SU487728A1 - Устройство дл сварки - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области сварки и может быть использовано дл  электродуговой и плазменной сварки посто нным током.

Известно устройство дл  сварки, содержаaiee источник питани , силовой тиристор, дроссель и блокирующий диод, включенные последовательно в сварочную цепь, а также коммутирующий конденсатор и вспомогательный тиристор.

Недостатками известного устройства  вл ютс  ненадежность в работе, больщие габариты и вес из-за наличи  двух источников питани  и больщого числа управл емых элементов-тиристоров , а так же больщие потери из-за наличи  в цепп зар да конденсатора активного сопротивлени .

Повышение надежности, уменьщение веса и габаритов предлагаемого устройства обеспечиваетс  за счет того, что цепь из соединенных последовательно коммутирующего конденсатора и дополнительно введенных в схему блокирующего диода и зар дного дроссел  подключена параллельно сварочному источнику питани . Коммутирующий конденсатор и часть секций зар дного дроссел  защунтированы введенным в схему диодом. При питании от источника с большой величиной индуктивности обмоток самого источника дл  исключени  вли ни  энергии, запасенной в его обмотках на зар д коммутирующего конденсатора, зар дный дроссель имеет магнитный сердечник .

На чертеже изображена схема устройства.

Устройство дл  сварки состоит из силового

тиристора 1 и коммутирующего дроссел  2,

включенных последовательно в сварочную

цепь; коммутирующего конденсатора 3, который через вспомогательный тиристор 4 подключен параллельно коммутирующему дросселю 2, а через диод 5 и зар дный дроссель 6 - параллельно источнику 7 посто нного тока; конденсатора 8, включенного параллельно зажимам источника 7 посто нного тока; диода 9, подключенного параллельно цепи, состо щей из конденсатора 3 и части секций зар дного дроссел  6; дроссел  10, включенного последовательно в сварочную цепь; диода

11, щунтирующего цепь, состо щую из сварочной дуги и включенного последовательно с ней дроссел  10.

Устройство работает следующим образом. В первоначальном состо нии силовой 1 и

вспомогательный 4 тиристоры наход тс  в непровод щем состо нии, коммутирующий конденсатор 3 зар жен до напр жени , превышающего напр жение источника 7 питани , за счет зар дного дроссел  по цепп 7-5-6-3-

7. Пол рность на конденсаторе 3 прн этом обозначена на чертеже.

При подаче управл ющего нмпульса на унравл ющий электрод тнрнстора 1 носледний переходнт в провод щее состо нне и через нагрузку - сварочную дугу протекает ток но цепи 7-10-дуга-1-2-7. Дл  прекращени  нротекани  тока через нагрузку управл ющий импульс подаетс  на управл ющий электрод вспомогательного тиристора 4.

При отпирании вспомогательного тиристора 4 конденсатор 3 разр жаетс  по цепи 3- 4-2-3, н на катоде тиристора 1 по вл етс  положительное напр жение, что приводит к его выключению. Дл  нормальной работы схемы амплитуда тока в колебательном контуре 3-4-2 должна превышать максимальное значение тока через силовой тиристор 1 в пр мом направлении. Дл  нолучени  малого времени восстановлени  управл емости силового тиристора 1 необходимо, чтобы через него в период восстановлени  протекал достаточно высокий обратный ток но цени 3-4-1-11 - 8-3.

При активной нагрузке диод 11 нужен только дл  прохождени  обратного тока, мину  нагрузку, так как в противном случае при малых значени х нагрузки (сонротивление дуги велико) тиристор 1 может не выключитьс . Дл  надежного выключени  врем , в течение которого к тиристору 1 приложено обратное напр жение, должио быть несколько больще времени восстановлени  запирающей способности в пр мом направлении силового тиристора 1. Это достигаетс  соответствующим подбором параметров контура 3-4-2. Таким образом силовой тиристор выключаетс  во врем  положительной полуволны колебани  в контуре 3-4-2.

Счита , что колебательный контур 3-4-2 идеальный, нанр жение конденсатора 3 после перезар да будет равно нервоначальному, но с противоположной нол рностью. Следовавательно , в зар дном контуре 7-5-6-3-7 будет действовать суммарное напр жение источника 7 и зар женного конденсатора 3. Поэтому зар дный ток при таких начальных услови х будет больше, чем при зар де незар женного конденсатора. Энерги , запасенна  в дросселе 6, будет больще, и конденсатор 3 зар дитс  до больщего нанр жени , чем при зар де незар женного конденсатора. Такой процесс будет повтор тьс  при каждом цикле «перезар д-зар д конденсатора 3, и напр жение на нем при высокой добротности контура может подн тьс  до недопустимой величины . При высокой добротности контура дл  поддержани  напр жени  конденсатора 3 требуемой величины, котора  определ етс  надежным выключением тиристора 1, параллельно коммутирующему конденсатору 3 и части секций зар дного дроссел  подключен диод 9, шунтирующий их в обра гном направлении .

Благодар  диоду 9, после перезар да кондепсатора 3 по цепи 3-4-2-3 i достижепии пол рности, обратпой указанной на фиг. 1, начинаетс  процесс перезар да его по цепи 3-9-6-3. Индуктивность секций нижней части дроссел  6 значительно меньще, чем верхней его части, благодар  этому перезар д конденсатора 3 по цени 3-9-6-3 происходит быстрее, чем зар д но цепи 7-5-6-3-7, что ограничивает напр жение на конденсаторе. Необходимое напр жение на конденсатор устанавливаетс  подбором соотношени  числа секции зар дного дроссел  6.

При питании от источника с большой величиной индуктивности обмоток самого источника при отключении сварочного тока коммутаторо .м па выходе источника по вл етс  перенапр жение , за счет которого значительно повышаетс  нанр жение на конденсаторе 3. Дл  ограничени  зар да конденсатора 3 в зар дный дроссель 6 вводитс  магнитный сердечник . При этом в верхней части дроссел  наводитс  нанр жение, которое приложено встречно напр жению питани . Величина напр жени  на конденсаторе 3 определ етс  также соотношением витков дроссел  6.

Всномогательный тиристор 4 выключаетс , когда к нему прикладываетс  отрицательна  нолуволна напр жени  в колебательном коптуре 3-4-2. Таким образом, к нагрузке нрикладываютс  имнульсы, по форме близкие к пр моугольной. Частота следовани  импульсов сварочного тока определ етс  частотой управл ющих импульсов, а длительность - сдвигом между управл ющими импульсами.

Таким образом, включение коммутирующего конденсатора через зар дный дроссель и диод параллельно сварочному источнику питани  существенно унрощает устройство, уменьшает вес и габариты, новышает надежность, исключает источник повышенного напр жени  дл  зар да коммутирующего конденсатора; причем включение диода, шунтирующего в обратном направлении коммутирующий конденсатор и часть зар дного дроссел , стабилизирует напр жение зар да конденсатора на нужном уровне, определ емом соотношением индуктивностей верхней и нижней частей зар дного дроссел .

Предмет изобретени 

Claims (3)

1. Устройство дл  сварки, содержащее источник питани , силовой тиристор, дроссель и блокирующий диод, включенные последовательно в сварочную цепь, а также коммутирующий конденсатор и вспомогательный тиристор , отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности, уменьшени  веса и габаритов устройства, цепь из соединенных последовательно коммутирующего конденсатора н дополнительно введенных в схему блокирующего диода и зар дного дроссел  подключена нараллельно сварочному источнику пи тани .

2. Устройство дл  сварки но п. 1, отличающеес  тем, что зар дный дроссель выполней секционированным, и часть секции вместе с коммутирующим конденсатором зашунтирована введенным в схему диодом.

3. Устройство дл  сварки по п. 2, отличающеес  тем, что зар дный дроссель выполнен с магнитным сердечником.