SU1710245A1 - Устройство дл электродуговой сварки - Google Patents

Abstract

Устройство относитс  к области сварки и может использоватьс  как источник питани  дл  различных видов ручной автоматической и полуавтоматической дуговой сварки. Цель- повышение качества сварного соединени , улучшение энергетических и массогабаритных показателей, а также повышение безопасности эксплуатации устройства. Дл  этого в устройство дл  электродуговой сварки, содержа1цее сварочный и вспомогательный трансформаторы, датчик параметров дуги, коммутатор с блоком управлени  и первый симистор, введен второй симистор, а первична  обмотка вспомогательного трансформатора выполнена в виде двух полуобмоток. В устройстве возможно снижение напр жени  холостого хода сварочного трансформатора до 10...25 В практически равносильно выключению его из сети (в пересчёте на потери). Поэтому при условии сохранени  noTejDb в магнитопрово- де индукци  стали магнитопровода пропорциональна продолжительности включени , т.е. сварочный трансформатор, работающий в прерывистом режиме, может выполн тьс  с индукцией, превышающей .максимально допустимую дл  данной электротехнической стали.2 ил.(Лс

Description

Изобретение относитс  к области сварки и может использоватьс  как источник питани  дл  различных видов ручной автоматической и полуавтоматической сварки.

Известно устройство дл  электродуговой сварки, содержащее сварочный трансформатор и вспомогательный трансформатор , в первичнукз обмотку которого включен коммутатор, управл юща  цепь которого соединена с датчиком параметров дуги, включенным в сварочную цепь, а вторична  обмотка вспомогательного трансФорматора соединена последовательно с первичной обмоткой сварочного трансформатора и шунтирована дополнительно введенным в устройство коммутатором из встречно-параллельно включенных вентилей .

Устройство имеет р д недостатков: высокие энергетические и массогабаритные показатели, сравнительно больша  величина напр жени  холостого хода.

Цель изобретени  - повышение качества сварочного соединени , улучшение энергетических и массогабаритных показателей, а также повышение безопас ности эксплуатации устройства.

Это достигаетс  тем, что в ycтpoйctвo введен второй симистор, а первична  обмотка вспомогательного трансформатора выполнена на двух полуобмотках, при этом

точка соединени  полуобмоток соединена с выходом вторичной обмотки вспомогательного трансформатора, другие выводы полуобмоток первичной обмотки вспо иогательного трансформатора соединены через первый и второй симисторы, точка соединени  которых соединена с выводом первичной обмотки сварочного трансформатора и третьим выходом блока управлени , четвертый и п тый выходы которого соединены соответственно с первым и вторым симисторами , а вход блока управлени  соединен с выходом датчика параметров дуги.

На фиг.1 дана принципиальна  схема предлагаемого устройства дл  электродуговой сварки: на фиг.2 - эпюры тока дуги и напр жени  на дуговом промежутке в режиме нагрузки и холостого хода устройства.

Устройство (фиг.1) содержит сварочный трансформатор 1, во вторичную обмотку 2 которого включен датчик 3 параметров дуги, последовательно с первичной обмоткой 4 сварочного трансформатора 1 включена вторична  обмотка 5 вспомогательного, имеющего большое внутреннее (индуктивное ) сопротивление, трансформатора 6, параллельно вторичной обмотке 5 включен коммутатор 7 с встречно включенными параллельно , например, тиристорами 8 и 9, управл ющие входы 10 и 11 которого подключены к первому 12 и второму 13 выходам блока 14 управлени , первый 15 и второй симисторы 16, закорачивающие первичную обмотку 17 вспомогательного трансформатора 6 и состо щую из двух полуобмоток 18 и 19, при этом точка 20 соединени  полуобмоток 18 и 19 соединена с выходом 21 вторичной обмотки 5 вспомогательного трансформатора б, другие выводы полуобмоток 18 и 19 соединены через симисторы 15 и 16с выводом 23 первичной обмотки 4 сварочного трансформатора 1 и третьим выходом 24 блока 14 управлени , четвертый выход 25 и п тый выход 26 которого соединены соответственно с управл ющими электродами симисторов 15 и 16, а вход 27 блока

14управлени  соединен с выходом датчика 3 параметров дуги. Вторична  обмотка 2 трансформатора 1 работает на дугу (нагрузку ) 28.

Устройство работает следующим образом .

При Подключении устройства к сети (момент времени ti, фиг.2) напр жение прикладываетс  к трансформатору 1 и симисторам

15и 16 (фиг.1). На дуговом промежутке 28 возникает дежурное напр жение величиной 10..,15В, а ток отсутствует. При закорачивании в момент времени t2 электрода на изделие (включении нагрузки 28) датчик 3

параметров дуги 28 вырабатывает сигнал и блок 14 управлени  включает тот симистор, который повысит на дуговом промежутке напр жение. Пусть в точку 20 поступит положительна  полуволна питающего напр жени . С выхода 26 блока 14 управлени  должен поступить сигнал управлени  симистору 16 и по полуобмотке 19 потечет ток (момент времени t2, фиг.2), навод щий во

вторичной обмотке 5 вспомогательного трансформатора 17 ЭДС, согласно направленную с ЭДС, наводимой в первичной обмотке 4 основного трансформатора 1. В момент прохождени  тока 28 нагрузки через нуль коммутатор 7 закрыт. При этом на вторичной обмотке 2 основного трансформатора 1 возникает .бросок напр жени , пропорциональный сумме ЗДС, возникающих на первичной обмотке 4 основного

трансфррматора 1 и вторичной обмотке 5 вспомогательного трансформатора 17, имеющего большое внутреннее сопротивление (крутопадающую внешнюю характеристику ). Это способствует надежному начальному и повторному зажиганию дуги. Ту часть полупериода, пока коммутатор закрыт, через нагрузку 28 течет небольшой ток, однако достаточный дл  поддержани  дугового разр да. В момент,времени t3 с выхода 12

блока 14 управлени  на вход 10 тиристора 8 поступит управл ющий импульс и этот-тиристор откроетс  с некоторым углом у(фиг.2) запаздывани  и сварочный ток увеличиваетс , так как на этом интервале полупериода

питание дуги осуществл етс  только от трансформатора 1, имеющего малое внутреннее сопротивление (жесткую внешнюю характеристику), а трансформатор 6 с его большим внутренним сопротивлением стал

закороченным тиристором 8 коммутатора 7. После перехода сварочного тока через нуль тиристор 8 закрываетс . В следующий полупериод t4 с углом запаздывани  (р откроетс  другой тиристор 9 коммутатора 7 (фиг.2,

момент времени ts) и ток нагрузки 28 в период времени t5...t6Cнoвayвeличитc . Симистор 16 остаетс  открытым на врем  сварки. Когда сварка прекращаетс  (момент времени t7, фиг.2), датчик 3 прекращает подачу

информации о токе нагрузки 28 и блок 14 управлени  с технологической выдержкой времени t7...t8 (в течение которого на дуговом промежутке сохран етс  высркое напр жение холостого хода, пропорциональное суммарной ЭДС, наводимой в обмотке 4 основного трансформатора 1 и в обмотке 5 вспомогательного трансформатора 7) закрывает симистор 16 (прекращает подачу импульсов с выхода 26) и открывает

симистор 15 (начинает подачу импульсов с выхода 25 блока 14 управлени ). При Отключении полуобмотки 19 и включении посредством симистора 15 полуобмотки 18 во вторичной обмотке 5 вспомогательного трансформатора 6 наводитс  ЭДС, наводима  в первичной обмотке 4 сварочного трансформатора 1. Таким образом на втрричной обмотке 2 сварочного трансформатора 1 возникает пониженное напр жение, которое пропорционально разности ЭДС, возникающих на первичной обмотке 4 основного трансформатора 1 и вторичной обмотке вспомогательного трансформатора 6, т.е. на холостом ходу устройства устанавли Ваетс  дежурное безопасное напр жехие величиной 10...25 В. Таким образом, в отсутствие информации о токе дуги с датчика 3 включен все врем  симистор 15 и устройство имеет пониженное напр жение холостого хода. Это наблюдаетс  и при подключении устройства в сеть в период времени ti...t2, пока не закорачиваетс  электрод на изделие или не подключаетс  нагрузка 28 (фиг.2).

Большинство источников переменного тока работают с продолжительностью включени  , а с продолжительностью нагрузки ПН 100%. Известно, что потери в стали трансформатора пропорциональны В ПВ (здесь В - индукци  стали магнитопровода , ПВ - продолжительность включени  трансформатора в сеть). Снижение напр жени  холостого хода трансформатора до 10...25 В практически равносильно выключению его из сети (в пересчете на потери, т.е. ПВ ПН 100%. Поэтому при условии сохранени  потерь в стали маг 1Итопровода индукци  стали В««1/ПН, т.е. сварочный трансформатор, работающий в .прерывистом режиме (чередование сниженного холостого хода с нагрузкой), может

выполн тьс  с индукцией, превышающей максимально допустимую дл  данной электротехнической стали, что дополнительно снижает его энергетические и массогабаритные показатели и повышает технику безопасности при эксплуатации устройства.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  электродуговой сварки, содержащее сварочный трансформатор, во вторичную обмоткукоторого включен датчик параметров дуги, последовательно с первичной обмоткой сварочного трансформатора включена вторична  обмотка вспомогательного трансформатора, параллельно которой включен коммутатор, упрал ющие входы которого подключены к первому и второму выходам блока управлени , первый симистор,-о тличающеес  тем, что, с целью повышени  качества сварного соединени , улучшени  энергетических и массогабаритных показателей, а также повышени  безопасности эксплуатации устройства, в него введен второй симистор, а первична  обмотка вспомогательного трансформатора выполнена в виде двух полуобмоток, при этом точка соединени  полуобмоток соединена с выводом вторичной обмотки вспомогательного трансформатора, другие выводы полуобмоток первичной обмотки вспомогательного трансформатора соединены через первый и второй симисторы, точка соединени  которых соединена с выводом первичной обмотки сварочного трансформатора и третьим выходом блока управлени , четвертый и п тый выходы которого соединены соответственно с первым и вторым симисторами, а вход блока управлени  соединен с выходом датчика параметров дуги.

   Фиг.