SU1284760A1 - Источник питани дл сварки - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области сварочной техники, в частности к ис- точникам питани  дл  электросварки с повышенной частотой преобразован и . Целью изобретени   вл етс  улучшение качества сварного соединени  и снижение уровн  шума путем повышени  предельной рабочей частоты инвертора источника питани  и улучшени  формы его выходного напр жени . Дл  этого в инвертор дополнительно введены два обратных тиристора и два датчика обратного напр жени  на рабочих тиристорах . Дополнительно введены устройство контрол  состо ни  тиристоров и блок управлени  обратными тиристорами . Схема коммутации обеспечивает надежную, бесшумную работу источника на режимах холостого хода, при нагрузке на дугу, при коротких замы- кани х электрода на изделие. Через обратные тиристоры происходит сброс избыточной энергии, накапливающейс  в силовом трансформаторе. 1 ил. с ел

Description

1ЧЭ

00 4

О)

1128

Изобретение относитс  к области сварочной техники, в частности к источникам питани  дл  электросварки с повышенной частотой преобразовани .

Целью изобретени   вл етс  улуч- шение качества сварного соединени  и снижение уровн  шума путем повьпнени  предельной рабочей частоты инверто- ра ис точника питани  и улучшени  формы его выходного напр жени .

На чертеже представлена схема источника питани .

Источник питани  состоит из выпр мител  1 напр жени  промьш1ленной сети , тиристорного инвертора 2 и сие- темы 3 управлени  инвертором, причем положительна  и отрицательна  шины питани  инвертора 2 подключены к выходу выпр мител  1, выход инвертора подключен к Harpysi e Инвертор 2 состоит из первого демпфируюп,его дроссел  4, первого обратного тиристора 5, второго демпфируюш;его дроссел  6, второго обратного тиристора 7, коммутирующих конденсаторов 8 и 9, сварочного трансформатора 10, рабочих тиристоров 11 и 12, а также датчиков 13 и 14 обратного напр же- ни . Система 3 управлени  инвертором содержит устройство 15 контрол  сос то ни  тиристоров, блок 16 управлени  обратными тиристорами и блок 17 управлени  рабочими тиристорами. В цепь нагрузки включены датчики тока 18 и напр жени  19.

Источник питани  работает следующим образом.

Напр жение промьшшенной сети через выпр митель 1 поступает на шины питани  инвертора 2, При подаче управл ющего импульса с системы 3 управлени  па рабочий тиристор, например тиристор 11, начинаетс  очередной рабочий цикл инвертора. Тиристор 11 открываетс , при этом происходит зар д коммутирующего конденсатора 9 по цепи: плюс выпр мител  1, тиристор 11, первична  обмотка сварочного трансформатора 10, конденсатор 9, минус выпр мител  1. Одновременно происходит разр д второго ком1 тирую щего конденсатора 8 по цепи: конденсатор 8, тиристор 11J первична  обмотка трансформатора 10, конденсатор 8. Токи зар да конденсатора 9 и разр да конденсатора В в первичной мотке трансформатора 10 совпадают по направлению и скла,цываютс . Как

только напр жение в точке соединени  первичной обмотки сварочного трансформатора 10 и коммутирующих конденсаторов 8 и 9 достигнет уровн  напр жени  на положительной иш-не питани  относительно отрицательной шины и превысит его за счет энергии, накопленной в первичной обмотке трансформатора 10, тиристор 11 закроетс  и на его аноде по витс  отрицательное относительно катода .;. напр жение, минимальный уровень которого через датчик 13 обратного напр жени  фиксируетс  устройством 15 контрол  состо ни  тиристоров. Устройство 15 дает команду на формирование блоком 16 управлени  обратными тиристорами импульса, открывающего тиристор 5. При этом происходит сброс избыточной энергии, накопленной в трансформаторе 10 и передаваемой конденсатору 9 по цепи: конденсатор 9 тиристор 5, демпфирующий дроссель 4, конденсатор выходного фильтра выпр мител  1 (не показан), конденсатор 9. Скорость нарастани  тока сброса и врем  его протекани  ограничива ютс  индуктивностью демпфирую 1. его дроссел  4.

При достижении напр жением ка де тиристора 5, а значит, и на катоде тиристора 11 величины, меньшей или равной напр жению на положительной шине питани  относительно отрицательной , тиристор 5 закроетс  5 что также через датчик 13 фиксируетс  устройством 15 контрол  состо ни  тиристоров . Устройство 15 дает разрешение на формирование блоком 17 импульса управлени  дл  открывани  рабочего тиристора 12, момент выда-чи которого определ етс  услови ми формировани  требуемых характеристик источника и соответствием выходнь х параметров заданным значени м. Информаци  о выход HFJX параметрах в блок 17 поступает с датчиков тока 18 и напр жени  19. При открывании, тиристора 12 щэоисходит зар д конденсатора 8 по цепи: плюс выпр мител  1, конденсатор 8, первична  обмотка трансформатора 10, тиристор 12J минус выпр мител  1. Одновременно происходит разр д конденсатора 9 по цепи: конденсатор 9, первична  .обмотка трансформатора 10, тиристор 12, конденсатор 9. Токи зар да и разр да в первичной обмотке трансформатора 10 совпадают по направлению и складываютс .

312

При достижении напр жением в точке соединени  первичной обмотки трансформатора Ю и конденсаторов 8 и 9 уровн ,.меньшего или равного нулю относительно отрицательной шины пи- тани , тиристор 12 закрываетс . По вление минимального уровн  отрицательного напр жени  на аноде тиристора 12 относительно его катода через датчик

14фиксируетс  устройством 15 контрол  состо ни . Устройство 15 дает команду на формирование блоком 16 уп- равл ющего импульса, открывающего обратный тиристор 7, через которьй происходит сброс избыточной энергии, на- копленной в трансформаторе 10 и передаваемой конденсатору 8 по цепи: конденсатор 8, конденсатор выходного фильтра выпр мител  1 (не показан), тиристор 7, дроссель 6, конденсатор 8. Скорость нарастани  тока сброса и врем  его протекани  ограничиваютс  индуктивностью демпфирующего дроссел  6. Моменту окончани  процесса сброса и закрывани  тиристора 7 соот- ветствует по вление на аноде тиристора 12 уровн  напр жени , большего

или равного нулю относительно отрицательной шины питани , что через датчик 14 фиксируетс  устройством

15контрол  состо ни  тиристоров. Устройство 15 дает разрешение на формирование блоком 17 импульса управлени  дл  открывани  тиристора 11. Далее циклы работы инвертора повтор ютс . Таким образом, во вторичной обмотке трансформатора 10 наводитс  переменное напр жение, которое по сле выпр млени  при помощи двухпо- лупериодного однофазного диодного выпр мител , выполненного по схеме

со средней точкой, подаетс  на нагрузку (сварочную дугу).

Датчики 13 и 14 обратного напр жени  на рабочих тиристорах должны обеспечивать передачу с требуемым быстродействием информации об изменени х напр жени  на рабочих тиристорах в устройство 15 контрол  сое- ;;50 то ни  тиристоров системы 3 управлени  и обеспечивать гальваническую разв зку между высоковольтными цеп ми инвертора 2 и низковольтными цеп ми системы 3 управлени .

35

45

55

Датчики 13 и 14 могут быть реализованы , например, на базе высоковольтных оптронов.

Устройство контрол  состо ни  тиристоров 15 предназначено дл  фиксации момента перемены знака напр жени  на анодах рабочих тиристоров относительно их катодов и координации работы блоков управлени  рабочими и обратными тиристорами и может быть реализовано, например, на базе компараторов и логических элементов.

По сравнению с известным предлагаемое устройство позвол ет улучшить качество сварного соединени  за счет улучшени  формы его выходного напр жени , и повьш1ени  предельной рабочей частоты инвертора, что способствует снижению уровн: ;шума. Уровень шума снижаетс  благодар  уходу рабочей частоты инвертора в область меньшей чувствительности человеческого слуха и благодар  резкому снижению уровн  высших гармоник св.арочного тока.

Claims (1)

1. Формула изобретен и- 

   Источник питани  дл  сварки, срс- тойщий из выпр мител  напр жени  про-, мышленной сети, системы управлени  инвертором, содержащей блок управлени  рабочими тиристорами, тиристор- ного инвертора, содержащего два коммутирующих конденсатора, два рабочих тиристора, два демпфирующих дроссел , трансформатор с диодным выпр мителем,

   подключенным к его вторичной обмотке, причем положительна  и отрицательна  шины питани  инвертора подключены к выпр мителю напр жени  сети, коммутирующие конденсаторы соединены последовательно между собой и подключены к шинам питани , к точке их соединени  подключен конец первичной обмотки трансформатора, начало перзичной обмотки трансформатора соединено с катодом первого рабочего тиристора, каод второго рабочего тиристора соедиен с отрицательной шиной питани , иодный выпр митель выполнен по схеме днофазного двухполупериодного выпр мител  со средней точкой, выход диодного выпр мител  соединен с нагрузкой , входы блока управлени  рабочими тиристорами системы управлени  подключены к датчикам тока и напр жени  а выходы соединены с управл ющими входами рабочих тиристоров, отличающийс  тем, что, с целью улучшени  качества сварного соединени - и снижени  уровн  шума путем по

   вышени  предельной рабочей частоты инвертора источника питани  и улучшени  формы его выходного напр жени  в инвертор дополнительно введены два обратных тиристора и два датчика обт ратного напр жени  на рабочих тиристорах , а система управлени  дополнена устройством контрол  состо ни  тиристоров, имеющим два входа и два вьпсода и блоком управлени  обратными тиристорами, причем анод первого рабочего тиристора соединен с положительной шиной питани , анод второго рабочего тиристора соединен с катодо первого рабочего тиристора и началом первичной обмотки трансформатора, первый демпфирующий дроссель подключен одним выводом к положительной шине питани , вторым вьшодом к катоду первого обратного тиристора, анод которого соединен с точкой соединени  конца первичной обмотки трансформатора , коммутирующих конденсаторов и выводом второго демпфирующего дроссел , второй вьгоод второго демпфирующего дроссел  соединен с катодом второго обратного тиристора, анод которого подключен к отрицательной шине питани , первый и второй датчики обратного напр жени  на рабочих тиристорах подключены к аноду и катоду первого и второго рабочего тиристора соответственно, выходы их соединены с входами устройства контрол  состо ни  тиристоров, выходы которого соединены с управл ющими входами блока управлени  обратными тиристорами и блока управлени  рабочими тиристорами , выходы блока управлени  об-, ратными тиристорами соединены с ..управл ющими входами обратных тиристоров .