной дуги необходимо приблизить электрододержатель 9 к свариваемой детали. На заданном малом расстоянии от поверхности детали при нажатии кнопки 3 полученные с выхода вторичной обмотки импульсного трансформатора 7 импульсы пробивают дуговой промежуток и возбуждают дугу (см. фиг.5). Частота повторения импульсов 100 Гц, при этом импульсы однополярные.When working on direct current, the key 2 is transferred to the appropriate position. In this case, voltage is supplied to the step-down transformer 1. Rectified pulses are supplied to the input of block 8, and excitation pulses are applied from the output of block 8 by a pulse transformer 7 to the welding current. The capacitor 6 is designed to block the ingress of induced pulses in the secondary winding of the pulse transformer 7 into the power supply circuit of the welding arc. To excite the welding arc, it is necessary to bring the electrode holder 9 closer to the welded part. At a predetermined small distance from the surface of the part, when the button 3 is pressed, the pulses received from the output of the secondary winding of the pulse transformer 7 pierce the arc gap and excite the arc (see Fig. 5). The pulse repetition rate is 100 Hz, while the pulses are unipolar.

Импульсный трансформатор представляет собой блокировочный элемент с большим сопротивлением, на котором выделяется напряжение импульса возбуждения, а блокировочная емкость представляет собой блокировочный элемент с малым сопротивлением. Они обеспечивают защиту источника сварочной дуги от проникновения импульсов в источник питания сварочной дуги. Эти элементы выбираются из условия минимального падения напряжения на емкостном элементе блокировки, которое может быть приложено к соответствующим клеммам источника питания. RC-цепочка, установленная параллельно вторичной обмотке источника питания сварочной дуги, предотвращает повреждение устройства от напряжения самоиндукции при работе ключевого элемента блока формирования импульсов возбуждения, гасит этот импульс на резисторе в процессе обмена энергией между индуктивностью и емкостью. С помощью кнопки запуска, установленной на корпусе электрододержателя, используется напряжение холостого хода вторичной обмотки с источника питания сварочной дуги в нужное для процесса сварки время. Кнопка запуска также является элементом, повышающим надежность устройства и осуществляющим защиту сварщика от поражения током.The pulse transformer is a blocking element with a large resistance, on which the voltage of the excitation pulse is allocated, and the blocking capacity is a blocking element with a low resistance. They provide protection of the source of the welding arc from the penetration of pulses into the power source of the welding arc. These elements are selected from the condition of minimum voltage drop across the capacitive blocking element, which can be applied to the corresponding terminals of the power source. An RC circuit installed parallel to the secondary winding of the welding arc power source prevents damage to the device from self-induction voltage during operation of a key element of the excitation pulse generation unit, dampens this pulse on the resistor during the energy exchange between the inductance and capacitance. Using the start button installed on the body of the electrode holder, the open circuit voltage of the secondary winding from the power source of the welding arc is used at the right time for the welding process. The start button is also an element that increases the reliability of the device and protects the welder from electric shock.

Ключ служит для перевода устройства возбуждения в режим работы сварочной дуги на переменном токе и обеспечивает преобразование схемы для получения с выхода устройства разнополярных возбуждающих импульсов, которые с помощью импульсного трансформатора накладываются на сварочный ток в каждый полупериод в противофазе.The key is used to transfer the excitation device to the operating mode of the welding arc on alternating current and provides a circuit conversion to receive heteropolar excitation pulses from the output of the device, which are superimposed on the welding current in each half-cycle in antiphase using a pulse transformer.

Импульсный трансформатор выполнен с одновитковыми первичной и вторичной обмотками из магнитного материала в виде ферритовых колец, нанизанных на изолированную выходную шину, это позволяет применять устройство в сварочных аппаратах, не ограничивая имеющийся в них сварочных ток.The pulse transformer is made with single-turn primary and secondary windings of magnetic material in the form of ferrite rings strung on an insulated output bus, this allows the device to be used in welding machines without limiting the welding current present in them.

Устройства, выполненные в соответствии с изобретением, позволяют осуществлять качественную сварку алюминия и его сплавов покрытыми электродами и неплавящимися электродами в среде защитных газов на переменном и постоянном токе обратной полярности, что обеспечивает надежное разрушение оксидной пленки и нормальное формирование швов. Кроме того, устройство позволяет обеспечить зажигание сварочной дуги без осуществления короткого замыкания, что обеспечивает безопасность процесса сварки.Devices made in accordance with the invention allow high-quality welding of aluminum and its alloys with coated electrodes and non-consumable electrodes in a protective gas environment with alternating and direct current of reverse polarity, which ensures reliable destruction of the oxide film and normal formation of welds. In addition, the device allows for the ignition of the welding arc without a short circuit, which ensures the safety of the welding process.

Claims

1. A device for exciting a welding arc, containing the first and second terminals of the arc gap, one of which is connected to the electrode holder, terminals of the welding arc power supply, an excitation pulse generation unit, an RC circuit and a blocking capacitor connected in parallel to the terminals of the welding arc power source, characterized in that it contains a step-down transformer for powering the unit for generating excitation pulses on alternating and direct current, a diode, a pulse transformer with single-turn primary second and secondary windings and a start button, with the start button placed on the electrode holder body, a diode anode connected to the output of the RC circuit and the cathode connected to the first input of the excitation pulse generation unit, the RC chain connected via the start button to the secondary winding of the step-down transformer, output the excitation pulse generation unit is connected to the output of the primary winding of the pulse transformer, the input of which is connected to the output of the RC circuit and the second input of the excitation pulse generation unit, the output is the primary winding of the pulse transformer is connected to the terminal of the electrode holder, and the input to the terminal of the power source of the welding arc.

2. A device for exciting the welding arc, containing the first and second terminals of the arc gap, one of which is connected to the electrode holder, the terminals of the welding arc power supply, the excitation pulse generation unit, RC chains connected in parallel to the terminals of the welding arc power source, a blocking capacitor and a key, characterized in that it contains a step-down transformer for supplying a direct current excitation pulse generating unit, a diode bridge, a pulse transformer with single-turn primary second and secondary windings and a start button, while the start button is located on the electrode holder body, the key is configured to switch the device to operate on direct or alternating current, and when working on alternating current, the first RC circuit is connected to the terminals of the welding arc power source via a key parallel to which, through the start button, an excitation pulse generation unit is connected, one output of which is connected to the output of the primary winding of the pulse transformer, the input of which is connected to the next output of the excitation pulse forming unit and the key output, and when working on direct current, the secondary winding of the step-down transformer is connected in parallel with the second RC circuit and the inputs of the diode bridge, the positive output of which is connected through the key and the start button to one of the inputs of the excitation pulse forming unit, and its negative output is through a key with another input of the excitation pulse generation unit, the output of which is connected to the output of the primary winding of the pulse transformer, the input of which is connected nen with the second input of the excitation pulse generation unit, the output of the secondary winding of the pulse transformer is connected to the electrode holder terminal, and its input is connected to the power source of the welding arc.