SU1355400A1

SU1355400A1 - Устройство дл разогрева и сварки

Info

Publication number: SU1355400A1
Application number: SU864043735A
Authority: SU
Inventors: Александр Леонидович Сиваков; Геннадий Николаевич Степанов; Владимир Константинович Савельев; Александр Петрович Романенков
Original assignee: Предприятие П/Я М-5893
Priority date: 1986-03-27
Filing date: 1986-03-27
Publication date: 1987-11-30

Abstract

Изобретение относитс к диффузионной сварке в плазме тлеющего разр да и обеспечивает процесс очистки свариваемых изделий в автоколебатель ном режиме и постепенный переход к непрерывному режиму. Данный режим осуществл етс благодар устройствам управлени и вспомогательному источнику питани . Поддержание минимального значени тока тлеющего разр да обеспечиваетс высоковольтньм источником , а задание общего значени тока - основным источником. Устройство управлени состоит из двух пар п-р-п-транзисторов, шести диодов, п ти резисторов, двух конденсаторов. Описаны св зи между упом нутыми элементами . 1 з.п. ф-лы, 5 ил. со СП СЛ 4

Description

Изобретение относитс к сварочному оборудованию и предназначено дл использовани в установках дл сварки и пайки в тлеющем разр де.

Целью изобретени вл етс сокращение времени разогрева свариваемых деталей путем сокращени времени горени дугового разр да.

На фиг. 1 показана блок-схема предложенного устроства, на фиг. 2,3 принципиальна схема источников питани ; на фиг. 4 - то же, устройства управлени дл одной секции анода на фиг. 5 - диаграммы, по сн ющие принцип работы устройства.

Устройство управлени многосекционным анодом состоит из N устройств управлени 1.1-1. N, первые, вторые и третьи входы которых соединены со- ответственно с основным 2, высоковольтным 3 и вспомогательным 4 источниками , при этом каждый выход 1.1-1N устройств управлени соединен с соответствующей секцией анода 5.1-5N в рабочей камере 6.

Принцип работы устройства дл одной секции анода согласно фиг. 5.

В момент t подаетс питание на трансформаты Тр2 и ТрЗ (фиг. 2,3), благодар которым вырабатываютс напр жени и и 114. Так как напр жение Ug имеет высокую величину, то происходит пробой разр дного промежутка между секцией анода и .деталью и через секцию анода протекает минимальное значение тока тлеющего

разр да I

мин

определ емое сопротивлением Rj (фиг. 4),при этом напр жение на разр дном промежутке равно Uq 1 , мин - вольт-амперную характеристику тока тлеющего разр да, фиг. 5а, точка С).

Напр жение вспомогательного источника и устанавливаетс так, чтобы

и а. к. iMHH U4

Следовательно, транзисторы Vj и

V, закрыты, а ток 1 протекает через сопротивление R, диод Vj, базы транзисторов V, и V, соответствующую секцию анода и деталь (фиг. 4). При включении основного источника вырабатываетс напр жение U, где Uj Ucf.K.i ,„„ . Следовательно, через сопротивление R, диоды V, и Vg, открытые транзисторы V и V ток тлеющего разр да стремитс увеличитьс с I,..н до ТРИ, (фиг. 5, с, .tj

0

д

п

0

5

0

5

0

Если деталь холодна , то тлеющий разр д переходит в дуговой (,), при этом напр жение на разр дном промежутке, и j, резко падает, т.е. из точки А переходит в точку В (фиг. 5а). При этом транзисторы Vj иУ открываютс ,так как .к.м(н а транзисторы Vj и V закрываютс , причем конденсатор С, зар жаетс через сопротивление R, еще больше открыва транзисторы Vj и V, а конденсатор Cj разр жаетс через разр дный промежуток соответствующего сегмента, поддержива услови перехода тлеющего разр да из точки А в дуговой в точку В (фиг. 5а, пунктирна лини ). Так как транзисторы V, и V закрылись скачком, то дуговой разр д гаситс (tj) и напр жение на данном сегменте анода благодар току который протекает через сопротивление R.-j и открытые транзисторы Vj и V, стремитс увеличитс до Uj,, -„ин (фиг.5, tg-t).

При -7, и 4 транзисторы V, и V закрываютс и открываютс транзисторы V и V, конденсатор С разр жаетс через сопротивлени R и Vg, транзистор V и диод , еще больще закрыва транзисторы V и V4 и открыва транзисторы V и V., .Следовательно , конденсаторы С, иС2 (фиг.4) обеспечивают работу транзисторов V, и I VT в режиме ключа и,если ток Ipq,1,5А, то конденсатор С можно исключить. В этом случае возрастает частота следовани импульсов дуги, однако . оп- лавлени свариваемых изделий не происходит, если параметры цепи выбраны так, что врем гашени дуги имеет величину с (определ етс в основном временем разр да конденсаторов С, Cj). Поэтому С и Cj должны иметь минимальную величину с тем, чтобы обеспечивалс ключевой режим транзисторов V, и V . Iь 1

Диоды V и Vj служат дл предотвращени подачи высокого напр жени и, в основной и вспомогательный источники питани , поэтому напр жение на каждом сегменте U,- может измен тьс от нул до Uj, благодар чему обеспечиваетс эффективное под- gg держание минимального значени то- ка тлеющего разр да

т .:1ЛЯ1

МИН

- 1355400

Величина тока I выбираетс из условий, что если тлеющий разр д перешел в дуговой и выключилс основной источник, то дуговой разр д должен погаситьс и восстановитьс тлеющий (обычно If,,, 20-50 мА) , Ограничение тока I при переходе тлеющего разр да в дуговой осуществл етс с помощью сопротивлени R, которое обычно равно 30-100 Ом. Особые требовани предъ вл ютс к выбору транзисторов V, и V по посто нному напр жению коллектор - эмиттер (U )

10

Включаютс высоковольтный 3, вспомогательный 4 источник .и напуском рабочего газа в рабочую камеру 6 устанавливаетс ток с требуемой шириной зоны нагрева свариваемых изделий. Затем напр жение вспомогательного источника 4 устанавливаетс так, чтобы , , включаетс основной источник 2 и свариваемое изделие начинает разогреватьс . По мере разогрева определ етс ток тлеющего

разр да I

СБ

при котором температура

свариваемых изделий достигает

выбираетс из услови U. 7/ 15 ,75 Т и в основном источнике

К9 /

т.е. и(.500В)

Таким образом, в начальный момент (режим очистки) устройство управ- t лени обеспечивает разогрев свариваемых изделий в автоколебательном режиме (фиг. 5) и по мере разогрева свариваемых изделий переходит в непрерывный режим, причем величина тока через каждую секцию анода в автоколебательном и непрерывном режимах практически одинакова, благодар чему разогрев . свариваемых изделий по сравнению с прототипом уменьшаетс в 1,5-2 раза.

Принципиальна схема источников питани изображена на фиг. 2, 3.

Основной источник 2 сйстоит из автотрансформатора рн, трансформатора Тр, , выпр мител V,-V,, реле Р и построен так, что при переключении выводов А или напр жение и измен етс от О до 7/500 В, причем задаетс ток тлеющего разр 20

25

30

35

устанавливаютс заданные значени

С6

и I

раз

где 1рс, ,5-2 I

сб

Таки

образом, последующа сварка изделий осуществл етс в автоматическом режиме .

Применение транзисторов в устрой стве управлени обеспечивает гашение дугового разр да за врем 10 - 10 с, благодар чему значительно повышаетс ток тлеющего разр да в режиме очистки и тем самым сокращаетс врем разогрева свариваемых изделий в 1,5-2 раза. Значительно упрощена конструкци основного источника питани , повышена надежность работы, так как дугогашение, защита от короткого замыкани и перегрузок происходит в каждой секции анода,

Claims

1.Устройство дл разогрева и сварки деталей в тлеющем разр де, содержащее основной и высоковольтный источники питани и анод из ; N секций, отличающеес тем, что,

да в режиме разогрева I

роэ

а при

включенном реле Р (контакты ) задаетс ток тлеющего разр да в режиме сварки I j;,, где реле Р управл етс датчиком температуры.

Высоковольтный источник 3 состоит из трансформатора Тр2, выпр мительного моста , конденсатора С, и построен так, что напр жение;. 1000 В,

Вспомогательный источник 4 состоит из трансформатора ТрЗ, выпр мительного моста V, V-i4 транзисто

ров V

П

V

74

И построен так, что

при изменении сопротивлени R напр жение и измен етс от 100 до 250 В.

Пор док работы устройства дл разогрева и сварки согласно фиг, 1 заключаетс в следующем.

разр да I

СБ

при котором температура

свариваемых изделий достигает

. 7/ 15 ,75 Т и в основном источнике

К9 /

устанавливаютс заданные значени

0

5

0

5

С6

и I

раз

где 1рс, ,5-2 I

сб

Таки

Формула изобретени

0

5

с целью сокращени времени разогрева свариваемых деталей путем сокращени времени горени дугового раз- р да, в него введены вспомогательный источник питани и N устройств управлени , первые, вторые, и третьи входы .каждого из которых соединены соответственно с выходом основного, высоковольтного и вспомогательного источников питани , а выходы - с соответствующей секцией анода.

2,Устройство по п. 1, о т л и - чающеес теМ, что устройство управлени состоит из двух пар

п - р - п-транзисторов, шести диодов, п ти резисторов и двух конденсаторов, при этом первый вход устройства управлени через последовательно соедиг - ные первый резистор и первый диод в пр мом на.правлегнии подключен к катоду .чторого и аноду третьего диодов, коллектор первого транзистора к второму резистору, второй вывод которого соединен с первым выводом первого конденсатора и через третий резистор с анодом второго диода, второй вход

устройства управлени через четвертый Q третьего диода, один вывод второго

конденсатора соединен с общей точко источников, а второй вывод, который вл етс выходом устройства управлени , соединен с анодом шестого ди да и эмиттерами третьего и четверто го транзисторов.

резистор подключен к аноду четвертого диода и коллектору второго транзистора , база которого соединена с вторым выводом первого конденсатора и катодами п того и шестого диодов, а эмит- тер - с базой третьего транзистора.

коллектор которого соединен с катодом четвертого диода и базой первог о транзистора, эмиттер которого подключен к базе четвертого транзистора, третий вход устройства управлени через п тый резистор подключен к аноду п того диода, а коллектор четвертого транзистора соединен с катодом

третьего диода, один вывод второго

конденсатора соединен с общей точкой, источников, а второй вывод, который вл етс выходом устройства управлени , соединен с анодом шестого диода и эмиттерами третьего и четвертого транзисторов.

Чж лТЛчТ

5Л

ТЧ

фцеЛ

нкVrYs

Фиг.З

Фие. i