SU1299725A1

SU1299725A1 - Apparatus for a.c.electric arc welding

Info

Publication number: SU1299725A1
Application number: SU853964643A
Authority: SU
Inventors: Вячеслав Георгиевич Федотенков; Наум Мордухович Махлин; Александр Яковлевич Яшунский; Юрий Иванович Филиппов; Вениамин Юрьевич Каплан; Юрий Иванович Горлов
Original assignee: Институт Электросварки Им.Е.О.Патона
Priority date: 1985-08-30
Filing date: 1985-08-30
Publication date: 1987-03-30

Abstract

Изобретение относитс к дуговой сварке переменным током и может быть использовано в сварочном производстве при сварке плав щимс и неплав щимс электродами в среде защитных газов. Изобретение позвол ет повысить надежность повторных возбуждений дуги за счет увеличени скорости нарастани сварочного тока при переходе его через ноль. Возбуждение дуги в устройстве происходит при суммировании импульсов передних фронтов переменного тока непрерывной дуги и импульсов основного сварочного тока. Это обеспечиваетс введением в устройство двух источников посто нного тока, подключаемых к дуговому промежутку через два управл емых ключа, и блока зажигани и стабилизации дуги. Моменты включени напр жени того или иного источника посто нного тока, основного сварочного тока и блока зажигани и стабилизации дуги определ ютс блоком управлени и синхронизированы с напр жением сети. 2 ил. (О (Л to со со Ю СПThe invention relates to arc welding with alternating current and can be used in welding production in welding with melting and non-melting electrodes in a protective gas environment. The invention makes it possible to increase the reliability of re-excitations of the arc by increasing the rate of rise of the welding current when it passes through zero. The excitation of the arc in the device occurs when the summation of the pulses of the front edges of the AC continuous arc and pulses of the main welding current. This is provided by introducing into the device two sources of direct current, connected to the arc gap through two controlled keys, and an ignition and arc stabilization unit. The switching times of the voltage of one or another source of direct current, the main welding current and the ignition and arc stabilization unit are determined by the control unit and are synchronized with the mains voltage. 2 Il. (O (L to so co u y sp

Description

Изобретение относитс к дуговой сварке и может быть использовано при сварке плав щимс и неплав щимс электродом в среде защитных газов.The invention relates to arc welding and can be used in welding with a fusible and non-consumable electrode in a protective gas environment.

Цель изобретени - повышение надежности повторных возбуждений дуги за счет увеличени скорости нарастани сварочного тока при переходе его через нуль.The purpose of the invention is to increase the reliability of re-excitations of the arc by increasing the rate of rise of the welding current when it passes through zero.

На фиг.1 изображена блок-схема устройства дл дуговой сварки переменным током; на фиг.2 - электрическа принципиальна схема устройства дл дуговой сварки переменным током.1 is a block diagram of an AC arc welding device; Fig. 2 is an electrical schematic diagram of an AC arc welding device.

Устройство (фиг.1) состоит из сварочного трансформатора 1, вторична обмотка которого одним выводом подключена к изделию , а другим выводом к встречно-параллельно включенным тиристорам 2 и 3, источников 4 и 5 посто нного тока, управл емых полупроводниковых ключей 6 и 7, блока 8 зажигани и стабилизации горени дуги, включенного последовательно в цепь электрода. Вывод «минус источника 4 и «плюс источника 5 подключены к изделию, а вывод «плюс источника 4 и «минус источника 5 через управл емые полупроводниковые ключи б и 7 соответственно подключены к точке соединени тиристоров 2,3 с блоком 8. Управление тиристорами 2, 3, полупроводниковыми ключами 6, 7 и блоком 8 производитс из блока 9 управлени .The device (Fig. 1) consists of a welding transformer 1, the secondary winding of which is connected by one output to the product, and another output to the anti-parallel connected thyristors 2 and 3, sources 4 and 5 of direct current, controlled by semiconductor switches 6 and 7, block 8 ignition and stabilization of the arc, connected in series in the electrode circuit. The output "minus source 4 and" plus source 5 are connected to the product, and the output "plus source 4 and" minus source 5 through controlled semiconductor switches b and 7, respectively, are connected to the connection point of thyristors 2,3 with block 8. Thyristor control 2, 3, with semiconductor switches 6, 7 and block 8 is produced from control block 9.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

При положительной полуволне питающего напр жени из блока 9 управлени импульсы напр жени поступают на блок 8, ключ 6, тиристор 2. Высоковольтным напр жением , вырабатываемым блоком 8, производитс ;1робой промежутка «электрод-изделие . При этом загораетс дуга. Ток, протекающий через тиристор 2, ограничен внутренним сопротивлением трансформатора 1, а ток, протекающий через ключ 6, ограничен внутренним сопротивлением источника 4.In the case of a positive half-wave of the supply voltage, from the control unit 9, the voltage pulses arrive at block 8, key 6, thyristor 2. The high-voltage voltage produced by block 8 is produced; a gap “electrode-product”. In this case, the arc ignites. The current flowing through the thyristor 2 is limited by the internal resistance of the transformer 1, and the current flowing through the switch 6 is limited by the internal resistance of the source 4.

При отрицательной полуволне питающего напр жени из блока 9 управлени импульсы напр жени поступают на блок 8, тиристор 3, ключ 7, при этом ключ 6 заперт. Ток, протекающий через тиристор 3, ограничен внутренним сопротивлением трансформатора 1, а ток, протекаемый через ключ 7, ограничен внутренним сопротивлением источника 5.In the case of a negative half-wave of the supply voltage from the control block 9, the voltage pulses arrive at block 8, thyristor 3, key 7, while the key 6 is locked. The current flowing through the thyristor 3 is limited by the internal resistance of the transformer 1, and the current flowing through the switch 7 is limited by the internal resistance of the source 5.

Изменение величины сварочного тока производитс путем фазового регулировани тиристоров 2 и 3. При этом ток, протекающий через трансформатор 1, имеет разрывы во времени. Но в силу того, что ключи 6, 1 переключаютс только при смене пол рности тока, протекающего через -трансформатор 1, ток в дуговом промежутке поддерживаетс от источников 4 или 5 в зависимости от пол рности на дуге.The change in the value of the welding current is made by phase control of the thyristors 2 and 3. At the same time, the current flowing through the transformer 1 has gaps in time. But due to the fact that the keys 6, 1 only switch when the polarity of the current flowing through the -transformer 1 is changed, the current in the arc gap is maintained from sources 4 or 5 depending on the polarity of the arc.

Одним из исполнений устройства дл дуговой .сварки переменным током вл етс One of the versions of the device for arc welding with alternating current is

схема электрическа принципиальн (фиг.2), котора работает следующим образом. При положительной полуволне питающего напр жени срабатывает однопереходной транзистор 10, который вызывает включение тиристора 11. Через правую первичную полуобмотку трансформатора 12 начинает протекать ток. Со вторичной обмотки трансформатора 12 продифференцированный импульс напр жени поступает на тиристор 13The circuit is electrical in principle (FIG. 2), which operates as follows. When the supply voltage is positive half-wave, a single junction transistor 10 is triggered, which causes the thyristor 11 to turn on. A current begins to flow through the right primary half winding of the transformer 12. From the secondary winding of the transformer 12, a differentiated voltage pulse arrives at the thyristor 13

0 блока 8, при этом конденсатор 14 разр жаетс на первичную обмотку импульсного трансформатора 15. Высоковольтное напр жение со вторичной обмотки трансформатора 15 через конденсатор 16 прикладываетс к промежутку «электрод-изделие и ipo бивает его. Одновременно напр жение поступает на управл ющий электрод тиристора 2 и на базу транзистора ключа 6. При этом загораетс дуга между электродом и изделием. Ток, протекающий через0 of the block 8, while the capacitor 14 is discharged to the primary winding of the pulse transformer 15. The high voltage from the secondary winding of the transformer 15 through the capacitor 16 is applied to the electrode-product gap and ipo hits it. At the same time, the voltage is applied to the control electrode of the thyristor 2 and to the base of the transistor of the switch 6. In this case, the arc between the electrode and the product lights up. Current flowing through

Q тиристор 2, ограничен внутренним сопротивлением сварочного трансформатора 1, а ток, протекающий через ключ 6, ограничен внутренним сопротивлением источника 4. После окончани протекани тока через тиристор 2 он запираетс , а ток в дуго5 вом промежутке поддеричиваетс источником 4. При отрицательной полунолне питающего напр жени срабатывает однопереходной транзистор 17, что вызывает открытие тиристора 18 и как следствие запирание тиристора 11. Теперь ток протекает через левуюQ thyristor 2 is limited by the internal resistance of the welding transformer 1, and the current flowing through switch 6 is limited by the internal resistance of source 4. After current flow through the thyristor 2 terminates, it closes, and the current in the arc gap is supplied by source 4. the uni junction transistor 17 is triggered, which causes the opening of the thyristor 18 and, as a consequence, the closing of the thyristor 11. Now the current flows through the left

0 первичную полуобмотку трансформатора 12. При этом срабатывает тиристор 3 блока 8, открываетс тиристор 3 и транзитор ключа 7, загораетс дуга противоположной пол рности , а транзистор ключа 6 закрываетс . Так как поступающее с обмоток трансформатора 12 напр жение имеет трапецеидальную форму, . то включение ключа 7, тиристора 3 и тиристора 13 происходит с некоторым запаздыванием по отнощению к моменту выключени ключа 6, что необхоQ димо дл обеспечени восстановлени транзистором ключа 6 своих запирающих свойств. Далее все процессы повтор ютс аналогично .0 the primary half-winding of the transformer 12. In this case, the thyristor 3 of block 8 is triggered, the thyristor 3 is opened and the key transistor 7 is lit, the arc of the opposite polarity is lit, and the key transistor 6 is closed. Since the voltage coming from the windings of the transformer 12 has a trapezoidal shape,. The switching on of the key 7, the thyristor 3 and the thyristor 13 takes place with some delay in relation to the moment the key 6 is turned off, which is necessary to ensure that the key 6 of the transistor restores its locking properties. Further, all processes are repeated in the same way.

Дл повышени крутизны переднего фронта непрерывного переменного тока в ис5 точниках посто нного тока 4 и 5 введены конденсаторы 19 и 20 соответственно.In order to increase the steepness of the leading edge of a continuous alternating current, capacitors 19 and 20, respectively, are introduced in the DC sources 4 and 5.

5five

Использование предлагаемого устройства дуговой сварки переменным током позвол ет повысить устойчивость горени дуги, а следовательно , и качество сварного соединени .The use of the proposed AC arc welding device makes it possible to increase the arc stability and, consequently, the quality of the welded joint.

По сравнению с серийными установками дл сварки переменным током, где регулирование сварочного тока осуществл етс за счет подмагничивани сварочного трансформатора , предлагаемое устройство дл дуговой сварки переменным током обеспечивает более стабильный процесс горени сварочной дуги, кроме того, позвол ет упроститьCompared to serial AC welding systems, where welding current is controlled by biasing the welding transformer, the proposed AC arc welding device provides a more stable arc welding process, and also makes it easier

конструкцию сварочного трансформатора, снизить его массу и габариты.the design of the welding transformer, reduce its weight and dimensions.

Предлагаемое устройство обеспечивает высокую устойчивость горени дуги как при аргоно-дуговой, так и микроплазменной сварке переменным током, где в качестве защитного газа использовалс гелий.The proposed device provides high arc burning stability both in argon arc and microplasma AC welding, where helium was used as a shielding gas.

Claims

Invention Formula

An AC arc welding device containing a welding transformer, one of the terminals of the secondary winding of which is connected to the product being welded and the other to two oppositely connected thyristors, a welding electrode and a control unit whose input is connected to the primary winding of the welding transformer, and two output - to the control electrodes of the thyristors, from

This is due to the fact that, in order to increase the reliability of repeated excitations of the arc arc by increasing the growth rate cn; i-rc current when it passes through zero, two constant-current sources, two controllable electronic keys and an ignition unit and stabilization of the arc, which is connected between the welding electrode and the common point of the thyristors, whereby the DC sources are each connected to the opposite pole of the other source and the product being welded, and the other through the corresponding TpOHHL J key to the other The thyristor connection to the input of the ignition and arc stabilization unit, the control input of which, as well as the control inputs of the electronic switches, is connected to the third, fourth and fifth outputs of the control unit, respectively.

VliZ.I

ig.1