SU1046050A1 - Three-phase rectifier for resistance welding machines - Google Patents
Three-phase rectifier for resistance welding machines Download PDFInfo
- Publication number
- SU1046050A1 SU1046050A1 SU823463057A SU3463057A SU1046050A1 SU 1046050 A1 SU1046050 A1 SU 1046050A1 SU 823463057 A SU823463057 A SU 823463057A SU 3463057 A SU3463057 A SU 3463057A SU 1046050 A1 SU1046050 A1 SU 1046050A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- valves
- rectifier
- additional
- demagnetizing
- output
- Prior art date
Links
Landscapes
- Rectifiers (AREA)
Description
Изобретение относитс к сварке .и может быть использовано в контак ных сварочных машин посто нного тока, используемых в работотехнике Известен трехфазный выпр митель дл машин контактной сваркиС1 . Недостатками известного трехфаз ного выпр мител вл ютс большие массы и габариты трансформатора вследствие низкого значени частоты переключений управл емых вентилей, значительные пульсации выходного напр жени , вызывающие неравномерное распределение тока по двум одновременно работающим фазам и неста бильность работы устройства, что ухудшает качество сварки и увеличи вает энергозатраты. Наиболее близким .к изобретению . вл етс трехфазный выпр митель дл машин контактной сварки, содержащий входной выпр митель, подключенный к питающей сети переменного тока, выход которого через последовательно соединенные управл емые и неуправл емые вентили подключен к первичным обмоткам однофазных трансформаторов, каждый из которых включает в себ размагничивающую обмотку и вторичную обмотку, подключенную через неуправл емые венти ли к выходу трехфазного выпр мите . л 2 , Недостатком известного выпр мител вл етс сложна конструкци магнитопровода трансформатора, котора необходима дл взаимного размагничивани активных стержней. Это приводит к увеличению габаритов и массы устройства и ограничивает область его применени . Целью изобретени вл етс расши рение области применени , уменьшени массы и габаритов выпр мител за сч сокращени времени размагничивани магни5опроводов однофазных трансфор маторов . Поставленна цель достигаетс тем, что в трехфазном выпр мителе дл машин контактной сварки, содержащем входной выпр митель, подключе ный к питающей сети переменного тока , выход которого через последовательно соединенные управл емые и не управл емые вентили подключен к пер вичным обмоткам однофазных трансфор торов, каждый из которых включает в себ размагничивающую обмотку и so г вторичную обмотку, подключенную через неуправл емые вентили к выходу трехфазного выпр мител , каждый из однофазных трансформаторов снабжен дополнительными первым и вторым неуправл емыми вентил ми, а кажда из размагничивающих обмоток трансформатора снабжена дополнительным выводом, при этом катод первого из дополнительных вентилей соединен с концом соответствующей размагничивающей обмотки, к дополнительному вы- , воду которой подключен катод второго дополнительного вентил , а размз - ничивающиё обмотки соединены последовательно и согласно через дополнительные вентили, аноды которых объединены, На фиг. 1 представлена принципиальна электрическа схема выпр мител , на фиг.. 2 - диаграммы мгновенных значений токов и напр жений, по сн ющие работу выпр мител . Устройство содержит входной вы пр митель 1, который подключен к питающей сети переменного тока, три однофазных трансформатора 2, содержащих по одной первичной 3. одной размагничивающей обмотке и по одной вторичной обмотке 5. Лоложительный вывод входного выпр мител 1 соединен с объединенными между собой анодами полностью управл емых вентилей 6 (например управл емых вентилей со схемами, искусственной коммутации, катод каждого из которых соединен с анодом одного из неуправл емыхвентилей 7. Начало каждой из первичных обмо- ток 3 присоединено к катоду одного из неуправл емых вентилей 7, а концы первичных обмоток 3 объединены вместе и соединены с отрицательным выводом входного выпр мител 1. Концы вторичных обмоток 5 трансформаторов 2 объединены вместе, образуют точку общего потенциала и соединены с первым выходом 8 устройства, а начала вторичных обмоток 5 трансформаторов 2 соединены друг .с другом через неуправл емые вентили 9 и соеинены со BTOpbiM выходом 10 устройства . Размагничивающие обмотки k трех рансформаторов 2 соединены последовательно и согласно через вентили 11 из каждой пары дополнительно евеенных неуправл емых вентилей. аноды которых объединены, причем катод вентил 11 из каждой пары неупра л емых вентилей соединен с концом одной из размагничивающих обмоток k, к дополнительному выводу которой подключен катод вентил 12 из этой пары неуправл емых вентилей. На фиг. 2 изображены диаграммы мгновенных значений токов и напр жен на элементах.выпр мител , сердечники трансформаторов которого выполнен из анизотропных сталей с коэффициентом пр моугольности петли гистерезиса близким к 1, На фиг. 2 прин ты следующие обознамени : и - мгновенное значение напр жени на выпр мителе 1 (диаграмма 13), В мгновенное значение индукции потока в магнитопроводе трансформатора 2 (диа1- рамма 1 t) в случае пр моугольной петли гистерезиса ( диаграмма 15) - ток ветви ничивани трансформаторов 2, приведенный к вит кам первичной обмотки (диаграмма 16J , .2jJv, пр жени на неуправл емых вентил х 11 и 12 (диаграммы 17 20 ). Устройство работает следующим образом. Входной выпр митель 1 при подключении к трехфазной питающей сети обеспечивает посто нное положительное напр жение на управл емых вентил х 6 и соединеннь1х с ними неуправл емых вентил х 7. Управл ющие импульсы на открытие и запирание ранее включенных управл емых вентилей 6 подаютс от системы управлени поочередно через 1/3 ,периода, соответствующего выбранной частоте, причем импульсы на запираниз ранее включенных вентилей 6 пода ютс одновременно с подачей очередного импульса на открытие управл емого вентил 6, не работавшего в предыдущем интервале в 1/3 периода. В установившемсй режиме ток от входного выпр мител 1 протекает по замкнутой цепи через управл емый вентиль 6, неуправл емый вентиль 7 и первичную обмотку 3 каждого трансформатора в течение 2/3 перйбда. . Напр жение от входного выпр миУел 1, приложенное к первичной обмотке 3 каждого трансформатора 2, обеспечивает непрерывное однонаправленное изменение магнитного потока в его магнитопроводе в течение 2/3 периода ( фиг. 2, диаграммы 13, 1). h . Непрерывное однонаправленное из- ; менение потока в магнитопроводах создает положительное напр жение на,выводах вторичных обмоток 5 подключенных к анодам неуправл емых вентилей 9. и положительное напр же ние на выводах размагничивающих обмоток , подключенных к неуправл емым вентил м 11 (фиг. 2, диаграмма 19). В сварочном контуре, подключенном к выходным выводам 8 и 10, протекает ток, создаваемый каждую 1/3 периода двум одновременно работающими вторичными обмотками 5 двух трансформато- ров 2, Каждую 1/3 периода две размагничивающие обмотки k с неуправл емыми вентил ми 11 двух одновременно работающих трансформаторов 2 обеспечивают протекание- тока размагничивани с помощью вентилей 12 через часть витков между началом и дополнительным выводом размагничивающей обмотки k третьего трансформатора 2 (фиг. 2, диаграммы 16 - 18 ). Так как размагничивающие обмотки k соединены последовательно и согласно через неуправл емые вентили 11, то к части размагничивающей обмотки 4 третьего трансформатора 2 приложено напр жение, равное сумме напр - жений двух других размагничивающих обмоток k (фиг. 2, диаграммы 13, 19, 20). Приложенное напр жение вызывает непрерывное однонаправленное изменение потока в магнитопроводе третьего трансформатора и обеспечивает восстановление величины индукции в исходное состо ние в течение периода (фиг. 2, диаграмма 1).The invention relates to welding. And can be used in contact dc welding machines used in work technicians. A three-phase rectifier for resistance welding machines C 1 is known. The disadvantages of the known three-phase rectifier are the large masses and dimensions of the transformer due to the low switching frequency of the controlled valves, significant ripple of the output voltage, causing uneven current distribution over two simultaneously operating phases and instability of the device, which degrades the quality of welding and increases power consumption. The closest to the invention. is a three-phase rectifier for resistance welding machines, containing an input rectifier connected to an AC mains supply, the output of which is connected to the primary windings of single-phase transformers through serially connected controllable and unmanaged valves, each of which includes a demagnetizing winding and a secondary A winding connected through uncontrolled valves to the three-phase output rectifies. 2, The disadvantage of the known rectifier is the complex structure of the transformer magnetic circuit, which is necessary for the mutual demagnetization of the active rods. This leads to an increase in the size and weight of the device and limits its scope. The aim of the invention is to expand the scope, reduce the weight and size of the rectifier by reducing the time of demagnetization of the magnet tubes of single-phase transformers. This goal is achieved by the fact that in a three-phase rectifier for resistance welding machines, containing an input rectifier connected to an AC power supply network, the output of which is connected through serially connected controlled and non-controlled valves to the primary windings of single-phase transformers, each of which includes a demagnetizing winding and so r a secondary winding connected through uncontrolled gates to the output of a three-phase rectifier, each of the single-phase transformers is supplied with additional and the first and second uncontrolled valves, and each of the demagnetizing windings of the transformer is provided with an additional output, while the cathode of the first of the additional valves is connected to the end of the corresponding demagnetizing winding, the additional cathode of the second additional valve is connected, the windings are connected in series and according to through additional valves, the anodes of which are combined, FIG. Figure 1 shows the principle electrical circuit of the rectifier, Fig. 2 shows the instantaneous values of currents and voltages for the rectifier. The device contains an input relay 1, which is connected to the AC mains, three single-phase transformers 2 each containing one primary 3. one demagnetizing winding and one secondary winding 5. The positive output of the input rectifier 1 is connected to the combined anodes completely controlled valves 6 (for example controlled valves with circuits, artificial switching, the cathode of each of which is connected to the anode of one of the uncontrolled fans 7. Start each of the primary windings 3 but to the cathode of one of the uncontrolled valves 7, and the ends of the primary windings 3 are combined together and connected to the negative output of the input rectifier 1. The ends of the secondary windings 5 of the transformers 2 are combined together, form a common potential point and connected to the first output 8 of the device, and the beginning secondary windings 5 of transformers 2 are connected to each other through uncontrolled gates 9 and connected to the BTOpbiM output of the device 10. Demagnetizing windings k of three ranformators 2 are connected in series and according to gates 11 from each pair of further uncontrolled eveennyh proxy valves. the anodes of which are combined, and the cathode of the valve 11 from each pair of non-controlled valves is connected to the end of one of the demagnetizing windings k, to the additional output of which is connected the cathode of the valve 12 from this pair of uncontrolled valves. FIG. Figure 2 shows diagrams of instantaneous values of currents and voltages on elements. A mitele, the transformer cores of which are made of anisotropic steels with a hysteresis loop rectangularity factor close to 1, FIG. 2 The following symbols are accepted: and - instantaneous voltage value on rectifier 1 (diagram 13), B instantaneous value of flux induction in transformer 2 magnetic circuit (dia1 frame 1 t) in the case of a rectangular hysteresis loop (diagram 15) - branch current transformer 2, reduced to primary windings (diagram 16J, .2jJv, spun on uncontrolled valves 11 and 12 (diagrams 17-20). The device works as follows. The input rectifier 1, when connected to a three-phase mains supply, ensures constant a positive The voltage on the controlled valves 6 and the uncontrolled valves 7 connected to them. Control pulses for opening and closing the previously activated control valves 6 are supplied from the control system alternately through 1/3 of the period corresponding to the selected frequency, and the pulses The locking of the previously turned on valves 6 is applied simultaneously with the supply of the next pulse to the opening of the controlled valve 6 that was not operating in the previous interval of 1/3 of the period. In the steady state, the current from the input rectifier 1 flows in a closed circuit through the controlled valve 6, the uncontrolled valve 7 and the primary winding 3 of each transformer during 2/3 perybda. . The voltage from the input rectifier 1, applied to the primary winding 3 of each transformer 2, provides a continuous unidirectional change in the magnetic flux in its magnetic core during 2/3 of the period (Fig. 2, diagrams 13, 1). h. Continuous unidirectional iz; The flow in the magnetic cores creates a positive voltage on the terminals of the secondary windings 5 connected to the anodes of the uncontrolled gates 9. and a positive voltage on the terminals of the demagnetizing windings connected to the uncontrollable valves 11 (Fig. 2, diagram 19). In the welding circuit connected to the output terminals 8 and 10, the current generated every 1/3 period by two simultaneously working secondary windings 5 of two transformers 2 flows, each 1/3 of the period two demagnetizing windings k with uncontrolled valves 11 two simultaneously operating transformers 2 provide the flow of demagnetization current with the help of valves 12 through part of the turns between the beginning and the additional output of the demagnetizing winding k of the third transformer 2 (Fig. 2, diagrams 16-18). Since demagnetizing windings k are connected in series and according to uncontrolled valves 11, a voltage equal to the sum of the voltages of the two other demagnetizing windings k is applied to the part of the third transformer 2 (Fig. 2, diagrams 13, 19, 20) . The applied voltage causes a continuous unidirectional change in the flux in the magnetic core of the third transformer and ensures the restoration of the magnitude of the induction to its initial state during the period (Fig. 2, diagram 1).
Если сердечники трансформаторов выполнены из анизотропных сталей, дл которых коэффициенты пр моугольности петли гистерезиса близок к 1 (фиг. 2, диаграмма 15) то дл приращений индукций в магнитопроводе за 2/3 периода, когда работают управл емые вентили 6 и за 1/3 периода , когда происходит восстановле ние величины индукции в исходное состо ние (фиг. 2, диаграмма Н, справедливы уравнени I (u-Au,)ai I &- - I iuu-.u,-u OiVA где В - мгновенное значение индукции в магнитопроводе, площадь сечени магнитопровода; полное число витков разма - ничивающей обмотки транс форматора j число витков размагничиваю щей обмотки между начало и дополнительным выводом; мгновенное значение напр жени на выпр мителе 1, приведенное к полным витгкам размагничивающей об , мотки ДО - падение напр жени , обусло ленное потер ми в активном сопротивлении меди первичной обмотки f, в активном сопротивлении вентилей 6 и 7 и потер ми в индуктивности рассе ни первичной обмотки, приведенное к виткам размагничивающей обмотки , падение напр жени , обусловленное потер ми в актив ном сопротивлении N витков меди размагничивающей обмотки k, в активном сопротивлении вентил 11 .и потер ми в индуктивности рассе ни размагничивающей обмотки, падение напр жени , обусловленное потер ми в актив ном сопротивлении N витков меди размагничивающейIf the transformer cores are made of anisotropic steels, for which the hysteresis loop rectangularity coefficients are close to 1 (Fig. 2, diagram 15), then for increments of inductions in the magnetic circuit for 2/3 of the period, when controlled valves 6 and for 1/3 of the period when the induction returns to its initial state (Fig. 2, diagram H, the equations I (u-Au,) ai I & - - I iuu-.u, -u OiVA where B is the instantaneous value of induction in magnetic conductor, the area of the magnetic conductor cross section; the total number of turns of the delimiting winding, t the enformer j is the number of turns of the demagnetizing winding between the beginning and the additional output; the instantaneous value of the voltage on the rectifier 1, reduced to the full turn of the demagnetizing about, the coils TO is the voltage drop, caused by the loss of copper in the primary resistance of the primary winding f the active resistance of the valves 6 and 7 and the loss in inductance of the scattering of the primary winding, reduced to the turns of the demagnetizing winding, the voltage drop caused by the losses in the active resistance of N turns of the copper, demagnetizes k winding it, in the active gate resistance 11 .i lossy inductor in scattering demagnetizing coil, the voltage drop due to lossy asset prefecture resistance of copper windings N demagnetizing
обмотки 4, в активном со противлении вентил 12 и потер ми в индуктивности рассе ни части размагничивающей обмотки.windings 4, in the active resistance of the valve 12 and losses in the inductance dissipate a part of the demagnetizing winding.
Уменьшение потерь в магнитопрово достигаетс равенством приращений магнитной индукции, определ емыеThe reduction of losses in the magnetic conductor is achieved by the equality of the increments of the magnetic induction, determined by
уравнени ми ( 1) и ( 2, equations (1) and (2,
8о8o
8.eight.
т.е. «|В( /BO/,those. "| V (/ BO /,
откудаfrom where
4Ku u.u,)dt-|5iI4Ku u.u,) dt- | 5iI
11,1 l(U-AU,-A.Ua) (3) уравнени (3) определ етс отношение полного числа витков размагничивающей обмотки +к части ее витков N. За счет применени в устройстве однофазных трансформаторов с магнитопроводами из тонколистовых сталей с малыми удельными потер ми на повышенных частотах, становитс возможным увеличить рабочую частоту до значений близких к 1000 Гц. Данный выпр митель с дополнительными выводами, соединенными последовательно и согласно через неуправл емые вентили, обеспечивает работу устройства на частных гистерезисных циклах перемагничивани , близких к симметричным, что позвол ет работать с большими приращени ми индукции . За счет повышени рабочей частоты с 300 до 900-1200 Гц обща масса и габариты трансформаторов предлагаемого устройства уменьшаютс в раза по сравнению с трансформатором известного устройства и достигают 36-37 кг. Потери в трансформаторах выпр мител в 1,7 раза меньше, чем в трансформаторе ТВТ-7.16, используемом в машине МТПВ-1207 (базовый объект Технологичность конструкций магнитопроводов однофазных трансформаторов обеспечивает экономию рабочего времени при изготовлении устройства, кроме того, становитс возможной механизаци процесса сборки трансформаторов . Проста конструкци трансформаторов позвол ет изготовить трех-, четырех- и более фазные выпр мители, отличающиес лучшим использованием 7 вентилей выпр мител и активных материалов обметок трансформаторов Перечисленные достоинства позвол ют расширить область применени предлагаемого устройства, так как O iSOSO становитс возможным использовать его в сварочных машинах посто нного тока, используемых в работотехнике, где известные устройства не могли быть эффективно использованы.11.1 l (U-AU, -A.Ua) (3) of equation (3) determines the ratio of the total number of turns of the demagnetizing winding + to a part of its turns N. Due to the use of single-phase transformers with magnetic cores made of thin-sheet steels with small specific losses at higher frequencies, it becomes possible to increase the operating frequency to values close to 1000 Hz. This rectifier with additional leads connected in series and in accordance with uncontrolled gates ensures the device to operate on private hysteresis reversal cycles of near symmetric ones, which allows working with large induction increments. By increasing the operating frequency from 300 to 900-1200 Hz, the total mass and dimensions of the transformers of the device proposed are reduced in comparison with the transformer of the known device and reach 36-37 kg. The losses in rectifier transformers are 1.7 times less than in TVT-7.16 transformer used in the MTPV-1207 machine (the basic object The manufacturability of the designs of single-phase transformer magnetic cores saves working time in the manufacture of the device; besides, the transformers can be mechanized The simple design of transformers allows the manufacture of three, four, and more phase rectifiers, distinguished by the best use of 7 rectifier valves and active materials. About transformers The listed advantages allow to expand the field of application of the proposed device, since O iSOSO becomes possible to use it in DC welding machines used in work technicians, where the known devices could not be effectively used.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU823463057A SU1046050A1 (en) | 1982-07-02 | 1982-07-02 | Three-phase rectifier for resistance welding machines |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU823463057A SU1046050A1 (en) | 1982-07-02 | 1982-07-02 | Three-phase rectifier for resistance welding machines |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1046050A1 true SU1046050A1 (en) | 1983-10-07 |
Family
ID=21020008
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU823463057A SU1046050A1 (en) | 1982-07-02 | 1982-07-02 | Three-phase rectifier for resistance welding machines |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1046050A1 (en) |
-
1982
- 1982-07-02 SU SU823463057A patent/SU1046050A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР « 505535, кл. В 23 К , 1976. 2. Авторское свидетельство СССР по за вке № 331 536/25-27, кл. В 23 К 11/2, 07.04.81 (прототип). * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8553440B1 (en) | Power conversion circuits | |
EP1971016A2 (en) | Arrangement for the suppression of current harmonics | |
JPH0338612U (en) | ||
US8199542B2 (en) | Method and device for creating a direct voltage or a direct current | |
SU1046050A1 (en) | Three-phase rectifier for resistance welding machines | |
RU2112295C1 (en) | Controlling shunt reactor (options) | |
JPS61295837A (en) | Superconductive rectifier for converting relatively low current to relative high dc in ac power source | |
SU877632A1 (en) | Controlled transformer | |
JPH0687661B2 (en) | 5-leg iron core type triple frequency multiplier | |
SU1758684A1 (en) | Controllable three-phase reactor | |
SU1055611A1 (en) | Four-phase transformer for d.c.resistance welding | |
SU1072172A1 (en) | Overcurrent limiter | |
SU1096708A1 (en) | Magnetic regulator of reactive power | |
RU2045790C1 (en) | Three-phase transformer | |
SU1631617A1 (en) | Three-phasse voltage regulator | |
SU961075A1 (en) | Dc to ac voltage converter | |
SU1577021A1 (en) | Six-phase push-pull converter with artificial communication | |
RU2051468C1 (en) | Ac-to-dc converter | |
RU2007014C1 (en) | Frequency doubler of three-phase network | |
SU1459840A1 (en) | Single-phase rectifier for invertor power sources of welding current | |
SU984765A1 (en) | Three-phase recifier for resistance welding machine | |
SU1443080A1 (en) | Device for rendering symmetric the voltage in three-phase networks | |
SU847382A1 (en) | Cascade voltage multiplier with inductive coupling | |
SU1614063A1 (en) | Device for charging capacitors from current transformers | |
SU1013170A1 (en) | Three-phase power supply source for contact welding machines |