SU1618541A1

SU1618541A1 - Power supply source for welding

Info

Publication number: SU1618541A1
Application number: SU884475551A
Authority: SU
Inventors: Евгений Иванович Вашкевич; Ринат Низамович Киямов; Игорь Семенович Котляр; Марина Фарагатовна Молина; Валерий Николаевич Тефанов
Original assignee: Уфимский авиационный институт им.Серго Орджоникидзе
Priority date: 1988-08-15
Filing date: 1988-08-15
Publication date: 1991-01-07

Abstract

Изобретение относитс к машиностроению и предназначено дл высокочастотных источников питани сварочной дуги с промежуточным преобразованием частоты. Цель изобретени - повышение надежности работы источника питани . Источник питани содержит выпр митель промышленной сети, фильтрующий конденсатор, полумостовой тиристорный инвертор с понижающим трансформатором. Трансформатор снабжен дополнительной обмоткой, включенной параллельно первичной, причем число витков дополнительной обмотки составл ет 85-90% от числа витков первичной обмотки. Магнитопрооод трансформатора выполнен двухстержневым, причем на одном стержне расположены первична обмотка и секци вторичной обмотки, на другом стержне расположены дополнительна обмотка и втора секци вторичной обмотки , Устройство позвол ет повысить КПД и стабильность работы инвертора в различных режимах путем создани в трансформаторе контурного тока. 1 з.п.ф-лы, 2 ил, ЁThe invention relates to mechanical engineering and is intended for high-frequency power sources of a welding arc with intermediate frequency conversion. The purpose of the invention is to increase the reliability of the power source. The power source contains a rectifier of the industrial network, a filter capacitor, a half-bridge thyristor inverter with a step-down transformer. The transformer is provided with an additional winding connected in parallel to the primary, and the number of turns of the additional winding is 85-90% of the number of turns of the primary winding. The magnetic core of the transformer is double-core, with the primary winding and the secondary winding section located on one rod, the additional winding and the second secondary winding section are located on the other rod. 1 hp ff, 2 slug, y

Description

Изобретение относитс к машиностроению и предназначено дл высокочастотных источников питани сварочной дуги с промежуточным преобразователем частоты.The invention relates to mechanical engineering and is intended for high frequency power sources of a welding arc with an intermediate frequency converter.

Целью изобретени вл етс повышение надежности работы источника питани .The aim of the invention is to improve the reliability of the power source.

Дополнительна обмотка трансформатора включена параллельно первично й. причем число витков дополнительной обмотки составл ет 85-90% от числа первичной обмотки, что позвол ет обеспечить более надежную работу сварочного источника питани в режимах от холостого хода до короткого замыкани за счет размагничивающего воздействи контурного тока, протекающего в первичном и дополнительной обмотках трансформатора, что позвол ет разгрузить тиристоры инвертора.The additional winding of the transformer is connected in parallel to the primary. moreover, the number of turns of the additional winding is 85-90% of the number of the primary winding, which allows for more reliable operation of the welding power source in the modes from idle to short circuit due to the demagnetizing effect of the loop current flowing in the primary and additional windings of the transformer, which allows you to unload the inverter thyristors.

Магнитопровод трансформатора выполнен двухстержневым, причем на одномThe transformer’s magnetic core is double-core, with one

стержне расположены первична обмотка и секци вторичной обмотки, на другом стержне расположены дополнительна обмотка и втора секци вторичной обмотки, при этом начало первичной обмотки соединено с началом дополнительной обмотки, а конец первичной - с концом дополнительной, вторичные секции обмоток соединены согласно .The primary winding and the secondary winding section are located on the rod, an additional winding and the second secondary winding section are located on the other rod, the beginning of the primary winding is connected to the beginning of the additional winding, and the end of the primary winding is connected according to.

На фиг.1 изображена электрическа схема сварочного источника питани ; на фиг.2 - схема соединени обмоток трансформатора .Fig. 1 shows an electrical circuit of a welding power source; Fig. 2 is a connection diagram of the transformer windings.

Источник содержит выпр митель 1 напр жени промышленной сети, фильтрующий конденсатор 2, инвертор 3. включающий коммутирующие первый 4 и второй 5 конденсаторы,трансформатор с первичной обмоткой 6, дополнительной обмоткой 7 и вторичной обмоткой 8. первыйThe source contains a rectifier 1 voltage industrial network, filter capacitor 2, inverter 3. including switching the first 4 and second 5 capacitors, a transformer with a primary winding 6, an additional winding 7 and a secondary winding 8. the first

ONON

00 СЛ00 SL

NN

дроссель 9, первый тиристор 10, второй дроссель 11, второй тиристор 12. Параллельно первому 10 и второму 12 тиристорам подсоединены соответственно первый 13 и второй 14 обратные диоды . Дл обеспече- ни сварки на посто нном токе в схему включен выпр митель 15 сварочного тока. Источник содержит также фильтр 16. Управление тиристорами. осуществл етс блоком управлени .the choke 9, the first thyristor 10, the second choke 11, the second thyristor 12. Parallel to the first 10 and second 12 thyristors, the first 13 and second 14 reverse diodes are connected, respectively. To provide direct current welding, a rectifier 15 of the welding current is included in the circuit. The source also contains filter 16. Thyristor control. performed by the control unit.

Источник работает следующим образом .The source works as follows.

При подаче напр жени питающей сети происходит зар д фильтрующего конденсатора 2 до полного выпр мленного напр же- ни Vcl, а первого А и второго 5 фильтрующих конденсаторов до напр жени 0,5 Vd. Одновременно подаетс напр жение питани в блок 17 управлени инвертором 3 и выпр мителем 15 сварочно- готока. При подаче управл ющего импульса с блока 17 управлени на первый тиристор 10 он открываетс , при этом первый коммутирующий конденсатор А разр жаетс по цепи4-9-10-6,7-4 и одновременно зар жа- етс второй коммутирующий конденсатор 5 по цепи 9-10-6,7-5 до напр жени выше Vd. После закрыти первого тиристора 10 открываетс второй тиристор 12 после прихода управл ющего импульса с блока управ- лени .When the supply voltage is applied, the filtering capacitor 2 is charged up to the fully rectified voltage Vcl, and the first A and second 5 filter capacitors to a voltage of 0.5 Vd. At the same time, the supply voltage is supplied to the control unit 17 of the inverter 3 and the rectifier 15 of the welding current. When a control pulse is applied from the control unit 17 to the first thyristor 10, it opens, while the first switching capacitor A is discharged along circuit 4-9-10-6.7-4 and the second switching capacitor 5 is simultaneously charged along circuit 9- 10-6.7-5 up to a voltage higher than Vd. After closing the first thyristor 10, the second thyristor 12 is opened after the arrival of the control pulse from the control unit.

При этом второй конденсатор 5 зар жаетс , а первый конденсатор, 4 зар жаетс до напр жени выше Vd. Затем цикл повтор етс . Таким образом, в инверторе возни- кает колебательный процесс, и по первичной 6 и дополнительной 7 обмоткзм трансформатора протекает переменный ток, который трансформируетс во .вторичную обмотку 8, и далее поступает на тири- сторный выпр митель 15 сварочного тока, где выпр мл етс , сглаживаетс фильтром 16 и поступает о нагрузку на дугу 18. Регулировка сварочного тока производитс выпр мителем 15 сварочного тока от нул до номинального значени .In this case, the second capacitor 5 is charged, and the first capacitor, 4 is charged to a voltage higher than Vd. Then the cycle is repeated. Thus, an oscillating process arises in the inverter, and an alternating current flows through the primary 6 and an additional 7 winding of the transformer, which is transformed into the secondary winding 8, and then goes to the thyristor rectifier 15 of the welding current, which straightens smoothed by filter 16 and is applied to the load on the arc 18. The welding current is adjusted by means of the welding current rectifier 15 from zero to the nominal value.

Рассмотрим три основных режима работы устройства.Consider the three main modes of operation of the device.

Режим холостого хода, В этом случае сопротивление нагрузки RH равно бесконечности. По первичной и дополнительной обмоткзм трансформатора протекает ток инвертора. Ввиду того, что количество витков дополнительной обмотки составл ет 85-90% от количества витков первичной, то внутри контура первична - дополнительна обмотки протекает ток. Этот контурный ток создает магнитный поток , который размагничивает сердечник иIdle mode, In this case, the load resistance RH is infinite. Inverter current flows through the primary and secondary transformer windings. Due to the fact that the number of turns of the additional winding is 85-90% of the number of turns of the primary winding, there is a primary flow inside the loop — an additional winding is flowing current. This loop current creates a magnetic flux that demagnetizes the core and

предотвращает насыщение магнитопрово- да трансформатора.prevents saturation of the transformer magnetic circuit.

Номинальный режим,Nominal mode

В данном случае в источнике происход т описанные процессы, но при этом в контуре первична - дополнительна обмотки протекает меньший ток. При таком режиме работы происходит максимальна передача энергии в нагрузку, источник работает устойчиво .In this case, the described processes take place in the source, but the primary circuit is the one with the less current flowing through the additional winding. In this mode of operation, the maximum transfer of energy to the load occurs, the source operates stably.

Режим короткого замыкани .Short circuit mode.

По вторичной обмотке протекает ток ко- ротного замыкани , напр жение на обмот- кахтрансформатора равно нулю, контурный ток также равен нулю.A secondary short circuit current flows through the secondary winding, the voltage on the windings of the transformer is zero, the loop current is also zero.

Таким образом,, по сравнению с прототипом обеспечиваетс более надежна работа сварочного источника питани в режимах от холостого хода до короткого замыкани за счет размагничивающего воздействи контурного тока, протекающего в первичной и дополнительной обмотках трансформатора, что позвол ет разгрузить тиристоры инвертора в 1,8 раза.Thus, in comparison with the prototype, the welding power source is more reliably operated from idle to short circuit due to the demagnetizing effect of the loop current flowing in the primary and additional windings of the transformer, which allows the inverter thyristors to be unloaded 1.8 times.

Был собран макет сварочного источника питани и трансформатор (фиг.1 и 2). Магни- топровод трансформатора был выполнен из ферритовых палочек М700ИМ 1200x25x10 двухстержневым: Количество витков в обмотках: первичной 10, дополнительной 9, вторичных по 2..A model of the welding power source and a transformer were assembled (Figures 1 and 2). The magni-transformer transformer was made of M700IM 1200x25x10 two-rod ferrite rods: The number of turns in the windings: primary 10, additional 9, secondary 2 each.

Claims

The invention makes it possible to increase the stability of the inverter in various modes by creating a loop current in the transformer. . Invention Formula

1, A welding power source consisting of a thyristor control unit, a rectifier unit of an industrial network containing an input rectifier and a filter capacitor connected in parallel to the rectifier input, an inverter containing two series-connected capacitors, two series-connected circuits, each of which a choke and a thyristor are connected in series, as well as two reverse diodes and a transformer, with the capacitors and circuits of the thyristor's throttles being connected in parallel to the rectifier and tyri units The tori in the circuit are connected in the forward direction, the reverse diodes are connected anti-parallel to the thyristors, the transformer winding is connected to one connection point between the capacitors between them, the other to the connection point of the throttles and the thyristor, and to the rectifier of the welding current, which is the fact that, in order to

reliability increases, and the transformer has an additional winding connected in parallel to the primary winding, and the number of turns of the additional winding is 85-90% of the number of turns of the primary winding.

2. The source of claim 1, that is, that the transformer magnetic core is double-core, with the primary winding and the secondary winding section located from one rod, the additional winding and the second secondary winding section are located on the other rod winding, while the beginning of the primary winding is connected with the beginning of the additional winding, and the end of the primary winding is connected with the end of the additional winding, and the secondary sections of the windings are connected according to,