SU1066049A1 - Device for control of electric conditions of plasma generator - Google Patents

Device for control of electric conditions of plasma generator Download PDF

Info

Publication number
SU1066049A1
SU1066049A1 SU823440414A SU3440414A SU1066049A1 SU 1066049 A1 SU1066049 A1 SU 1066049A1 SU 823440414 A SU823440414 A SU 823440414A SU 3440414 A SU3440414 A SU 3440414A SU 1066049 A1 SU1066049 A1 SU 1066049A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
unit
group
current
input
Prior art date
Application number
SU823440414A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Семенович Коцюбинский
Геннадий Петрович Шейна
Original Assignee
Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт
Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт, Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии filed Critical Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт
Priority to SU823440414A priority Critical patent/SU1066049A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1066049A1 publication Critical patent/SU1066049A1/en

Links

Abstract

-.УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ РЕЖИМОМ ПЛАЗМОТРОНА, содержащее мостовой выпр митель, вход KOTOjporo соединен с выводами вторич-ных . обмоток трехфазного силового трансформатора, выход катодной группы выпр мител  соединен с заземленным катодом плазмотрона, а выход анодной группы через последовательно соединенные резистор и дроссель св зан с анодом плазмотрона, дополнительную группу управл емых вентилей, аноды которых подключены к точке ср1 динени  резистора с дросселем, катоды подключены к отводам вторичн1лх обмоток трансформатора, а управл ющие электроды соединены с выходом .блока импульсно-фазойргр управлени , св занного входом с выходом блока, формировани  закона нарастани  тока, отличающеес  тем, что, с целью повышени  КПД плазмотрона путем снижени  потребл емой мощности, оно снабженодатчиком тока, двум  релейными элементами и,блоком сравнени , а анодна  группа вентилей мостового выпр мител  выполнена управл емой , датчик тока включен в цепь питани  плазмотрона, его выход |. соединен с входами обоих релейных элементов и одним из входов блока (Л сравнени , включенного между входом блока импульсно-фаэового управлени  с и выходом блока формировани  закона нарастани  тока, выход первого из релейных элементов св зан с управл ющими электродами анодной группы вентилей мостового выпр мител , а выход второго релейного элемента соединен с входом блока-формировани .закона , нарастанй  тока. . С5: О 4; CD-.THE DEVICE FOR CONTROLLING THE ELECTRIC MODE OF THE PLASMATOR containing a bridge rectifier, the KOTOjporo input is connected to the secondary terminals. the windings of a three-phase power transformer, the output of the cathode group of the rectifier is connected to the grounded cathode of the plasma torch, and the output of the anode group through a series-connected resistor and choke is connected to the anode of the plasma torch, an additional group of controlled gates, the anodes of which are connected to the point of the 1 st line of the resistor with the choke, cathodes connected to the taps of the secondary windings of the transformer, and the control electrodes are connected to the output of the unit by means of a pulse-phase control unit connected to the output of the unit, forming and current rise law, characterized in that, in order to increase the efficiency of the plasmatron by reducing power consumption, it is equipped with a current sensor, two relay elements and a comparison unit, and the anodic group of bridge rectifier valves is controlled, the current sensor is connected to the power circuit plasmatron, its output |. connected to the inputs of both relay elements and one of the inputs of the unit (L comparison, connected between the input of the pulsed-phase control unit with the output of the current rise law forming unit; the output of the first relay element is connected with the control electrodes of the anode group of bridge rectifier gates, and the output of the second relay element is connected to the input of the unit forming the law, the current is increasing. C5: O 4; CD

Description

Изо етение относитс  к электротехнике и может «йлть использовано в мощшлх установках дл  плазменно-дугового переплава металлов и сплавов в устройствах дл  плазменной сварки резки, напылени  и наплавки и .:,других случа х. Известно устройство дл  плавного регулировани ; тока в установке плазменно-дугового переплава, содержащее трехобомточный силовой трансформаT j , управл емый мостовсй выпр ми,- тель и неуправл елллй мостовой выпр  мител {,, питающий посто ншам током последовательную цепь нагрузки в ви/ де заземленной детали и электрода плазмотрона, дроссел  и резистора ад., Недостатком данного устройства  вл етс  чрезвычайно низкий КПД в св зи с протеканием по резистору большого рабочего тока плазмотрона на прот жении всего времениработы плазмотрона. Кроме того, данное устройство не позвол ет получить непрерывный ток в дуге при работе в режиме малыхТОКОВ, а также имеет низкий коэффициент мощности. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  управлени  электрическим режимом плазмотрона, содержащее мостовой выпр митель, вхо которого соединен с выводами вторичных обмоток трехфазного силового трансформатора, выход катодной группы выпр мител  соединен с заземленным катодом плазмотрона, выход анодной группы через последовательно сое диненные резистор и дроссель св зан с анодом плазмотрона, дополнительную группу управл емых вентилей,аноды которых подключены к точке соединени  резистора с дросселем, катоды к отводам вторичных Обмоток трансфор матора, а управл ющие электрода - с выходом .блока импульсно-фазового управлени , св занного входом с выходом .блока формировани  закона нарастани  тока СЗ. Недостатком известного устройства  вл етс  низкий КПД установки, так как резистор, обтекаетс  током на про т жении всего процесса нагрева из-за неполного шунтировани  его управл емыми вентил ми.. Цель изобретени  - повышение КПД плазмотрона путем снижени  потребл емой мощности. . Указанна цель достигаетс  тем, что устройство дл  управлени  электрическим режимом плазмотрона, содержащее мостовой выпр митель, вход которого соединен с выводами вторичных обметок трехфазного силового трансфо матора, выход катодной группы выпр ми тeJ   соединен с заземленным катодо плазмотрона, а вьиход анодной группы через последовательно соединенные резистор и дроссель св зан с анодом плазмотрона,-дополнительную группу управл емых вентилей, аноды котсчрых подключены к точке соединени  резистора с дроссе пем, катода подключены к отврдам вторичных обмоток трансформатора , а улравл юй 1е электроды соединены с выходом блока импульсно-фазового управлени , св занного входсм с выходом блока формировани  закона нарастани  тока, снабжено датчиком тока, двум  релейными элементами и блоком сравнени , а анодна  группа вентилей мостового выпр мител  выполнена управл емой, датчик тока, включен в цепь питани  плазмотрона, его выход соединен с входами обоих релейных элементов и одним из вхо .дов -блока сравнени , включенного между входом блока импульсно-фазового управлени  и выходом блока формировани  закона нарастани ,тока, выход первого из релейных элементов св зан с управл н цйми электродами анодной группы вентилей мостЬвого выпр мител , а выход второго релейного элемента соединен с входом блока формировани  закона нарастани  тока. На чертеже приведена принципиальна  электрическа  схема предлагаемого ус фойства. Устройство дл  плавного регулировани  тока содержит трансформатор 1, выводы вторичной обмотки которого I соединены с входом мостового выпр мител  с катодной группой 2 вентилей и управл емой анодной группой 3 вентилей , а отводы фаз вторичных обмоток с катодами доп6л1штельной группы 4 управл емых вентилей. Выход посто нного тока мостового выпр мител  замкнут цепью из последовательно соединенных заземленного издели  5, электрода б плазмотрона, дроссел  7, датчика 8 тока и нерегулируемого резис тора 9. Выход датчика 8 тока соединен с входами первого 10 и второго 11 релейных элеме:нтов и первым входом блока 12 сравнени , второй вход которого соединен с выходом блока 13 формировани  закона нарастани  тока плазмотрона. Выход первого релейного элемента 10 соединен с управл ющими электродами анодной группы 3 управл емых вентилей, выход второго per : лейногр элемента 11 соединен с входом блока 13 формировани  закона нарастани  тока плазмотрона,выход. блока 12 сравнени  соединен с входо1м блока 14 импульсно-фазового управлени , соединенного выходом с управ-л ющими электродами допбЛнитель ной группы 4 управл емых вентилей, Устройствоработает следующим образом . Силовой трансформатор включаетс  при закрытых вентил х анодной группы 3 управл емых вентилей мостового выпр мителл и закрытых вентил х допопнитапьнсм груптш 4 управл е1«1:с венти лей. Так как TdK плаэмтрона при этом равен нулю, сигнал на входе релейш х элементов 10 и 11 и на входе бло ка 12 сравнени , поступающий с даччи ка 8 тсжа, также равен нулю. Релей 1Шй элемент 11, предстаэл ющий собсЛ 9 простбйшем случае контактное или бесконтактное рел« максимальноЕЮ тока , выдает сигнал запрета на блок фсфмироваки  закона нарастани  тока плазмотрона, поэтому гнал на выходе последнего также будет равен нулю. Релейный элемент 10 (контактно ИЛИ jSecKOHTaKTHoe реле минимального тока) подает напр жени  управлени  на управл ющие электрода анодной группы 3 управл емых вентилей, последш1е , открываютс  и к промежутку изделие 5 - электрод 6 плазмо ,трона прикладываетс  максимально воз можное в данной схеме выпр мленное напр жение достаточное дл  зажигани  дуги. В промежутке загораетс  ду га ив цепи:изделие 5 - электрод 6 ,дФОссель 7 - датчик 8 тока - резистор 9  роте кает минимальный ток, ограничиваемый величиной сопроаивлеви 9i Щэи этом токе релейньй элемент 11 срабатывает и запускает блок 13 фондировани  з aKOHia нарастани  тока плазмотрона, Сформированный блоком 13 сигнал через блок 12 .сравнени  подаетс  на вход блока 14 импульсно-фазового управлени , и умень шает угол открывани  дополнительной группы 4 управл емых вентилей. Последние открываютс  и через плазМотрон начинает протекать нарастаюадий ток, измен ющийс  по задаваемому бло ком 13 закону. Точность реализации этого закона обеспечиваетс  обратной св зью по току, осуществл емой датчиком 8 тока и блоком 12 сравнени . При токе плазмотрона, превьвцах цем минимальный на некоторую заранее заданную величину например, на 10 20% и достаточном дл  устойчивого горени  дуги,.релейный элемента О снимает сигнал с управл ющих электродов анодной группы 3 управл емых вентилей. Последние закрываютс  и ; протекание тока по резистору 9 прекращаетс  , а потери в установке уменьшаютс  на величину потерь в резисторе 9. Ток плазмотрона при этом будет протекать только через вентилыше группы 2 и 4, а е пульсации будут сгла)1а1ватьс  дросселем 7, что повышает устойчизость горени  дуги и работы установки. При срыве дуги плазмотрона (по любой причине сигнал на выходе датчика 8 тока становитс  равным нулю, поэтому релейный элемент 11 приводит в исходное состо ние.блок 13, релейный элемент Ю вновь включает группу 3 вентилей, и цикл плазмотрона повтор етс . При изменении тока плазмотрона в процессе испытаний в диапазоне 2001200 А и мощности дуги плазмотрона 55 кВт потребл ема  мощность у предлагаемого устройства составл ет 57,8, а у известного 66,8 кВт, что обеспечивает повышение КПД процесса плазменно-дуговогр переплава с 82% у прототипа до 95% у предлагаемого устройства. йредааг.аемое устройство может найти применение в установках плазменно-дугового переплава, плазменного напылени , плазменной резки и т.п. на металлургических, машиностроительных предпри ти х, где требуетс  стабилизаци  или регулирование тока цепи , с переменными параметра1«м. .Insulation refers to electrical engineering and can be used in powerful installations for plasma arc remelting of metals and alloys in devices for plasma welding of cutting, spraying and surfacing. And, in other cases. A device for smooth adjustment is known; current in a plasma-arc remelting installation containing a three-volume power transform T j, controlled by a bridge rectifier, - a teller and an uncontrollable bridge rectifier {,, supplying constant current with a series load circuit in a v / de of the grounded part and the plasmatron electrode, throttles and resistor ad., The disadvantage of this device is extremely low efficiency due to the flow through the resistor of a large operating current of the plasma torch during the whole time of the plasma torch. In addition, this device does not allow to receive a continuous current in an arc when operating in the mode of low DIRTS, and also has a low power factor. Closest to the present invention is a device for controlling the electric mode of the plasma torch, containing a bridge rectifier, the input of which is connected to the terminals of the secondary windings of a three-phase power transformer, the output of the cathode group of the rectifier is connected to the grounded cathode of the plasma torch, the output of the anode group through a serially connected resistor and choke associated with the anode of the plasma torch, an additional group of controlled valves, the anodes of which are connected to the point of connection of the resistor with the choke, the cathodes to the tap These are the secondary windings of the transformer, and the control electrodes - with the output of a pulsed-phase control unit connected to the output of the unit forming the law for the increase of the current Sz. A disadvantage of the known device is the low efficiency of the installation, since the resistor flows around the current during the entire heating process due to incomplete shunting of its controlled valves. The purpose of the invention is to increase the efficiency of the plasmatron by reducing the power consumption. . This goal is achieved by the fact that a device for controlling an electric mode of a plasmatron containing a bridge rectifier, the input of which is connected to the leads of the secondary overlays of a three-phase power transformer, the output of the cathode group of the rectifier is connected to a grounded cathode of the plasma torch, and the input of the anode group through series-connected resistor and the choke is connected to the plasmatron anode, an additional group of controlled gates, the anchors are connected to the connection point of the resistor with the throttle, the cathode is connected to The secondary windings of the transformer, and the uravl yu 1e electrodes are connected to the output of the pulsed-phase control unit connected to the output of the current-rising law forming unit, equipped with a current sensor, two relay elements and the comparison unit, and the anode group of bridge rectifier gates are controlled current sensor, is connected to the plasma torch power supply circuit, its output is connected to the inputs of both relay elements and one of the inputs of a comparator-type dvov connected between the input of a pulse-phase control unit and the output unit forming slew current law, the output of the first relay elements associated with the control electrodes of n tsymi anode group valves mostvogo rectifier, and the output of the second relay element is connected to the input of current rise law forming unit. The drawing is a schematic electrical diagram of the proposed facility. A device for smooth current control contains a transformer 1, the secondary winding pins of which I are connected to the input of a bridge rectifier with a cathode group of 2 valves and controlled by the anode group of 3 valves, and phase outlets of the secondary windings with cathodes of an additional group of 4 controlled valves. The DC output of the bridge rectifier is closed by a circuit of a series-connected grounded product 5, an electrode of a plasmatron, throttle 7, a current sensor 8 and an unregulated resistor 9. The output of a current sensor 8 is connected to the inputs of the first 10 and second 11 relay elements and the first the input of the comparator unit 12, the second input of which is connected to the output of the unit 13 for forming the law of increase of the plasmatron current. The output of the first relay element 10 is connected to the control electrodes of the anode group 3 controlled valves, the output of the second per: leynog element 11 is connected to the input of the unit 13 for forming the plasmatron current rise law, output. The comparator unit 12 is connected to the input terminal of the pulsed-phase control unit 14 connected by an output with control electrodes of an additional group of 4 controlled gates, the devices are designed as follows. The power transformer is turned on when the anodic group 3 valves are closed, the bridge rectifier bridge valves are closed and the additional valves of group 4 controllers e1 "1: with the valves are closed. Since the TdK of the plaemtron is zero at the same time, the signal at the input of the relay elements 10 and 11 and at the input of the comparison block 12, arriving from the dachi 8 tsh, is also equal to zero. The relay 1 element 11, which represents the proper case of a contact or contactless relay of maximum current, generates a signal to prohibit the fsfmirovaki unit of the current of the plasma torch, so the drive at the output of the latter will also be equal to zero. Relay element 10 (contact OR jSecKOHTaKTHoe undercurrent relay) supplies control voltages to control electrodes of the anode group of 3 controllable gates, subsequently, opens and the rectified voltage is applied to the gap 5 - electrode 6 of the plasma, trona. Life is sufficient to ignite the arc. In the interim, the arc of the circuit lights up: product 5 - electrode 6, dFOssel 7 - current sensor 8 - resistor 9 rotates the minimum current limited by matching the current ratchet current element 11 and the plasma torch current rise unit 13 starts, The signal generated by block 13 through the comparison block 12 is fed to the input of block 14 of pulse-phase control, and reduces the opening angle of an additional group of 4 controllable gates. The latter are opened and an increase in the current flows through the plasmotron, changing according to the law set by block 13. The accuracy of the implementation of this law is provided by current feedback by the current sensor 8 and the comparison unit 12. At the current of the plasma torch, exceeding the minimum by some predetermined value, for example, by 10 20% and sufficient for stable arc burning, the relay element O removes the signal from the control electrodes of the anode group 3 controlled valves. The latter are closed and; the current flow through the resistor 9 is stopped, and the installation losses are reduced by the amount of losses in the resistor 9. The plasma torch current will flow only through the valves of groups 2 and 4, and the pulsations will burn out by choke 7, which increases the arc stability and operation installation. When the plasma torch arc breaks down (for any reason, the output signal of current sensor 8 becomes zero, therefore relay element 11 returns to its initial state. Block 13, relay element Yu again switches on group 3 of valves, and the plasma torch cycle repeats. during the tests in the range of 200–1200 A and the power of the plasma torch arc 55 kW, the power consumption of the proposed device is 57.8 and that of the well-known 66.8 kW, which increases the efficiency of the plasma arc melting process from 82% of the prototype to 95% u offer forward device. yredaag.aemoe device can find application in a plasma-arc melting, plasma spraying, plasma cutting and the like in the steel, engineering enterprise x, where stabilization is required, or the loop current regulation with variable parametra1 ". m.

J J

Claims (1)

(54 ) .УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ РЕЖИМОМ ПЛАЗМОТРОНА, содержащее мостовой выпрямитель, вход которого соединен с выводами вторич-ных. обмоток трехфазного силового трансформатора, выход катодной группы выпрямителя соединен с заземленным катодом плазмотрона, а выход анодной группы через последовательно соединенные резистор и дроссель связан с анодом плазмотрона, дополнительную группу управляемых вентилей,' аноды которых подключены к точке со единения .резистора с дросселем, катода подключены к отводам вторичныхг 'обмоток трансформатора, а управляющие электрода соединены с выходом блока импульсно-фазойого управления, связанного входом с выходом блока, формирования закона нарастания тока, с я тем, что, с плазмотрона пуV отличающее целью повышения КПД тем снижения потребляемой мощности, оно снабжено'датчиком тока, двумя релейными элементами и.блоком сравнения, а анодная группа вентилей мостового выпрямителя выполнена управляемой, датчик тока включен в цепь питания плазмотрона, его выход соединен с входами обоих релейных элементов и одним из входов блока сравнения, включенного между входом блока импульсно-фазового управления и выходом блока формирования закона нарастания тока, выход первого из релейных элементов связан' с управляющими электродами анодной группы вентилей мостового выпрямителя, а выход второго релейного элемента соединен с входом блока -формирования.закона нарастания тока. .(54). DEVICE FOR CONTROL OF ELECTRICAL PLASMOTRON MODE, containing a bridge rectifier, the input of which is connected to the terminals of the secondary. windings of a three-phase power transformer, the output of the rectifier's cathode group is connected to the grounded cathode of the plasma torch, and the output of the anode group through a series-connected resistor and inductor is connected to the plasma torch anode, an additional group of controlled valves, the anodes of which are connected to the connection point of the resistor with the inductor, the cathode are connected to the taps of the secondary g 'of the transformer windings, and the control electrode is connected to the output of the pulse-phase control unit, connected by the input to the output of the unit, forming There is a law of increasing current, with the fact that from the plasmatron puV the purpose of increasing efficiency is to reduce power consumption, it is equipped with a current sensor, two relay elements and a comparison unit, and the anode group of valves of the bridge rectifier is controllable, the current sensor is connected to the circuit the power supply of the plasma torch, its output is connected to the inputs of both relay elements and one of the inputs of the comparison unit, connected between the input of the pulse-phase control unit and the output of the unit for generating the current rise law, the output of the first from the relay x elements connected 'to the control electrodes of the anode group valves of the bridge rectifier, and the output of the second relay element is connected to the input of the current rise -formirovaniya.zakona. .
SU823440414A 1982-05-21 1982-05-21 Device for control of electric conditions of plasma generator SU1066049A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823440414A SU1066049A1 (en) 1982-05-21 1982-05-21 Device for control of electric conditions of plasma generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823440414A SU1066049A1 (en) 1982-05-21 1982-05-21 Device for control of electric conditions of plasma generator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1066049A1 true SU1066049A1 (en) 1984-01-07

Family

ID=21012535

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823440414A SU1066049A1 (en) 1982-05-21 1982-05-21 Device for control of electric conditions of plasma generator

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1066049A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009023003A1 (en) * 2007-08-01 2009-02-19 Anatoly Timofeevich Neklesa Method for automatically controlling a plasmotron operation mode and a plant for carrying out said method
RU2523066C1 (en) * 2012-12-28 2014-07-20 Сергей Александрович Вощинин Plasmatron power supply source

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Александров А. Г., Заруба Й.И. Пиньковский И. В. Источники питани дл дуговой и электрошлаковой свар-ки.Днепропетровск, 1976, с. 125. 2. Авторское свидетельство СССР V 1 495173- кл. G 05 F 1/02, 1974. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009023003A1 (en) * 2007-08-01 2009-02-19 Anatoly Timofeevich Neklesa Method for automatically controlling a plasmotron operation mode and a plant for carrying out said method
RU2523066C1 (en) * 2012-12-28 2014-07-20 Сергей Александрович Вощинин Plasmatron power supply source

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5086205A (en) Apparatus employing a welding power supply for powering a plasma cutting torch
US4412156A (en) Power supply for an ac discharge lamp
US5463653A (en) Power converter device for direct current power supply to an electric arc furnace
EA004169B1 (en) Method and device for supplying an electric arc melting furnace with current
US4461010A (en) Power supply circuit for a direct current arc furnace
US6797922B2 (en) Power supply apparatus for welder
US4607373A (en) Control system for a DC arc furnace
US4394720A (en) Auto-stabilized high power electric generator especially adapted for powering processes involving discharge in a rarefied gaseous atmosphere
US5376768A (en) Method for equalizing wear to prolong the lifespan of a plasma torch electrode
US5218182A (en) Constant current welding power supply with auxilary power source to maintain minimum output current levels
SU1066049A1 (en) Device for control of electric conditions of plasma generator
JPS6180791A (en) Adjustor for high output plasma torch
JPH10178787A (en) Dc arc starting circuit
JPH04228265A (en) Controlling method for welding current or welding erectric power corres pondingly to welding spead and its circuit
US5349605A (en) DC arc torch power supply
RU2199838C2 (en) Power converter for supplying electric arc furnace with dc current
SU829375A1 (en) Apparatus for air/flame cutting of metals
KR200198961Y1 (en) Electric current control device for arc welding machine
JPH0618708Y2 (en) Plasma arc processing equipment
JPH02137672A (en) Consumable electrode arc welding equipment
KR20040103524A (en) Voltage transformable equippment for welding equippment having a variable relay based on input voltage
SU1692782A1 (en) Multiple-post power supply system
RU2035829C1 (en) Device for control over voltage across two-section load
SU1731502A1 (en) Welding current regulator
SU361029A1 (en)