SU1123811A1 - Устройство дл контактной электросварки - Google Patents

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТАКТНОЙ ЭЛЕКТРОСВАРКИ, преимущественно однофазной, с использованием им- , пульсов частоты переменного тока,содержащее источник переменного напр жени , контакторы, сварочный трансформатор , имеющий две первичные обмотки, отличающеес  тем, что, с целью повьппени  качества сварки путем оптимизации формы импульса, первый контактор включен между началами первой и второй первичных обмоток сварочного трансформатора , второй контактор включен между концом первой и началом второй первичных обмоток сварочного транс . форматора, а третий контактор вклю (П чен между концом пеовой и концом второй ег;о первичных обмоток. 2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что контакторы вьтолнены с принудительной коммутацией в виде встречно включенных тиристоров.

Description

изобретение относитс  к преобзовательной технике и предназначено дл  плавного регулировани  переменного напр жени , в частности в машине дл  контактной электросварки . Известно устройство регул тора переменного напр жени , содержащее трансформатор с отпайками от первич ной обмотки, к которым подключены днухпол рные ключи с встречно-парал лельно включенными тиристорами. Переключением тиристорных ключей производитс  изменение коэффициента трансформации, а следовательно, и нагф жени  на нагрузке Недостаток устройства - неполное использование первичной обмоткк трансформатора, так как первичное напр жение в процессе регулировани  на 1 ногих ступен х прикладываетс  только к части секций первичной обмотки. Известно устройство дл  регулир .овани  напр жени , содержащее промежуточный автотрансформатор с отайками , трансформатор, переключатель ступеней, два тиристорных контактора дл  плавного регулировани  напр жени  .на каждой ступени 2. Недостатком устройства  вл етс  наличие гфомежуточного автотрансфор матора и переключател  ступеней. Наиболее близким к изобретению  вл етс  устройство дл  контактной электросварки содержащее источник переменного напр жени , контакторы сварочный трансформатор, имеющий пе вую и вторую первичные обмотки СЗ Однако при применении известного устройства наблюдаетс  низкое качество сварки, что объ сн етс  невозможностью получить необходимую форtfy сварочного импульса. Цель изобретени  - повьшение качества сварки. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  контактно электросварки, преимущественно одно фазной, с использованием импульсов частоты переменного тока, содержащем источник переменного напр жени  контакторы, сварочный трансформатор , имеющий две первичные обмотки первый контактор включен между началами первой и второй первичных обмоток сварочного трансформатора, второй контактор включен между конт 11 цом первой и началом второй первичных обмоток сварочного трансформатора , а третий контактор включен между концом первой и концом второй его первичных обмоток. Контакторы выполнены с принудительной коммутацией в виде встречно включенных тиристоров. На фиг. 1 дана принципиальна  схема устройства; на фиг. 2 (а и б) осциллограммы напр жени  на катуи ке первичной обмотки трансформатора этого устройства (дл  I и Ц зоны соответственно); на фиг. 3 - зависимости коэффициента мощности от напр жени  на катушке первичной обмотки при фазовом и зонно-фазовом регуировании; на фиг. 4 - осциллограмма напр жени  на катушке первичной обмотки трансформатора этого устройства, Устройство состоит из источника 1 переменного напр жени , трансформатора 2, первична  обмотка которого содержит две одинаковые катушки, свариваемых деталей 3, подключенных к вторичной обмотке трансформатора 2, тиристорных контакторов А - 6, причем контактор 4, состо щий из встречно включенных тиристоров 7 и 8, включен между одной парой разноименных зажимов катушек первичной обмотки, подключенных другой парой разноименных зажимов к источнику 1 переменного напр жени , контактор 5, состо щий из встречно включенньк тиристоров 9 и 10, включен между одной парой одноименных зажимов, а контактор 6, состо щий из встречно включенных тиристоров 11 и 12, Iмежду другой парой одноименных зажимов катушек первичной обмотки трансформатора 2. Устройство работает следующим образом. Дл  регулировани  среднего значени  напр жени  на катушках пер )вичной обмотки трансформатора 2 используетс  принцип зонно-фазового регулировани , В зоне 1 осуществл ётс  фазовое регулирование напр же- , ни  тиристорным контактором 4 (фиг.IX Осциллограмма напр жени  на катушке первичной обмотки трансформатора 2 в этой зоне дл  одного периода показана на фиг. 2 а , где (J - напр жение на катущке; U - напр жение источника 1. В моменты времени ti, t, ток i первичной обмотки ранен нулю, а в моменты времени t ,t подаютс  импульсы управлени  на тиристор 7 или тиристор 8 контактора В интервалах времени включенного состо ни  контактора Д и, 0,5U, а п закрытом контакторе (} 0. Измен   угол включени  (интервалы времени t -t , t,-t ) контактора 4, . можно регулировать ток через свариваемые детали 3 изменением напр же- ни  в диапазоне О 0,51, где -кср среднее напр жение на катушке первичной обмотки трансформатора 2; среднее напр жение источника 1 В зоне 11 контактор 4 работает в ре жиме полнофазного включени , т.е. импульсы управлени  подаютс  на его тиристоры 7 и 9 при i 0. Осциллограмма напр жени  U, в этой зоне регулировани  дана на фиг, 2б. При направлении тока i (фиг. 1) в момент времени i, импульс управлени  подаетс  на тиристор 7 контактора 4 и ток 1 .протекает по последовательно включенным катушкам первичной обмотки при UK 0,5 и : В момент времени tj импульсы управлени  поступают на тиристоры 9 и 12 контакторов 5 и 6, Тиристор 7 контактора 4 запираетс  при этом приложенным в непровод щем направлении питающим напр жением, а ток катушек первичной обмотки начинает протекат по тиристорам 9 и 12 контакторов 5 6, т.е. катушки включаютс  параллел но при UK и . В момент времени tj при 1 О тиристоры 9 и 12 контакто ров 5 и 6 закрываютс , а импульс управлени  подаетс  на тиристор 8 контактора 4. Катушки первичной обмотки включаютс  последовательно пр и 0,5U. В момент времени t4 ™ пульсы управлени  подаютс  на тиристоры 10 и 11 контакторов 5 и 6 и тиристор 8 контактора 4 закрываетс  приложенным в непровод щем направлении напр жением источника питани , а катушки первичной обмотки включаютс  параллельно, т.е. . В дальнейшем последовательность работы тиристоров повтор етс . Измен   угол включени  (интервалы вре-. мени i -tjjtj- 4), можно регулировать ток через свариваемые детали 3 изменением напр жени  в диапазоне 0,5Ucp UKCP JcpНа фиг. 3 даны зависимости коэффициентов мощности X устройства от величины напр жени  Р зоннофазовом регулировании (лини  1) дл  устройства и при фазовом регулировании дл  посто нного параллельного соединени  катушек первичной обмотки трансформатора (лини  2). Малый коэффициент мощности в большом диапазоне изменени  напр жени  при фазовом регулировании (лини  2) приводит к тому, что этот способ регулировани  примен етс  совместно с переключением катутек первичной обмотки . Помимо применени  переключател  ступеней это требует выполнени  первичной обмотки трансформатора из большого числа катушек, как это сделано в прототипе. Зонно- фазовое регулирование позвол ет уменьшить содержание высших гармонических в токе источника питани , а, следовательно, повьш1ает коэффициент мощности по сравнению с фазовым регулированием дл  посто нного соединени  катушек первичной обмотки. Как видно из зависимости на фиг. 3 (лини  1), в устройстве в диапазоне 0,.p удаетс  поддерживать коэффициент мощности на уровне , близком к максимально возможному , определ емому количеством реактивной энергии, запасаемой в магнитньтх пол х обмоток трансформатора и вторичного контура. Дл  многих практических случаев вполне достаточным  вл етс  интервал О, 5 и ср UK ср UCP , поэтому часто от системы управлени  не потребуетс  изменени  алгоритма управлени  контакторами 4-6 дл  перехода из зоны I в зону II. На фиг. 4 показана осциллограмма напр жейи  на катушке первичной обмотки устройства при работе в зоне Ц, в котором контакторы 5 и 6 выполнены с принудительной коммутацией тиристоров. Моменты времени t, , t , t этой осциллограммы соответствуют моментам времени t , tj, i., t осциллограммы на фиг. 25. В момент времени I, производитс  принудительна  коммутаци  тиристоров 9 и 12 контакторов 5 и 6 и подача управл ющих импульсов на тиристор 7 контактора 4 в течение всего времени выключени  тиристоров 9 и 12. В момент времени i производитс  принудительна  коммутаци  тиристоров 10 и 11 контакторов 5 и 6 и подача управл ющих импульсов на 51 тиристор 8 контактора 4 в течение всего времени выключени  тиристоров 10 и 11, В результате этих операций Б моменты времени -tj и -fc, происходит переход на последовательное соединение катушек первичной обмотки трансформатора 2 при (Jj, 0,5 U.Симметричное расположение интервалов времени tj-t, и i,-t относительно середины пол шериода питающего напр жени  позвол ет иметь меньшее содержание высших гармонических в токе источника 1 по сравнению с устройством , показанном на фиг. 1, а, следовательно , позвол ет повысить коэффициент мощности предлагаемого устройства . Измен   интервалы времени t.-t и t -t, т.е. осуществл   широтно-импульсную модул цию, симметричную относительно середины полупериода , можно регулировать напр жение в диапазоне 0,5 U(,p ср при высоком коэффициенте мощности. Принудительна  коммутаци  тиристоров 7 и 8 контактора 4 может повы

I 1 сить коэффициент мшчюоти устройства и при работе п зоне I, однако дл  этого необходимо создать дополнительные контуры дл  реализации энергии катушек первичной обмотки при запирании тиристоров 7 и 8 контактора 4, что усложнит устройство в целом. I Плавноь бесконтактное регулирование напр жени  в широком диапазоне позвол ет в предлагаемом устройстве точно обеспечить заданные режимы сварки даже при значительных изменени х сопротивлени  свариваемых деталей. Это особенно важно, когда в одном узле необходимо последовательно произвести несколько сварок различных деталей с существенно различающимис  сопротивлени ми. Возможность практически мгновенного бесконтактного изменени  напр жени  в предлагаемом устройстве позвол ет вести сварку таких узлов с высокой производительностью.

Г5f .i .LhiriL. J

I

J

L

г

cpuz.

таж

Зона

иг,2

Claims (2)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТАКТНОЙ ЭЛЕКТРОСВАРКИ, преимущественно однофазной, с использованием им- , пульсов частоты переменного тока,со держащее источник переменного напряжения, контакторы, сварочный трансформатор, имеющий две первичные обмотки, отличающееся тем, что, с целью повышения качества сварки путем оптимизации формы импульса, первый контактор включен между началами первой и второй первичных обмоток сварочного трансформатора, второй контактор включен между концом первой и началом второй первичных обмоток сварочного транс- . форматора, а третий контактор включен между концом пепвой и концом второй его первичных обмоток.

2. Устройство по π. 1, отличающееся тем, что контакторы выполнены с принудительной коммутацией в виде встречно включенных тиристоров.