SU1423314A1 - Устройство дл дуговой сварки переменным током - Google Patents

Description

а

А /Vл-З .

42 N

Сх

а

(fiuff.i

Изобретение относитс  к устройствам дл  сварки переменным током со стабилизацией горени  дуги и может найтк широкое применение при механи- зированной сварке черных сталей и их сплавов плав щимс  электродом.

Целью изобретени   вл етс  улучшение качества сварного соединени  за счет надежного повторного зажига- ни  дуги.

Поставленна  цель достигаетс  тем,, что в устройство дл  дуговой сварки, содержащее сварочный трансформатор , вторична  обмотка которого предназначена дл  подключени  к дуговому промежутку и первый генератор импульсов, выходом которого  вл етс  силова  цепь, состо ща  из последовательно соединенных зар дной об-. мотки, коммутируемой емкости и тирис- торного ключа, а входом - блок управлени  тиристорным ключом, который . состоит из нуль-органа и формировател  импульсов, причем вход и выход генератора импульсов подключены параллельно вторичной обмотке сварочного трансформатора, введен второй генератор импульсов. Вход второго генератора подключен параллельно коммутируе- мой емкости первого генератора импульсов , а выход подключён параллельно вторичной обмотке трансформатора„

На фиг, 1 приведены эпюры тока (aV и напр жени  (S) дуги, на. которых видны случаи закорачивани  дугового промежутка в момент перехода свароч- ного тока через нуль ( ток и напр жение сварки; I. и Пц. - ток и напр жение короткого замыка- ни ); на фиг, 2 - эпюры тока (ч) и напр жени  (S) сварочного трансформатора и стабилизатора горени  дуги с разрушением коротких замыканий в момент перехода сварочного тока чере нуль; на фиг„ 3 - блок-схема предлагаемого устройства5 на фиг о 4 - один из вариантов, реализации предлагаемог устройства,.

Устройство содержит сварочный , трансформатор 1, вторична  обмотка 2 которого подключена к дуговому промежутку 3, и два генератора иМпульсов каждый из которых состоит из силовой цепи, подключенной параллельно дуговому промежутку. Первый генератор включает в себ  последовательно соединенные тиристорный ключ 4, зар дну обмотку 5 питани  и коммутиругощз

g

5 0 5 0 с

5

0

5

емкость 6, второй генератор - тиристорный ключ 7, зар дную обмотку 8 питани  , коммутируемую емкость 9 и блок управлени  тиристорным ключом, блок управлени  первого тиристорного ключа 4 содержит нуль-орган 10, вход которого подключен параллельно дуговому промежутку, а выход - к формирователю 11 импульсов, подающий импульсы управлени  на тиристорный ключ 4, блок управлени  второго тиристорного ключа 7 содержит нуль-орган 12, вход которого подключен параллельно коммутируемой емкости 6 первого генератора импульсов, а выход - к формирователю 13 импульсов, подающий импульсы управлени  на тиристорный ключ 1,

Устройство работает следующим образом .

При прохождении сварочного тока через нуль срабатывает нуль-орган Ю и формирователь 11 импульсов запускает один из тиристоров ключа 4, представл   возможность конденсатору 6 зар дитьс  от зар дной обмотки 5, Низковольтный импульс зар да емкости 6 с пиковыми значени ми напр жени  Ujj, и тока lot (фиго 2) проходит через дуговой промежуток и разрушает короткое замыкание (отталкивает металл ванны от торца электрода)„ Возникшее напр жение на конденсаторе 6 запускает нуль-орган 12 и форми рователь 13 импульсов открывает один из тиристоров ключа 7 дава  возможность зар дитьс  емкости 9 через зар дную обмотку 8 и дуговой промежуток 3, возбужда  горение дуги. Высоковольтный импульс зар да емкости 9 характеризуетс  пикрвыми значени ми напр жени  U и тока Хад (фиг, 2),

Сварка плав щимс  электродом как посто нныму так и переменным током, характеризуетс  переносом металла, через дуговой промежуток Перенос может осуществл тьс  путем свободного полета капель через дуговой проме- jsyToK без закорачивани  его, или путем закорачивани  промежутка капл ми металла с последующим их переходом с электрода в ванну. Опыты показали, что при сварке переменным током очень больша  веро тность закорачивани  дугового промежутка в момент перехода сварочного тока через нуль. Это происходит потому, что в момент перехода сварочного тока через нуль

3.142

на расплавленную каплю и ванну прекращают действовать электромагнитные силы, св занные с прохождением сварочного тока. Капл  под действием сил гравитации свисает по оси электрода , а ранее выдавленный из-под дуги жидкий металл выравниваетс  и приближаетс  к капле. Более того, дуговой промежуток может закоротить- с , даже если на конце электрода капл  будет мала  или вообще ее не будет , в св зи с тем, что расплавленный металл ванны с прекращением сварочно- fro тока поднимаетс  к погруженному в нее электроду и соприкасаетс  с торцом электрода, В зависимости от режима сварки, диаметра электрода и прочего количество замыканий дугового промежутка в момент перехода сва- рочного тока через нуль может быть разным. Такие короткие замыкани  могут стать причиной нарушени  процесса сварки (особенно при механизированной сварке с принудительной пода- чей сварочной проволоки), так как поступление энергии от сварочного трансформатора в этот момент отсутствует и короткое замыкание может зат нутьс  и нерасплавленный торец элект- рода погрузитьс  в ванну или упретс  в ее дно. При достижении максимальной величины тока короткого замыкани  электрод может обгореть со значительным выбросом металла из ванны и зачастую с обрывом дуги и нарушением про- сварки,

L В предлагаемом устройстве дл  дуговой сварки переменным током в начале каждого полупериода сварочного то- ка в межэлектродный промежуток посылаютс  две различные группы импульсов (или два различных импульса) энергии, причем каждый из них в зависимости от режима сварки, диаметра электрода и других параметров процесса выбираетс  такой величины,- и с такой начальной фазой по отношению к наступающей полуволне тока, чтобы перва  группа импульсов, или импульс (сравнительно низкого напр. жени  50-20 В, но большого тока 100-500 А) обеспечила разрушение жидкой перемычки, котора  как правило замыкает межэлектродный промежуток при переходе тока через нул.ь, а втора  группа или импульс энергии (более высокого напр жени  200-1000 Б но сравнительно слаботочна  20-200 А) следующа  после первой группы, обес

5 0 5 о

о g ,,

5

печила надежное повторное зажигание дуги„

На фиг, 4 приведен один из вариантов реализации предлагаемого устройства . Первые дев ть элементов устройства на фиг. 4 идентичны элементам на фиг. 3, Отличие заключаетс  только в .том, что раскрыты схемы управлени . Нуль-орган схемы управлени  первого генератора (тиристорный ключ 4) следит за напр жением дугового промежутка, которое принимает различные значени : на холостом ходу - синусоида , при сварке - почти пр моугольный меандр; но имеет пики зажигани , короткие замыкани  и пр. Поэтому требовани  к нуль-органу первого генератора импульсов повьппенные. При сварке первый нуль-орган должен реагировать на ток дуги, а на холостом ходу - на напр жение дугового промежутка, Эта цель достигаетс  включением на вход первого нуль-органа трансформатора 14 тока и омического делител  15-18, В зависимости от знака дугового напр жени  срабатывают поочередно транзисторы 19 и 20 и конденсаторы 21 и 22 разр жаютс  через первичные , обмотки трансформаторов 23 и 24, а на вторичныхобмотках этих трансформаторов формируютс  импульсы запуска тиристорного ключа 4, дава  возможность конденсатору 6 в момент включени  зар жатьс , а в последующие моменты перезар жатьс  от обмотки 5 через дуговой промежуток , разруша  возникшие на нем короткие замыкани . Таким образом, первый импульс приходит на дуговой промежуток в момент изменени  пол рности сварочного тока (напр жени ) на дуговом промежутке.

Вход второго нуль-органа (первична  обмотка трансформатора 25, конденсатор 26, резистор 27) подключен параллельно конденсатору 6, на котором строго пр моугольный меандр напр жени , а поэтому нуль-орган схемы управлени  вторым тирисТорным ключом 7 значительно упростилс . При смене напр жени  на конденсаторе 6 во .вторичных обмотках трансформатора 25 формируютс  импульсы запуска тиристоров ключа 7. Таким образом, второй тиристорньй ключ срабатывает после перезар дки конденсатора 6, т.е, конденсатор 6,перезар жа сь через дуговой промежуток 3, сначала разрушает

короткое замыкание, а импульсj идущий от перезар дки конденсатора 9 повторно зажигает дугу.

Предлагаемое устройство дл  дуго- вой сварки переменным током проверено в лабораторных услови х на лабора1А233146

торном макете. Экономический эффект достигаетс  путем улучшени  качества сварки, так как дает возможность лучить стабильный процесс механизированной сварки плав щимс  электродом черных сталей за счет надежного повторного зажигани  дуги.

-r

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ ПЕРЕМЕННЫМ ТОКОМ плавящимся электродом, содержащее сварочный трансформатор, вторичная обмотка которого предназначена для подключения к межэлектродному промежутку, и первый генератор импульсов, выходом которого является силовая цепь, состоящая из последовательно соединенных зарядной обмотки, коммутируемой емкости и тиристорного ключа, а входом - блок управления тиристорным ключом, который состоит из нуль-органа и формирователя импульсов, причем вход и выход генератора импульсов подключены параллельно вторичной обмотке сварочного трансформатора, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества сварного соединения за счет надежного повторного зажигания дуги, в него введен второй генератор импульсов, вход которого подсоединен параллельно коммутируемой емкости первого генератора импульсов, а выход подключен параллельно вторичной обмотке сварочного трансформатора.

   фие.1 ъи _Ш) 1423314 Ml