SU893441A1

SU893441A1 - Multiple-operator device for electroarc welding

Info

Publication number: SU893441A1
Application number: SU802900965A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Федорович Князьков; Юрий Николаевич Сараев
Priority date: 1980-03-28
Filing date: 1980-03-28
Publication date: 1981-12-30

Description

(54) МНОГОПОСТОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ СВАРКИ(54) MULTI-PATTERN DEVICE FOR ELECTRIC ARC WELDING

1one

Изобретение относитс к технологическим процессам и может быть использовано в качестве многопостовой системы питани дл электродуговой сварки.The invention relates to manufacturing processes and can be used as a multi-station power system for electric arc welding.

Известно устройство дл электродуговои сварки, которое содержит источник посто нного тока, дроссель с шунтирующим вентилем и коммутирующее устройство. Устройство предназначено дл уменьшени инерционности многопостовой системы и повышени ее КПД 1.A device for electric arc welding is known which comprises a direct current source, a choke with a shunt valve and a switching device. The device is intended to reduce the inertia of a multi-station system and increase its efficiency 1.

Основными недостатками устройства вл ютс ограниченна область его применени , так как оно обеспечивает поддержание среднего значени дугового напр жени за- счет большой частоты включений коммутирующего устройства, и не может быть использовано дл процесса сварки с обратными св з ми по мгновенным значени м его, параметров.The main drawbacks of the device are the limited scope of its application, since it maintains the average value of the arc voltage due to the high switching frequency of the switching device, and cannot be used for the welding process with feedback on the instantaneous values of its parameters.

Известно устройство дл многопостовой сварки, которое содержит источник питани , силовой и вспомогательный тиристоры , коммутирующие конденсатор и дроссель, щунтирующий диод, сглаживающий дроссель и блок управлени . Устройство предназначено дл широтно-импульсного регулировани тока в многопостовой системе питани 2.A device for multi-stage welding is known, which comprises a power source, a power and auxiliary thyristors, a switching capacitor and a choke, a bypass diode, a smoothing choke, and a control unit. The device is intended for pulse-width current control in a multi-station power supply system 2.

Основными недостатками известного устройства вл ютс ограниченна область его применени , так как оно обеспечивает поддержание средних значений тока и напр жени за счет широтно-импульсного регулировани и не может обеспечить регулировани процесса по мгновенным значени м его параметров, что необходимо дл многих видов электродуговой сварки (например, сварки с короткими замыкани ми дугового проме10 жутка, импульсно-дуговой сварки и др.). Кроме того, устройство имеет плохие энергетические показатели, из-за наличи резистора в цепи зар да коммутирующего конденсатора .The main disadvantages of the known device are the limited scope of its application, since it ensures the maintenance of average values of current and voltage due to pulse-width regulation and cannot provide process control according to the instantaneous values of its parameters, which is necessary for many types of electric arc welding welding with short circuits of arc gap, pulse arc welding, etc.). In addition, the device has poor energy performance due to the presence of a resistor in the charge circuit of the switching capacitor.

1515

Наиболее близким к предлагаемому вл етс устройство дл электродуговой сварки , которое содержит источник питани посто нного тока и постовые регул торы, содержащие силовой тиристор, коммутирую20 щий и сглаживающий дроссель, коммутирующий и фильтрующий конденсаторы, шунтирующий диод и резистор. Устройство предназначено дл улучшени динамическихClosest to the present invention is an electric arc welding device that contains a DC power source and station controllers containing a power thyristor, a switching and smoothing choke, switching and filtering capacitors, a shunt diode and a resistor. The device is designed to improve dynamic

характеристик многопостовой системы пита ни ГзЛОсновными недостатками известного устройства вл ютс ограниченна область его применени , так как регулирование сварочных параметров может осуществл тьс только путем частотно-импульсной модул ции , ненадежность в работе, ибо регул тор сварочного тока может иметь срывы из-за невыключени силового тиристора.The characteristics of the multipoint power supply system The main disadvantages of the known device are the limited scope of its application, since the welding parameters can only be adjusted by means of frequency-pulse modulation, unreliable in operation, because the welding current controller may have a breakdown due to non-switching off of the power thyristor .

Целью изобретени вл етс расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечени сварки импульсным током , модулированным током и с короткими замыкани ми.The aim of the invention is to enhance the functionality of the device by providing welding with pulsed current modulated and short-circuited.

Поставленна цель достигаетс тем, что в многопостовое устройство дл электродуговой сварки, содержащее источник посто нного тока и постовые регул торы сварочного тока, каждый из которых состоит из последовательно соединенных силового тиристора , коммутирующего и сглаживающего дросселей , включенных в цепь питани сварочной дуги, коммутирующего и фильтрующего конденсаторов, секционированного сопротивлени и диода, шунтирующего сглаживающий дроссель, в каждый из постовых регул торов введены блокирующий диод, зар дный дроссель, вспомогательный тиристор и разделительный диод, при этом через последний постовые регул торы подключены к источнику питани , последовательно соединенные блокирующий диод и зар дный дроссель через коммутирующий конденсатор подключены паралельно фильтрующему конденсатору , вспомогательный тиристор включен параллельно последовательно соединенным коммутирующим конденсатору и дросселю , а параллельно коммутирующему дросселю и силовому тиристору включено секционированное сопротивление.The goal is achieved by the fact that a multi-station device for electric arc welding contains a direct current source and welding current controllers, each of which consists of series-connected power thyristor, switching and smoothing chokes, included in the power circuit of the welding arc, switching and filtering capacitors, a sectioned resistance and a shunt smoothing diode, a blocking diode, a charging choke, are introduced into each of the post regulators. the assisting thyristor and the isolation diode are connected to the power supply through the last post controllers, a series-connected blocking diode and a charging choke are connected through a switching capacitor in parallel to the filter capacitor, the auxiliary thyristor is connected in parallel to the serially connected switching capacitor and the choke, and parallel to the switching choke and power thyristor included partitioned resistance.

На чертеже, изображено устройство, схема .The drawing shows the device diagram.

Многопостовое устройство дл электродуговой сварки, содержащее источник 1 питани посто нного тока, постовые регул торы 2 сварочного тока, которые через разделительные диоды 3 подключены параллельно источнику 1 питани , причем каждый постовой регул тор 2 сварочного тока состоит из последовательно соединенных силового тиристора 4, коммутирующего 5 и сглаживающего 6 дросселей, включенных в плюсовую цепь питани сварочной дуги, коммутирующего 7 и фильтрующего 8 конденсаторов , секционированного сопротивлени 9, подсоединенного параллельно коммутирующему дросселю 5 и силовому тиристору 4, диода 10, шунтирующего сглаживающий дроссель 5 и дуговой промежуток, последовательно соединенных блокирующего диода 11 и зар дного дроссел 12, которые через коммутирующий конденсатор 7 подключены параллельно фильтрующему конденсатору 8, и вспомогательного тиристора 13, шунгирующего последовательно соединенные коммутирующие конденсатор 7 и дроссель 5.A multi-post electric-arc welding device containing a DC power supply 1, post current controllers 2, which are connected parallel to the power source 1 through separation diodes 3, each welding current post station 2 consists of series-connected power thyristor 4, switching 5 and smoothing 6 chokes, included in the positive supply circuit of the welding arc, switching 7 and filtering 8 capacitors, partitioned resistance 9, connected in parallel On the commutation choke 5 and the power thyristor 4, diode 10, shunting smoothing choke 5 and arc gap, series-connected blocking diode 11 and charge throttle 12, which are connected in parallel through the switching capacitor 7 and parallel to the filter capacitor 8. switching capacitor 7 and choke 5.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При включении источника 1 питани зар жаютс фильтрующий 8 и коммутирующий 7 конденсаторы. Первый зар жаетс по цепи: ( + ) 1-3-8-(-)1, до напр жени источника 1 питани , а второй зар жаетс по цепи: (-f) 1 -3-7- 12-11 - (-) 1, до напр жени , равного примерно двойному напр жению источника питани с пол рностью , указанной на чертеже. :Устройство готово к работе.When power supply 1 is turned on, the filtering 8 and switching 7 capacitors are charged. The first is charged along the circuit: (+) 1-3-8 - (-) 1, before the voltage of the power supply source 1, and the second is charged along the circuit: (-f) 1 -3-7-12-11-11 - (- ) 1, until a voltage equal to approximately double the voltage of the power source with the polarity indicated on the drawing. : The device is ready for operation.

Включение силового тиристора 4 приводит к протеканию сварочного тока по цепи: ( + )1-3-5-4-6-дуга-(-)1. Включение вспомогательного тиристора 13 приводит к выключению силового тиристора 4 за счет приложени на первом этапе коммутации в обратном направлении напр жени предварительно зар женного коммутирующего конденсатора 7 по цепи: (-f )7-8-10 - 4-13-(-)7. На втором этапе коммутации происходит перезар д коммутирующего конденсатора 7 по цепи: верхн обкладка 7-12-13-нижн обкладка 7, с пол рностью, обратной указанной на чертеже, после чего вспомогательный тиристор 13 закрываетс . На следующем этапе происходит резонансный перезар д коммутирующего конденсатора 7, по цепи: нижн обкладка 7-12-11 - 1-3- верхн обкладка 7, с пол рностью, указанной на чертеже. Причем напр жение, до которого перезар дитс коммутирующий конденсатор 7, будет значительно превышать первоначальное, что достигаетс за счет действи в цепи перезар да напр жени зар женного конденсатора 7 с пол рностью, противоположной указанной на чертеже, и напр жени источника 1 питани . Напр жение на коммутирующем конденсаторе 7 будет увеличиватьс при каждом последующем цикле «пе0 резар д - зар д и затем стабилизируетс на требуемом дл нормальной коммутации уровне, за счет соответствующего подбора параметров зар дного и коммутирующего контуров, а также их добротностей.Turning on the power thyristor 4 leads to the flow of welding current through the circuit: (+) 1-3-5-4-6-arc - (-) 1. Turning on the auxiliary thyristor 13 causes the power thyristor 4 to be turned off by applying, at the first stage of switching in the opposite direction, the voltage of the precharged switching capacitor 7 along the circuit: (-f) 7-8-10 - 4-13 - (-) 7. At the second switching stage, recharging of the switching capacitor 7 along the circuit takes place: the upper lining 7-12-13 is the lower lining 7, with the polarity opposite to that indicated on the drawing, after which the auxiliary thyristor 13 is closed. At the next stage, a resonant recharge of the switching capacitor 7 occurs along the circuit: the bottom plate 7-12-11 - 1-3 - top plate 7, with polarity indicated in the drawing. Moreover, the voltage to which the commutation capacitor 7 is recharged will significantly exceed the initial one, which is achieved due to the action in the circuit of recharging and charging the charged capacitor 7 with the polarity opposite to that indicated in the drawing and the voltage of the power source 1. The voltage across the switching capacitor 7 will increase with each successive cycle and the accumulator will stabilize at the level required for normal switching, by appropriately selecting the parameters of the charging and switching circuits, as well as their Q-factors.

С момента выключени силового тиристора 4, протекает ток паузы по цепи: ( + )1 -From the moment the power thyristor is turned off 4, a pause current flows through the circuit: (+) 1 -

3-9-6-дуга-(-)1. Величина тока паузы определ етс выбором параметров секционированного сопротивлени 9.3-9-6 arc - (-) 1. The value of the pause current is determined by the choice of the parameters of the partitioned resistance 9.

0 Диод 3 необходим дл исключени вли ни друг на друга при работе от одного источника нескольких регул торов сварочного тока, так как без него при коротком замыкании дугового промежутка в сварочной цепи одного из регул торов, фильтрующие0 Diode 3 is necessary to eliminate the effect on each other when operating from one source several regulators of welding current, because without it, when a short circuit of the arc gap in the welding circuit of one of the regulators, filtering

и коммутирующие конденсаторы других регул торов могут разр жатьс через короткозамкнутую цепь, что приводит к нарушению их работы.and the switching capacitors of other regulators can be discharged through a short-circuited circuit, which leads to disruption of their operation.

Предлагаемое многопостовое устройство имеет большие преимущества перед известными и широко примен емыми в промышленности . Так, например, отказ от традиционных в многопостовых системах питани балластных реостатов и регулируемых дросселей позвол ет значительно улучшить энергетические показатели, КПД и динамические свойства, уменьшить инерционность, а также значительно повысить качество сварки . Что касаетс примен вшихс ранее известных тиристорных регул торов, то по сравнению с ними предлагаемый обладает более широкими функциональными возможност ми , так, как он может быть применен с различными способами сварки (импульсной , модулированным током, с короткими замыкани ми дугового промежутка и др.), обеспечить процесс с обратными св з ми по мгновенным значени м его параметров, а также позвол ет расширить регулировочные и энергетические показатели устройств такого типа.The proposed multipost device has great advantages over the known and widely used in industry. For example, the rejection of traditional ballast rheostats and adjustable chokes in multi-post feeding systems allows to significantly improve energy performance, efficiency and dynamic properties, reduce inertia, and significantly improve the quality of welding. As for the previously known thyristor controllers, compared to them, the proposed one possesses wider functional capabilities, as it can be applied with various welding methods (pulsed, modulated current, arc arc short circuits, etc.) , to provide a process with feedback on the instantaneous values of its parameters, and also allows the adjustment and energy indicators of devices of this type to be expanded.

Проведенные испытани показали высокую устойчивость в работе предлагаемого устройство в большом диапазоне сварочных режимов и при различных модификаци х способов электродуговой сварки.The tests performed showed high stability in the operation of the proposed device in a wide range of welding modes and with various modifications of electric arc welding methods.

Claims

1. USSR author's certificate No. 221878, cl. At 23 K 9/00, 04.06.65.

2.Electrotechnical industry. Scientific and technical abstract collection. Ser. “Electric Welding, 1971, No. 5,

with. 5-7.

3. USSR author's certificate number 240899, cl. At 23 K 9/10, 10.06.65.