SU967710A1 - Источник питани горелки дл сварки - Google Patents

Description

Изобретение относите к сварочнсй технике, а именно к источникам питани  микроплазменных установок дл  сварки изделий разнопол рнымк импульсами тока.

Известен источник питани  дл  реализации импульсных процессов при сварке алюмини  и его сплавов, генерирующий разнопол рные импульсы тока необходимой длительности, амплитуды, формы и обеспечивающий возможность их регулировани . Он состоит из двух сварочных выпр мителей дл  питани  соответственно дуги пр мой и обратной пол рности и коммутатора посто нного тока. Последний включает в себ  два силовых тиристора, два коммутирующих конденсатора, два силовых диода и блок управлени  тиристорами l1.

Недостатко этрго источника  вл етс  низка  надежность на верхних частотах работы коммутатора, обусловленна  недостаточным уровнем напр жени  на коммутирующих конденсаторах ,, необходимого дл  надежного запирани  силовых тиристоров, в то же врем  уровень напр жени  на выходе выпр мителей определ етс  требовани ми техники безопасности и не; может превышать 100 В.

Наиболее близким к изобретению  вл етс  источник питани  дл  сварки алюмини  и его сплавов, состо щий из трех выпр мителей и тиристорного коммутатора импульсов тока, включающего в себ  два силовых тирис10 тора, два силовых диода, два коммутирующих конденсатора и блок управлени  силовыми тиристорами. Два из выпр мителей питают дуги соответственно пр мой и обратной пол рности,

15 с третьего выпр мител  запитываетс  схема осцилл тора и дежурна  дуга. Дл  повышени  устойчивости работы коммутатора, особенно на корйтких импульсах и больших токах, коммути20 рующие конденсаторы запитаны от вспомогательного маломощного источника с повышенным напр жением. При этом увеличиваетс  напр жение на коммутирующих конденсаторах и соот25 ветственно обратное напр жение, прикладываемое к силовым тиристорам в различные циклы работа коммутатора. Это позвол ет Улучшить амплитудночастотные характеристики источника 30 питани  2. Однако I наличие дополнительного источника напр} жени  усложн ет устройство . Кроме того, в схеме коммутатора используютс  четыре силовых элемента (два тиристора и два диода ) , что вместе с наличием источника напр жени  снижает КПД. Цепью изобретени   вл етс  упрощение источника и повышение его КПД I Поставленна  цель достигаетс  тем, что в источнике питани  горелк дл  сварки, преимущественно микроплазменной , содержащем сварочный трансформатор, вторична  обмотка ко торого подключена к выпр мителю, коммутатор импульсов тока, включеиощий в себ  два конденсатора, два тиристора с блоком управлени  тирис торами, трансформатор выполнен с нулевым выводом,  вл ющимс  одновременно средней точкой выпр мител  Ивыводной клеммой нагрузки, а конденсаторы -и тиристор л соединены меж ду собой попарно по схеме моста с однонаправленным включением тиристо рюв в :противо.положные ; плечи моста, при этом анод первого тиристора и катод второго тиристора подключены соответственно к плюсовому и минусовому выводам сварочного выпр мите л , а катод первого и анод второго тиристора подсоединены к соответствующим электродам горелки. На чертеже приведена блок-схема источника питани  горелки микроплаз меинрй установки. Источник состоит из сварочного выпр мител  1 и тиристорного коммутатора 2 импульсов тока. В ростав выпр мител  трех фазный сварочный трансформатор 3 с нулевым проводсж 4 и полупроводнико вые цкорц 5-10. Первичные обмотки 11-13 трансформатора 3 подключены к трехфазной питающей сети 380/220 Вторичные обмотки 14-16 трансформат ра 3 соединены по схеме Звезда с нулев11м выводом . Нулевой вывод 17 вторичных обмоток 14-16 подсоединен к свариваемому изделию 18. Нулевой вывод 17 трансформатора 3  вл етс  одновременно выводом средней точки выпр мител  1. . Полупроводниковые диоды 5-10 под ключены к вторичным обмоткам 14-16 трансформатора 3 по схеме Ларионова голосовой и минусовой выход которых сое4 1ииен с выходными выводами соответстве но 19, 20 выпр мител  1. В состав тиристорного коммутатора 2 вход т тиристоры 21 и 22, коммутирующие конденсаторы 23 и 24. Конден сатор 24, тиристор 21, конден 23 и тиристор 22 соединены между собой последовательно и образуют мост с однонаправленным включением тиристоров 21 и 22 ъ противоположеные плечи моста. Точка 25 соединени  анода тиристора 21 с koндeнcaтopoм 24 подключена к плюсовому выводу i9 сварочного выпр мител  1. Точка 27 соединени  катода тиристора 21 с конденсатором 23 соединена также с соплом 28 микроплазменной горелки 29. Точка 30 соединени  конденсатора 24 с анодом тиристора 22 соединена с центргшьным электродом 31 микроплазменной горелки 29. Точки ,25, 27, 26, 30 соединени  элементов 21, 23, 22, 24 представл ют собой вершины мостовой схемы соединени . Управл ющие переходы тиристоров 21, 22 подключены к устройству 32 импульсног-фаэового управлени  тиристорами 21, 22. Параллельно соплу 28 и его злектроду 31 подключен источник 33 тока дежурной дуги. В цепь протекани  тока дежурной дуги включен осцилл тор, 34 поджига дежурной дуги. Источник работает следующим образом . На управл ющий электрод тиристора 21 поступает управл ниций импульс с устройства 32, при этом тиристор 21 откс лваетс  и по цепи плюсовой вывод 19 сварочного выпр мител  1 тиристор 21 - сопло 28 микроплазменной горелки 29 - свариваемое изделие 18 - вывод 17 средней, точки сварочного выпр мител  1 протекает ток сварки. При открытом тиристоре 21конденсатор 23 зар жаетс  примерно до напр жени  сварочного вьшр мител  1. При поступлении управл ющего импульса с устройства 32 на управл ющий электрод тиристора 22 направление тока сварки измен етс . При этом тиристор 21 закрываетс , а тиристор 22открываетс . Тиристор 21 закрываетс  током перезар дки конденсатора 24 от конденсатора 23, протекающим по цепи + конденсатора 23 - тиристор 21 - конденсатор 24 - открытый тиристор 22 - - конденсатора 23. Сварочный ток при открытом тиристоре 22 протекает по цепи вывод iV средней точки сварочного выпр мите-. л  1 - свариваемое изделие 18 - -центральный электрод 31 горелки 29 тиристор 22 - минусовой вывод 20 сварочного выпр кштел  1. При этом конденсатор 24 зар жаетс  примерно до напр жени  сварочного выпр мител  1 по цепи плюсовой вывод 19 сварочного выпр мител  1 - конденсатор 24 - тиристор 22 - кинусо1вой вывод 20 сварочного выпр мител  1.

При поступлении на управл ющий электрод тиристора 21 управл ющего .импульса тиристор 22 закрываетс  током перезар дки, конденсатора 23 от конденсатора 24, протекающим по цепи + конденсатора 24 - тиристор 21 конденсатор 23 - тиристор 22 - - конденсатора 24, Сварочный ток течет по цепи плюсовой вывод 19 сварочного выпр мител  1 - тиристор 21 сопло 28 микроплаэмённой горелки 29 свариваемое изделие 18 - вывод 17 средней точки сварочного выпр мител  1 .

Таким образом, поочередно к соплу 28 микроплазмеиной горелки 29 при:кладываютс  положительные, а к электроду 31 той же горелки - отрицательные относительно свариваемого издели  18 пр моугольные импульсы напр жени . Длительность отрицательного импульса, а следовательно, и.длительность протекани  тока дуги пр мой пол рности задаетс  вро 1енем между приходом управл ющих импульсов натиристоры 21 и 22, а длительность положительных импульсов - частотой следовани  импульсов управлени  , поступающих с устройства 32 на управл ющие переходы тиристоров 21 и 22. Протекание тока дуги пр мой и обратной пол рности соответственно между свариваемым изделием 18 и электродом 31 горелки 29,- между свариваекым изделием 18 и соплом 28 микроплазменной горелки 29 возможно при подаче в горелку плазмообразующего газа и при условии горени  дежурной дуги между электродом 31 и соплом 28 горелки 29, запитываемой от источника тока 33 дежурной дуги. Дежурна  дуга возбуждаетс  с помощью осцилл тора 34, с последовательной схемой его включени  в цепь протекани  тока дехсурной. дуги.

Выполнение в предложенном источнике сварочного выпр мител  со средней точкой и последовательное соединение тиристоров и коммутирующих конденсаторов по мостовой схеме с подключением двух вершин моста к крс1йним плюсовому и мйнусовому выводам сварочного выпр мител  и двух вершин соответственно к соплу и электроду плазменной горелки обеспечивает зар д коьФлутирующих конденсаторов до; напр жени , равного удвоенному значению рабочего напр жени  на дуговом промежутке свариваемое изделие - сопло горелки,свариваемое

.изделие - электрод горелки (примерно до 200 В). Это обеспечивает надежную коммутацию тиристоров при упрсхцении устройства и повышении его КПД, так как коммутатор импульсов 5 тока выполнен на двух тиристорах и не требуетс  специгшьного источники дл  подзар да коммутирующих конден-саторов повышенным, по сравнению с рабочим, напр жением. Кроме того, Q в пред1:оженном устройстве емкость коммутируюш.их конденсаторов в два раза меньше емкости коммутирующих конденсаторов известных источников питани  ropejTOK микроплазменных установок эа счет зар да их до напр 15

жени , равного рабочему напр жению на дуговом промежутке. Это позвол ет при сохранении надежности работы устройства упростить его.

Изобретение позвол ет повысить 20 КПД на 10% по сравнению с известным источником.

Claims (2)

1.Микроплазменна  сварка, Киев, Наукова думка, 1979, с.89-91,

рис. 50. ..

2.Там же, с.111-116, рис. 65 (прототип).