SU856705A1 - Устройство дл дуговой сварки с короткими замыкани ми дугового промежутка - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО Дл  ДУГОВОЙ СВАРКИ С КОРОТКИМИ ЗАМЫКАНИЯМИ ДУГОВОГО ПРОМЕЖУТКА Изобретение относитс  к дуговой электрической сварке плавлением, а именно к устройствам управлени  переносом металла и снижени  его разбрызгивани  при сварке в защитных газах, когда необходимо с высоким быстродействием осуществл ть периодическое кратковременное снижение тока через дуговой промежуток. Известно устройство дл  дуговой сварки обеспечивающее коммутацию сварочного тока, содержащее силовой тиристор, который подключает сварочный источник питани  к дуговому промежутку, коммутирующую емкость, вспомогательные тирист ры, систему управлени  тиристорами цепь зар да емкости-, при этом цепь зар да обеспечивает зар д емкости в исходное состо ние после окончани  коммутации сварочного тока, а зар д осуществл етс  посредством колебательного контура 1. Однако необходимость к началу каждой коммутации обеспечивать зар д емкости ограничивает частоту возможных срабатываний такого устройства и не позвол ет осуществл ть последовательные коммутации тока, интервалы времени между которыми меньще времени зар да, что особенно необходимо при управлении нестабильным про цессом сварки. Кроме того, наличие цепей зар да увеличивает габариты, повыщает сложность и снижает экономичность устройства . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и результату  &;7 етс  устройство, содержащее, силовой тиристор , подключающий источник питани  к дуговому промежутку, коммутирующую емкость , датчик момента коммутации и систему управлени  тиристорами, причем коммутирующа  емкость периодически зар жаетс  от специального источника через ограничивающее балластное сопротивление 2. Однако необходимость зар да емкости также ограничивает частотный диапазон известного устройства. При этом требуема  мощность источника зар да и балластного сопротивлени  (в зависимости от режима сварки и условий коммутации) может достигать I кВт, что вызывает необходимость дополнительного охлаждени  элементов конструкции устройства, увеличивает его сложность и габариты, приводит к потер м энергии .

Цель изобретени  - повышение быстродействи  коммутации тока.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  дуговой сварки с коротки .ми замыкани ми дугового промежутка, содержащем силовой тиристор, включенный между источником питани  и дуговым промежутком , коммутирующие тиристоры, сопротивлени  и коммутирующий конденсатор, а также подключенные параллельно дуговому промежутку последовательно соединенные датчик момента коммутации и систему управлени  тиристорами, введен пороговый элемент, а коммутирующие тиристоры соединены по мостовой схеме и включены параллельно дуговому промежутку и силовому тиристору, причем коммутирующий конденсатор включен в диагональ тиристорного моста, тиристоры одной из диагональных ветвей которого защунтированы сопротивлени ми, а параллельно коммутирующему конденсатору через пороговый элемент подключена система управлени  тиристорами .

На чертеже приведена принципиальна  электрическа  схема предлагаемого устройства .

Устройство содержит силовой тиристор 1, подключенный к сварочному источнику 2 и дуговому промежутку 3. Коммутирующий конденсатор 4 (обычно батаре  бумажных конденсаторов емкостью (0,8-23102мкф), включен в диагональ тиристорного моста, составленного из вспомогательных тиристоров 5--8. Тиристоры одной из диагональных ветвей моста, например 5 и 7, защунтированы сопротивлени ми Q и 10, величина каждого из которых не менеее 300..., 500 Ом.

Датчик 11 момента коммутации представл ет собой логическое устройство, которое осуществл ет непрерывный контроль за изменением мгновенных значений параметров режима сварки (падени  напр жени  на дуговом промежутке, величины тока и др.) и по заданному алгоритму формирует команду на начало ком.мутации сварочного тока.

Система 12 управлени  тиристорами формирует управл ющие импульсы на открывание тиристоров. Дл  тиристоров 5-8 длительность управл ющих импульсов не должна превыщать 10..., 15 мкс. Необходимость открывани  конкретной диагонали моста целесообразно определ ть по пол рности зар да емкости к началу коммутации. Например , если пол рность соответствует указанной на схеме, то необходимо открывать тиристоры 6 и 8.

Пороговое устройство 13 выполнено на известных пороговых элементах. Оно срабатывает , когда напр жение зар да коммутирующей емкости 4 по абсолютной величине превышает уровень 10..., 15 В, величина которого определ етс  -экспериментально . Дл  предотвращени  выхода из стро  тиристоров мостовой схемы при их аварийно.м сквозном открывании, например 5 и 8 или 6 и 7, в устройство введен токовый автомат 14 защиты.

При закрытом силовом тиристоре i через дуговой промежуток протекает малый вспомогательный ток, определ емый цепочкой 15 и 16.

Предлагаемое устройство работает сле . дующим образом.

В исходном состо нии тиристор 1 открыт , тиристоры 5-8 закрыты. Конденсатор зар жаетс  по цепи 2-9-4 -10-2 до напр жени  источника 2, превышающего порог срабатывани  устройства 13. Идет процесс сварки без коммутации. Сварочный ток

протекат по цепи 2-1-3-2.

При срабатывании датчика 11 момента коммутации система 12 управлени  открывает -тиристоры 6 и В. Напр жение на конденсаторе 4 через дуговой промежуток прикладываетс  встречно к силовому тиристору , по цепи 4-8-14-3 - 1-6-4, привод  к его закрыванию. Под действием энергии индуктивности сварочного источника 2 происходит перезар д конденсатора 4 по цепи 2-6-4-8-14-2. Пол рность становитс  противоположна той, что указана на чертеже. Дл  того, чтобы через дуговой промежуток вновь включить сварочный ток, осуществл ют открывание тиристора 1 по управл ющему электроду. При этом тиристоры 6 и 8 закрываютс .

5 Величина емкости конденсатора 4 в зависимости от условий коммутации (прежде всего, от сварочного тока и индуктивности сварочного источника) подбираетс  таким образом, чтобы к окончанию перезар да напр жение на конденсаторе по абсолютной

0 величине превышало порог срабатывани  порогового устройства 13. Тогда при следующей коммутации открываютс  тиристоры 5 и 7, затем - вновь 6 и 8 и т. д.

Если в отдельных циклах вследствие нестабильности процесса сварки напр жение на конденсаторе по абсолютной величине ниже порога срабатывани  устройства 13, то дл  повышени  помехозаш,ищенности схемы и предотвращени  сквозного открывани  тиристоров очередна  ком.мутаци  не будет разрешена до тех пор, пока в цепи 2-9-4-10-2 не произойдет дозар д конденсатора 4 выше порога срабатывани  устройства 13. В реальных услови х сварки дол  подобных циклов обычно не превышает

2---5% от общего числа коммутаций.

Claims (2)

1. Включение коммутирующего конденсатора по мостовой схеме позвол ет значительно повысить быстродействие устройства. Так, допустимый интервал времени между окончанием одной и началом последующей коммутации снижаетс  практически до нескольких МКС (против 1..., 3 мс при наличии цепей перезар да ),габариты устройства уменьшаютс  в 1,5-2 раза, устран ютс  потери энергии , возникавшие в цеп х перезар да емкости . Кроме того, предлагаемое устройство позвол ет у.меньшить разбрызгивание, повысить быстродействие при сварке в углекислом тазе короткой дугой, импульсно-дуговой сварке, а также устранить потери энергии в цеп х перезар да емкости. Формула изобретени  Устройство дл  дуговой сварки с короткими замыкани ми дугового промежутка, содержащее силовой тиристор, включенный между источником питаниг дуговым промежутком , коммутирующи иристоры, сопротивлени  и коммутирующий конденсатор , а также подключенные параллельно дуговому промежутку последовательно соединенные датчик момента коммутации и систему управлени  тиристорами, отличающеес  тем, что, с целью повышени  быстродействи  коммутации тока, в устройство введен пороговый элемент, а коммутнруюшие тиристоры соединены по мостовой схеме и включены параллельно дуговому промежутку и силовому тиристору, причем коммутирующий конденсатор включен в диагональ тиристорного моста, тиристоры одной из диагональных ветвей .моста защунтированы сопротивлени ми , а параллельно коммутирующему конденсатору через пороговый элемент подключена система управлени  тиристорами . Источники информации, прин тые во вни.мание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР jVg 5791 i2, кл. В 23 К 9/10, 24.03.76.
2. 2.Авторское свидетельство СССР Ло 484055, кл. В 23 К 9/00. 25.07.73.