SU795799A1 - Регул тор сварочного тока - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к области электротехники , а более конкретно к устройствам регулировани  тока при дуговой сварке посто нным или переменным током повышенной частоты.

Известно, что при дуговой сварке неплав щимс  электродом внешн   вольт-амперна  характеристика источника питани  должна быть крутопадающей. Необходима  крутизна внешней характеристики источника питани  может быть получена с помощью различных технических решений. Наиболее простыми решени ми этого вопроса  вл ютс  включение в сварочную цепь посто нного тока регулируемых балластных сопротивлений а в цепь переменного тока - дросселей переменной индуктивности. По такому принципу сконструированы многие источники питани , например, выпускаемые промышленностью трансформаторы типа СТЭ с отдельным дросселем РСТЭ и трансформаторы типа ТСД со встроенным дросселем; сварочные выпр мители типа ВКСМ и ВДМ с балластными реостатами РБ. Общим и наиболее существенным недостатком такого рода регул торов  вл етс  то, что на них тер етс  почти столько же энергии, сколько

расходуетс  непосредственно на саму сварку, т. е. КПД системы «Источник питани - регул тор не превыщает 50%.

Указанный недостаток устран етс  в регул торах , в которых формирование необходимой внешней характеристики создаетс  за счет применени  тиристоров с регулируемым углом открыти .

Известен регул тор сварочного тока, состо щий из коммутирующих тиристоров , дросселей, конденсаторов и схемы управлени . Регул тор подключен на выходе источника посто нного тока с жесткой внешней характеристикой 1.

Однако, этот регул тор также обладает р дом существенных недостатков, а именно:

во-первых, регул тор не обеспечивает

5 надежного формировани  крутопадающей характеристики. Этот недостаток св зан с тем, что выключение (гащение) рабочего тиристора регул тора происходит при включении гас щего тиристора импульсом схемы 0 управлени . В случае же исчезновени  по какой-либо причине управл ющих импульсов, рабочий тиристор будет находитьс  посто нно в открытом состо нии, т. е. регул тор не сможет формировать падающую характеристику . При этом дуга окажетс  подключенной через открытый тиристор регул тора непосредственно к выходу выпр мител  с жесткой внешней характеристикой, что приведет к резкому возрастанию тока в сварочной цепи и недопустимому нарушению режима сварки (прожогу издели ). Кроме того, этот режим может привести к выходу из стро  тиристоров регул тора, т. е. он  вл етс  аварийным;

во-вторых, выпр митель, на выходе которого включен регул тор, потребл ет из сети несинусоидальный ток, что отрицательно сказываетс  на качестве энергии и на работе других потребителей;

в-третьих, коэффициент мошности (cos cf) регул тора мал (не более 0,6);

в-четвертЫх, велики габариты и масса регул тора, определ емые индуктивностью его дроссел  и емкостью конденсаторов.

Цель изобретени  - повышение качества сварного соединени  и надежности устройства .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство введены электрически соединенные между собой трансформатор, обратный диодный мост, выпр митель, дополнительный коммутирующий конденсатор и два диода, при этом коммутирующий и дополнительный коммутирующий конденсаторы включены последовательно между собой и с источником питани , первична  обмотка трансформатора одним своим выводом подключена к общей точке соединени  коммутирующих конденсаторов, а другим выводом - к общей точке соединени  анода и катода указанных двух диодов, вторична  обмотка трансформатора включена в диагональ обратного диодного моста, подключенного к источнику питани , а указанный выпр митель включен между общей точкой соединени  дросселей и общей точкой соединени  коммутирующих конденсаторов.

На чертеже изображена схема предлагаемого регул тора.

Регул тор подключен к зажимам 1 и 2 источника посто нного тока. Регул тор вы . полнен по схеме последовательного инвертора , включающего коммутирующие тиристоры 3 и 4, дроссель 5 с обмотками 6 и 7 и конденсаторы 8 и 9. Параллельно указанному инвертору к зажимам 1 и 2 источника посто нного тока подсоединена рекуперационна  система, состо ща  из трансформатора 10, первична  обмотка 11 которого соединена с общей точкой соединени  коммутирующих конденсаторов 8 и 9 и через обратные диоды 13 и 14 - с зажимами источника питани .

Вторична  обмотка 12 трансформатора 10 включена в диагональ переменного тока обратного диодного моста, выполненного на диодах 15, 16, 17 и 18.

Таким образом, в данном регул торе осуществл етс  преобразование посто нного тока в переменный:

Дл  обеспечени  сварки на посто нном токе дополнительно в схему инвертора включен выпр митель из диодов 19, 20, 21 и 22.

Дл  проведени  сварки на переменном токе повышенной частоты нагрузка 23 может быть подключена непосредственно к средним точкам коммутирующих конденсаторов 8 и 9 и дросселей.

Управление тиристорами 3 и 4 осуществл етс  схемой 24 управлени .

Устройство работает следующим образом.

Тиристоры 3 и 4 осуществл ют поочередную перезар дку коммутирующих конденсаторов 8 и 9. Ток перезар дки конденсаторов формируетс  с помощью обмоток 6 и 7 дроссел  5 и после выпр млени  на диоднрм мосте 19, 20, 21 и 22 проходит через нагрузку 23.

Регулирование сварочного тока в предлагаемом регул торе может быть плавно-ступенчатым за счет изменени  величины емкости конденсаторов 8 и 9 (грубо) и путем изменени  частоты следовани  импульсов схемы 24 управлени  на коммутирующие тиристоры 3 и 4 (плавно).

Надежность работы предлагаемого регул тора достигаетс  за счет выполнени  регул тора по схеме последовательного инвертора , поскольку при возникновении неисправностей в схеме 24 управлени , например, при исчезновении управл ющих импульсов, последовательный инвертор по окончании данного полупериода времени перезар дки емкостей переходит в отключенное состо ние, при котором все тиристоры закрываютс , т. е. инвертор сам отключаетс , исключа  таким образом аварийный режим, при котором нагрузка 23 оказываетс  подключенной непосредственно к источнику посто нного тока с жесткой внешней характеристикой.

Стабилизаци  работы инвертора при широком изменении нагрузки при сварке осуществл етс  за счет реку пера ционной системы, котора  ограничивает величину тока перезар дки и напр жени  на коммутирующих конденсаторах 8 и 9 в режиме короткого замыкани  и близких к нему режимах . При включении, например тиристора 3 потенциал общей точки соединени  конденсаторов 8 и 9 повышаетс . Из-за наличи  в цепи индуктивности (обмотка 6 дроссел ) перезар дка заканчиваетс  при уровне потенциала средней точки выше уровн  потенциала зажима 1. При этом в режимах , близких к короткому замыканию, превыщение потенциала средней точки будет нарастать, что сопровождаетс  неограниченным ростом тока перезар дки. При наличии трансформатора 10 и диодов 13, 14, 15, 16, 17 и 18 при достижении средней точкой конденсаторов уровн , определ емого коэффициентом трансформации трансформатора 10, открываютс  диоды 17 и 18, во вторичной об|МОтке 12 (а следовательно и в первичной 11) потечет ток рекуперации. Рост

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Регулятор сварочного тока, содержащий две параллельные цепи из последовательно соединенных коммутирующего тиристора и дросселя, подключенных к источнику питания, а также коммутирующий конденсатор и блок управления коммутирующими тиристорами, отличающийся тем, что, с целью $ повышения качества сварного соединения и надежности устройства, в регулятор введены электрически соединенные между собой трансформатор, обратный диодный мост, выпрямитель, дополнительный коммутирующий конденсатор и два диода, при этом ¹⁰ коммутирующий и дополнительный коммутирующий конденсаторы включены последовательно между собой и с источником питания, первичная обмотка трансформатора одним своим выводом подключена к общей _1S точке соединения коммутирующих конденсаторов, а другим выводом — к общей точке соединения анода и катода указанных двух диодов, вторичная обмотка трансформатора включена в диагональ обратного диодного моста, подключенного к источнику питания,

   20 а указанный выпрямитель включен между общей точкой соединения дросселей и общей точкой соединения коммутирующих конденсаторов.

   21 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 228199, кл. В 23 К 9/10 15.06.67.