SU1058171A1 - Устройство дл дуговой сварки с короткими замыкани ми дугового промежутка - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ С КОРОТКИМИ ЗАМЫКАНИЯМИ ДУГОВОГО ПРОМЕЖУТКА, содержащее, источник посто нного тока, к которому подключены соединенные последовательно диод, силовой тиристор, коммутирующий и сглаживающий дроссели, коммутирующий конденсатор, который через зар дный дроссель и блокирующий диод подклю чен параллельно фильтрующему конденсатору , а через вспомогательный тиристор параллельно коммутирующему дросселю, и секционированный резистор , включенный последовательно со сварочной цепью, отличающийс   тем, что, с целью повьппени  качества сварочного соединени  за счет повышени  устойчивости процесса сварки и улучшени  энергетических показателей: устройства, в него введен дополнительный тиристор, который (Л последовательно соединен с фильтрующим конденсатором и образует импульсный фильтр, подсоединенный через сглаживакмций дроссель параллельно источнику посто нного тока. ел 00 N4

Description

Изобретение относитс  к области технологических процессов и может быть использовано дл  сварки посто ннь м током с короткими замь1кани ми дугового промежутка.

Известно устройство, которое содержит сварочный источник питани , силовой и коммутирующий тиристоры, секционированный резистор, дополнительные тиристоры и зар дное устройство 1 .

Дангюе устройство предназначено дл  обеспечени  снижени  тока короткого замыкани , что необходимо дл  улучшени  переноса металла и уменьшени  разбрызгивани5К

Основными недостатками данного устройства  вл ютс  низкое качество сварки вследствие зат гивани  длительности короткого замыкани , что ведет к нарушению процесса, из-за непрерывной подачи электродной проволоки, и плохие энергетические показатели, так как вс  энерги , запасенна  в дросселе во врем  короткого замыкани , гаситс  на секционированном резисторе и не используетс  дл  плавлени  электродного металла на интервале горени  дуг I

Известно устройство, которое содержит сварочный источник питани , тиристорный ключ, зашунтированный в направлении сварочного тока диодом и балластным резистором, гас щую цепочку из дроссел , тиристора и KO денсатора, зар жаемого от зар дного устройства, сварочную головку, схему управлени , а также дополнительный и тульсный источник питани  2

Данное устройство предназначено дл  обеспечени  переноса металла при коротких замыкани х с минимальным разбрызгиванием.

Основными недостатками этого устройства  вл етс  низкое качеством сварки из-за нарушени  процесса в первой фазе короткого замыкани  и повьш1енное разбрызгивание электродного металла из-за возможности совпадени  момента разрьгоа перемычки с моментом действи  дополнительно накладываемого ийпульса.

Прототипом предлагаемого изобретени   вл етс  устройство, содержащее источник посто нного тока, сило вой тиристор, коммутирующий и сглаживающий дроссели, включенные последовательно в сварочную цепь, коммутирующий конденсатор, который через блокирующий диод и зар дный дроссель , подключен параллельно фильтрующему конденсатору, а через вспомогательный , тиристор параллельно коммутирующему дросселю, блокирующий диод, секционированный резистор и дополнительный тиристор, который обеспечивает ограничение тока короткого зам1:|1кани  3 .

Основными недостатками данного устройства  вл ютс  низкое качество сварки, вследствие зат гивани  длительности короткого замыкани  и плохие энергетические показатели, так как вс  энерги , запасенна  в сглаживающем дросселе гаситс  на секционированном резисторе и не используетс  дл  плавлени  электродного металла на интервале горени  дуги

Цель изобретени  - повышение качества сварного соединени  за счет повышени  устойчивости процесса сварки и улучшение энергетических показаталей устройства.

Это достигаетс  тем, что устройство дл  дуговой сварки с короткими, замьткани ми дугового промежутка, содержащее источник посто нного тока jK которому подключены соединенные последовательно диод, силовой тиристор , коммутирук ций и сглаживающий дроссели, коммутирующий конденсатор, который через зар дный дроссель и блокирующий диод подключен.параллельно фильтрующему конденсатору, а через вспомогательный тиристор параллельно коммутирук цему дросселю и секционированный резистор, включенный последовательно с дуговым промежутком , в него введен дополнительный тиристор, который последовательно соединен с фильтрзтащим конденсатором и образует импульсный фильтр, подсоединенный через сглаживающий дроссель параллельно источнику посто нного тока.

На чертеже изображена схема устройства .

Устройство дл  дуговой сварки с короткими замыкани ми дугового промежутка содержит источник 1 посто нного тока, силовой тиристор 2 коммутирующий 3 и сглаживающий 4 дроссели, включенные последовательно в сварочную цепь, коммутируюищй конденсатор 5, который через блокирую щий диод 6 и зар дный дроссель 7

подключен параллельно фильтрующему конденсатору 8, а через вспомогательный тиристор 9 параллельно коммутирующему дросселю 3 диод 10, секционированный резистор 11 и дополнительный тиристор 12, которьй с фильтрующим конденсатором 8 образует импульсный фильтр, подключенный через сглаживакщий дроссель 4 параллельно источнику 1 посто нного тока.

Устройство работает следующим образом.

В процессе сварки по началу короткого замыкани  силовой тиристор 2 переходит в открытое состо ние. При этом по цепи (+) 1 - ду1а - 2 - 3 - 4 - (-)1 протекает ток короткого замыкани . При достижении перемычкой критических размеров (процесс ее разрушени  необратим), в открытое состо ние переходит тиристор 12. С этого момента по цепи (+) 1-12-8-4-(-)1 протекает ток .зар да фильтрующего конденсатора 8, а по цепи (+) 1-12-6-7,5-4-(-)1 ток зар да коммутирующего конденсатора 5, который протекает с запаздьгоанием относительно тока зар да фильтрукнцего конденсатора 8 на врем , определ емое величиной индуктивного сопротивлени  зар дного дроссел  7. Пол рйость напр жени , котора  устанавливаетс  при этом на конденсаторах 8 и 5, указана на чертеже . На интервале открытого состо ни  тиристора 12, в сварочной цепи будет иметь место ступенчатое уменьшение тока, что позвол ет уменьшить разбрызгивание электродного металла из-за ограничени  электрического взрьгоа перемычки, в момент повторног вoзбyж Jeни  дуги, так как разрушение ее происходит при небольшой величине токапаузы.

Процесс зар да фильтрующего 8 и коммутирующего 5 конденсаторов носит резонансный характер, поэтому величины напр жений, до которых они зар жаютс , будут превьш1ать напр жение источника 1 питани . Тиристор 12 переходит в закрытое состо ние в тот момент, когда к нему будет приложено в обратном направлении напр жение большее, чем напр жение источника 1 питани . Длительность открытого состо ни  тиристора 12, определ етс  параметрами фильтруклдего конденсатора 8 и сглаживающего дроссел  4,

которые выбираютс  такими, чтобы на данном интервале обеспечивалось разрушение церемычки и повторное возбуждение дуги.

При выполнении данного услови  энерги , запасенна  в сглаживающем дросселе 4 во врем  короткого замыкани , выдел етс  на дуговом промежутке и способствует значительной интенсификации плавлени  элект родной проволоки, что значительно повьш1ает энергетические показатели устройства.

После расплавлени  требуемого количества электродного металла переходит в открытое состо ние вспомогательный тиристор 9, который обеспечивает закрытие силового тиристора 2 за счет кратковременного протекани  тока по цепи (+) 5-9-2-10-1-4- (-)5 и перезар д коммутирующего конденсатора 5 по цепи (+)5-9-3-(-)5 с пол рностью, противоположной указанной на чертеже. После окончани  перезар дки коммутирукмцего конденсатора 5 к вспомогательному тиристору 9, оказьгоаетс  приложенным обратное напр жение и он переходит в закрытое состо ние.

С этого момента происходит перезар д коммутирующего конденсатора 5 по цепи: нижн   обкладка 5-8-6-7 верхн   обкладка 5. При этом напр жение на коммутирующем конденсаторе 5 после окончани  перезар да буде иметь пол рность, указанную на черте же, а на фильтрующем конденсаторе 8 пол рность, противоположную указанной на чертеже.

На интервале выключенного состо ни  силового тиристора 2 в сварочной цепи протекает ток паузы, величина которого определ етс  параметрами секционированного резистора 11.

Далее по началу следукицего короткого замыкани  вновь переходит в открытое состо ние силовой тиристор 2 и весь процесс повтор етс .

Особенности работы данного устройства заключаютс  в следукицем.

При наличии импульсного фильтра, состо щего из тиристора 12 и фильтрующего конденсатора 8, по вл етс  возможность ступенчатого уменьшени  тока к моменту разрыва перемычки без дополнительного срабатывани  контура коммутации 5-9-3, что способствует уменьшению частоты его работы в 2 раза, а, следовательно, и уменьшению в нем коммутационных потерь.

Поскольку энерги , запасенна  в сглаживающем дросселе 4 во врем  короткого замыкани  не гаситс  на секционированном резисторе, (так как на интервале открытого состо ни  тиристора 12 силовой тиристор также находитс  в открытом состо нии ) , то почти вс  она выдел етс  на дуговом промежутке, что способствует интенсификации плавлени  электрода и обеспечивает высокую эластичность сварочной дуги, что особенно важно дл  стабилизации сварочных режимов при воздействии мгновенных возмущений.

Импульсный фильтр поглощает энергию, котора  пошла бы на взрыв перемычки, только на интервале ее разрушени , что позвол ет исключить его вли ние на процесс сварки на интервале горени  дуги.

При наличии импульсного фильтра повышаетс  надежность работы устройства , так как при этом исключаетс  возможность срывов коммутации (невыключение вспомогательного тиристора 9) за счет ,разнесени  во времени работы дополнительного 12 и вспомогательного 9 тиристоров.

058171

Перечисленные особенности работы устройства позвол ют значительно повысить качественные показатели процесса сварки, а также улучшить 5 энергетические пока затели схемы принудительной коммутации.

Проведенные испытани  показали высокую работоспособность предлагаемого устройства в широком диа0 пазоне сварочных режимов. Все это выгодно отличает предлагаемое устройство от известных и делает его применение дл  сварки с короткими замыкани ми дугового промежутка

5 более предпочтительным.

Применение данного устройства в качестве силовой части системы импульсной стабилизации позволит обеспечить эффективное внедрение последних на монтаже неповоротных стыков магистральных трубопроводов, где внедрение одного экземпл ра системы стабилизации позвол ет получить условный годовой экономический эф(Ьект 60 000 руб. Кроме того, использование разрабатываемых систем на производствах, где используетс  процесс сварки с короткими замыкани ми дугового промежутка, поз30 волит значительно улучшить качественные , количественные и энергетические показатели процесса.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ С КОРОТКИМИ ЗАМЫКАНИЯМИ ДУГОВОГО ПРОМЕЖУТКА, содержащее, источник ф