SU1669656A1 - Сварочный резонансный источник питани - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнологии, а именно к дуговым процессам сварки на переменном токе, может использоватьс  дл  питани  сварочной дуги при низком напр жении холостого хода. Цель изобретени  - ограничение напр жени  холостого хода источника питани  и уменьшение расхода активных материалов при осуществлении защиты от феррорезонансных  влений. Сварочный резонансный источник питани  содержит трансформатор, на магнитопроводе которого расположена вторична  и первична  обмотки, полупроводниковый ключ, фазосдвигающее устройство и конденсатор. В источник питани  введен дополнительный магнитопровод, один стержень которого охвачен вторичной обмоткой, а на втором расположена дополнительна  обмотка, подключенна  параллельно конденсатору через управл емый ключ. При включении источника в сеть во вторичной обмотке наводитс  ЭДС, пропорциональна  потоку, создаваемому первичной обмоткой. Так как падение напр жени  на конденсаторе мало, поток, создаваемый дополнительной обмоткой, не вли ет на ЭДС вторичной обмотки. При закорачивании электродом издели  и после возбуждени  дуги напр жение на конденсаторе возрастает и становитс  больше напр жени  сети. Высокое напр жение на конденсаторе, завис щее от параметров реактивных элементов, прикладываетс  к дополнительной обмотке. С учетом коэффициента трансформации увеличиваетс  напр жение на вторичной обмотке. При развитии феррорезонанса высокое напр жение на конденсаторе приводит к насыщению магнитопровода дополнительной обмотки, индуктивное сопротивление которой падает. Уменьшаетс  ток за счет увеличение разницы емкостного и индуктивного сопротивлени . На конденсаторе напр жение уменьшаетс  до номинального. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к электротехнологии , а именно к дуговым процессам сварки на переменном токе, и может найти применение в любой отрасли промышленности в качестве источников питани  промышленной частоты, в которых используетс   вление резонанса. Наиболее

эффективно данное устройство может использоватьс  дл  питани  сварочной дуги при низком напр жении холостого хода, ограниченном требовани ми техники эксплуа- тации, например, при монтажных и строительных работах.

Цель изобретени  - ограничение напр жени  холостого хода источника питани  и одновременно уменьшение расхода активных материалов при осуществлении защиты от феррорезонвнсных  влений.

На фиг. 1 представлена принципиальна  электрическа  схема источника питани ; на фиг. 2 - его упрощенна  схема замещени .

Сварочный резонансный источник питани  (фиг. 1) содержит трансформатор, выполненный на, двух магнитспроводах - основном и дополнительном стержневого или броневого типов, имеющий первичную 1 и вторичную 2 обмотки, конденсатор 3, управл емый полупроводниковый ключ 4, фазосдвигающее устройство 5, дополнительную обмотку 6, при этом первична  обмотка 1 расположена на основном магнитопроводе и подключена к сети через конденсатор 3. вторична  обмотка 2 охватывает оба мэгнитопровода и подключена к дуговому промежутку Э-И, а дополнительна  обмотка 6 расположена на дополнительном магнитопроводе и включена параллельно конденсатору 3 через управл емый полупроводниковый ключ 4. соединенный с фазосдвигающим устройством 5. Конструктивно вторична  обмотка 2 может быть частично расположена на других стержн х основного и дополнительного магни- топроводов, как показано на фиг. 1. Суммарна  индуктивность рассе ни  первичной 1 и вторичной 2 обмоток трансформатора с емкостью конденсатора 3 образуют под нагрузкой последовательный колебательный контур, собственна  частота которого близка к несущей частоте сети.

Обмотки 1 и 6 расположены на разных магнитопроводах и не имеют между собой магнитной св зи. При этом обща  магнитна  обмотка 2 магнитно св зана с двум  обмотками 1 i/i 6. Такое расположение силовых обмоток не измен ет настройки последовательного квазирезонансного контура, состо щего из индуктивности рассе ни  обмоток 1, 2 и конденсатора 3, поскольку индуктивное сопротивление обмотки 6 в контур не входит. Кроме того, дополнительна  обмотка 6, расположенна  на одной из ветвей магнитопровода, включена параллельно конденсатору (фиг, 2) и в случае развити  феррорезонанса (напр жение на конденсаторе в несколько раз больше рабочего напр жени ) приводит к насыщению магнитопровода и шунтирует конденсатор. В этом случае обеспечиваетс  защита источника питани  от возникновени  нелинейного резонанса.

Измен   угол отпирани  тиристоров, можно регулировать уровень напр жени , прикладываемого к дуговому промежутку при переходах сварочного тока через нулевые значени . Одновременно при помощи ключа 4 можно регулировать плавно ток в пределах одной ступени, установка которой осуществл етс  переключением (подключением параллельно)конденсаторов к базовому конденсатору 3.

Резонансный сварочный источник питани  работает следующим образом.

При включении источника в сеть во вторичной обмотке 2 наводитс  ЭДС, пропорциональна  потоку, создаваемому обмоткой 1. Поскольку падени  напр жени  на конденсаторе мало (ток холостого хода пренебрежительно мал), поток, создаваемый обмоткой 6, практически не вли ет на ЭДС обмотки 2. При закорачивании электродом Э издели  Н и после возбуждени  дуги напр жени  на конденсаторе возрастает и становитс  больше, чем напр жение сети. Значение этого напр жени  зависит от параметров реактивных элементов, вход щих к квазирезонансный контур. Контур, содержащий конденсатор 3 и индуктивность обмоток 1 и 2,настроен на околорезонансную частоту, т. е. один из реактивных элементов преобладает, поэтому применен термин квазирезонансный. Высокое напр жение ча конденсаторе прикладываетс  к обмотке бис учетом коэффициента трансформации увеличивает напр жение в обмотке 2. Поскольку напр жени  обмоток 1 и 6 сдвинуто между собой на некоторый угол, определ емый параметрами реактивных элементов, эти обмотки не имеют между собой магнитной св зи, во вторичной обмотке 2 наводитс  увеличенное напр жение, равное векторной сумме напр жений обмоток 1 и 6. При этом, если напр жение, наводимое в обмотке 2 первичной обмоткой 1, синусоидальное , то наводимое напр жение обмотки 6 может иметь несинусоидальную форму. Это св зано с насыщением магнитопровода обмотки 6, поскольку напр жение на конденсаторе может в несколько раз быть больше напр жени  сети. Дл  получени  синусоидального напр жени  в обмотке 2 необходимо производить расчет обоих частей магнитопровода в зависимости от приложенных напр жений к обмоткам 1 и 6.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Сварочный резонансный источник питани , содержащий трансформатор, на маг- нитопроводе которого расположены первична  и вторична  обмотки, полупроводниковый ключ, фэзосдвигающее устрой- cjoJ и конденсатор, причем первична 

   обмотка подключена к сети через конденсатор , емкостное сопротивление которого с индуктивным сопротивлением рассе ни  трансформатора образуют последовательный квазирезонансный контур, вторична  обмотка подключена к дуговому промежутку , а полупроводниковый ключ соединен с фазосдвигающим устройством, отличающийс  тем, что, с целью ограничени  напр жени  холостого хода и уменьшени 

   расхода активных материалов при осуществлении защиты от феррорезонансных  влений , в источник введен дополнительный магнитопровод и дополнительна  обмотка, при этом один из стержней дополнительного магнитопровода охвачен вторичной обмоткой , а на втором стержне расположена дополнительна  обмотка, подключенна  параллельно конденсатору через полупроводниковый ключ.

   Фиг 1

   Фиг. 2