SU997200A1

SU997200A1 - Device for power supply of laser installations

Info

Publication number: SU997200A1
Application number: SU813300055A
Authority: SU
Inventors: Владимир Константинович Лебедев; Владимир Дмитриевич Шелягин; Олег Кузьмич Назаренко; Лев Нухимович Гольдфарб; Александр Васильевич Перов; Михаил Павлович Кулешов; Лариса Петровна Некрасова; Михаил Алексеевич Филиппов; Алексей Алексеевич Иванов; Галым Абильсиитович Абильсиитов; Феликс Константинович Косырев; Александр Петрович Леонов
Original assignee: Предприятие П/Я М-5671
Priority date: 1981-07-02
Filing date: 1981-07-02
Publication date: 1983-02-15

Description

Союз СоветскихUnion of Soviet

СоциалистическихSocialist

РеспубликRepublics

(..>997200(..> 997200

Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийUSSR State Committee for Inventions and Discoveries

О П И САНИ ЕO P AND SANI E

ИЗОБРЕТЕНИЯInventions

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 02.07.81 (21) 3300055/24-07 с присоединением заявки № — (23) Приоритет—TO AUTHOR'S CERTIFICATE (61) Additional to author. certificate-wu— (22) Declared 02.07.81 (21) 3300055 / 24-07 with the addition of application No. - (23) Priority—

Опубликовано ISO283. Бюллетень № 6Published by ISO283. Bulletin No. 6

Дата опубликования описания 15.02.83 (72) Авторы изобретения (71)Заявитель (51)М.Кл.³ Date of publication of the description 02.15.83 (72) Authors of the invention (71) Applicant (51) M.Kl. ³

Н 02 М 7/10 (53) УДК 621.316.H 02 M 7/10 (53) UDC 621.316.

.925.4:621.314..925.4: 621.314.

.572(088.8).572 (088.8)

В.К.Лебедев, В.Д.Шелягин, О.К.Назаренко, Л.Н А.В.Перов, М.П.Кулешов, Л.П.Некрасова, М.А.ф А.А.Иванов, Г.А.Абильсиитов, Ф.К.Косырев иV.K. Lebedev, V. D. Shelyagin, O. K. Nazarenko, L. N. A. Perov, M. P. Kuleshov, L. P. Nekrasova, M. A. F. Ivanov, G.A.Abilsiitov, F.K.Kosyrev and

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ ЛАЗЕРНЫХ УСТАНОВОК(54) DEVICE FOR POWER SUPPLY OF LASER INSTALLATIONS

2 изобретение относится к лазерной сварке и может быть использовано в установках для размерной обработки нагрева и других технологических процессов .2, the invention relates to laser welding and can be used in installations for dimensional processing of heating and other technological processes.

Известно устройство для питания лазерных установок, содержащее источник переменного тока, трансформатор, выпрямительный мост, тиристорный регулятор на стороне .первичной обмотки трансформатора и схему управления с обратными связями, стабилизирующими выпрямленное напряжение£1}.A device for powering laser systems is known, comprising an AC source, a transformer, a rectifier bridge, a thyristor regulator on the side of the primary winding of the transformer, and a control circuit with feedback stabilizing the rectified voltage £ 1}.

Недостатком этого устройства является то,· что выравнивание токов, . протекающих по электродам, и поддержание стабильности разряда осуществляется балластными сопротивлениями. При этом ввиду неодинаковых условий существования разряда в различных рядах электродов вдоль потока газа, вызванных его разогревом и ионизацией, величины сопротивлений значительно отличаются по номиналам и подбор их весьма затруднен. Потери мощности в балластных сопротивлениях достигают 40-50%. Разряд неустойчив, часто переходит в дуговую форму, что срывает генерацию света, и следовательно, нормальную работу установки . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство _ для питания лазерных установок, содер⁵ жащее источник переменного тока, который через трансформаторы, число которых равно числу пар электродов газоразрядных промежутков, и выпрями.Q тели подключен к электродам газоразрядных промежутков, тиристорный регулятор, блок управления и дроссель, включенные в первичную обмотку трансформатора £2].The disadvantage of this device is that · the alignment of currents,. flowing through the electrodes, and maintaining the stability of the discharge is carried out by ballast resistances. In this case, due to the unequal conditions for the existence of a discharge in different rows of electrodes along the gas flow, caused by its heating and ionization, the resistance values significantly differ in nominal values and their selection is very difficult. Power losses in ballast resistances reach 40-50%. The discharge is unstable, often goes into an arc shape, which disrupts the generation of light, and therefore, the normal operation of the installation. The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a device _ for powering laser systems, containing ⁵ an AC source, which is transistor-connected through transformers, the number of which is equal to the number of pairs of electrodes of gas-discharge gaps, and thyristor controller, control unit and inductor included in the primary winding of the transformer £ 2].

Недостатком этого устройства яв15 ляется то, что разряд неустойчив изза большой погрешности стабилизации тока, обеспечиваемой индуктивно-емкостным преобразователем, что снижает мощность разряда,-тем самым пони20 жая КПД устройства. В результа те не может быть получено достаточное выравнивание токов по· электродам.The disadvantage of this device is that the discharge is unstable due to the large error in the current stabilization provided by the inductive-capacitive converter, which reduces the discharge power, thereby lowering the efficiency of the device. As a result, a sufficient equalization of currents by electrodes cannot be obtained.

Цель изобретения - повышение.КПД устройства.The purpose of the invention is improving the efficiency of the device.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для питания лазерных установок, содержащее источник переменного тока, который через трансфор_п маторы, число которых равно числу ’θ пар электродов газоразрядных проме3 ' 4The goal is achieved in that the device for laser power installations, comprising a source of alternating current which, via Transfrm maintenace _n, equal to the number 'θ discharge electrode pairs prome3' 4

Ткутков, и индивидуальные выпрямители подключен к электродам газоразрядных промежутков, тиристорный регулятор, блок управления и дроссель включенные в цепь первичной обмотки трансформаторов, снабжено резистором ^обратной связи, включенным последовательно в цепь газоразрядных промежутков и параллельно входной цепи блока управления, зажимы переменного тока тиристорного регулятора включены в цепь первичной обмотки, охваты' вающей магнитопроводы всех трансформаторов , а в выходную диагональ тиристорного регулятора включен дроссель.Weaves and individual rectifiers are connected to the electrodes of the gas-discharge gaps, the thyristor regulator, the control unit and the inductor included in the primary winding of the transformers are equipped with a feedback resistor ^ connected in series to the gas-discharge gaps and parallel to the input circuit of the control unit, the thyristor controller's AC clamps are included the primary winding circuit covering the magnetic circuits of all transformers, and a choke is included in the output diagonal of the thyristor controller.

На чертеже представлена электрическая схема предлагаемого устройства.The drawing shows an electrical diagram of the proposed device.

Устройство содержит трансформатор 1 с первичной 2 и вторичной 3 обмотками, выпрямители 4', тиристорный регулятор 5, дроссель 6, электроды 7 газоразрядных промежутков, блок 8 управления, резистор 9 обратной свйзи. Число транзисторов 1 и выпрямителей 4 равно числу пар электродов 7.The device comprises a transformer 1 with primary 2 and secondary 3 windings, rectifiers 4 ', thyristor regulator 5, inductor 6, electrodes 7 of gas-discharge gaps, control unit 8, feedback resistor 9. The number of transistors 1 and rectifiers 4 is equal to the number of pairs of electrodes 7.

Катоды электродов 7 подключены к отрицательным выводам выпрямителей 4, положительные выводы объединены и через резистор 9 обратной связи соединены с объединенными анодами электродов 7. Выпрямители 4 питаются от вторичных обмоток 3 трансформаторов 1. В разрыв звезды первичной обмотки включены клеммы переменного напряжения тиристорного регулятора 5, имеющего объединенные анодную и катодную группы, между которыми включен дроссель 6.The cathodes of the electrodes 7 are connected to the negative terminals of the rectifiers 4, the positive terminals are combined and connected through the feedback resistor 9 to the combined anodes of the electrodes 7. The rectifiers 4 are powered by the secondary windings 3 of the transformers 1. An alternating voltage terminal of the thyristor regulator 5 having combined anodic and cathodic groups, between which a choke 6 is connected.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Газ возбуждается в разрядной камере электрическим полем, приложенным к системе электродов от тиристорного выпрямителя. Для увеличения мощности, вкладываемой в разряд, и стабилизации процесса - применяют глубокое секционирование катода как вдоль, так и поперек газового потока.Gas is excited in the discharge chamber by an electric field applied to the electrode system from a thyristor rectifier. To increase the power invested in the discharge and to stabilize the process, deep cathode sectioning is used both along and across the gas stream.

Первичная обмотка 2 охватывает пофазно магнитопроводы всех трансформаторов и ток, протекающий по первичной обмотке, является общим для всех трансформаторов. Величина этого тока определяется уставкой тока, задаваемой блоком 8 управления, и поддерживается неизменной (стабилизируется при изменении сопротивления нагрузки) благодаря изменению угла отпирания тиристорного моста 5 по сигналу резистора 9 обратной связи.The primary winding 2 covers the phase-by-phase magnetic circuits of all transformers and the current flowing through the primary winding is common to all transformers. The magnitude of this current is determined by the current set by the control unit 8, and is maintained constant (stabilizes when the load resistance changes) due to a change in the opening angle of the thyristor bridge 5 by the signal of the feedback resistor 9.

Трансформаторы имеют одинаковые коэффициенты трансформации, поэтому во вторичных обмотках их протекают одинаковые токи, что и определяет равенство токов всех электродов.Transformers have the same transformation coefficients, therefore, the same currents flow in their secondary windings, which determines the equality of the currents of all the electrodes.

Таким образом, предлагаемое устройство выгодно отличается от прототипа, тем, что обеспечивает равномерное деление тока по нагрузкам при минимальных энергетических потерях и его стабилизацию, что способствует повышению устойчивости процесса, увеличению его мощности и повышению !КПД устройства. .Thus, the proposed device compares favorably with the prototype in that it provides a uniform division of current into loads with minimal energy loss and its stabilization, which helps to increase the stability of the process, increase its power and increase! The efficiency of the device. .

Claims

horrors, and individual rectifiers are connected to the electrodes of the gas discharge gaps, the thyristor controller, the control unit and the dross are connected to the primary winding of the transformers and are provided with a feedback resistor connected in series to the gas discharge gaps and parallel to the input circuit of the control unit , the alternating current clamps of the thyristor regulator are included in the primary winding circuit, which covers the magnetic circuits of all transformers, and the selle sel is included in the output diagonal of the thyristor regulator. The drawing shows the electrical circuit of the proposed device. The device contains a transformer 1 with primary 2 and secondary 3 windings, rectifiers A, a thyristor controller 5, a choke 6, electrodes 7 of the discharge gaps, a control unit 8, a reverse-resistor 9. The number of transistors 1 and rectifiers 4 is equal to the number of pairs of electrodes 7. The cathodes are electrode; s 7 are connected to the negative terminals of rectifiers 4, the positive terminals are connected and connected via feedback resistor 9 to the combined anodes of electrodes 7. Rectifiers 4 are powered secondary windings of 3 transformers 1. In the rupture of the star of the primary winding, AC voltage terminals of the thyristor regulator 5 are included, having combined anode and cathode groups, between which the choke is turned on 6. The device operates as follows . The gas is excited in the discharge chamber by an electric field applied to the system of electrodes from the thyristor rectifier. To increase the power input to the discharge and stabilize the process, deep cathode sectioning is used both along and across the gas stream. The primary winding 2 spans the magnetic cores of all transformers and the current flowing through the primary winding is common to all transformers. The magnitude of this current is determined by the current setting set by control unit 8 and maintained unchanged (it stabilizes when the load resistance changes due to a change in the unlocking angle of the thyristor bridge 5 according to the feedback resistor 9 signal. Transformers have the same transformation ratios, therefore the same currents, which determines the equality of the currents of all electrodes. Thus, the proposed device favorably differs from the prototype in that it ensures uniform current reduction in loads with minimum energy lottery and its stabilization, which contributes to increasing the process stability, increasing its power and increasing device efficiency. Formula of invention A device for powering laser installations containing an alternating current source which through transformers, equal to the number of pairs of electrodes of the gas discharge gaps, and the rectifiers are connected to the electrodes of the gas discharge gaps, the thyristor controller, the control unit and the choke included in the primary winding For example, in order to increase efficiency, it is equipped with a feedback resistor connected in series in the gas discharge circuit and parallel to the input circuit of the control unit; the AC terminals of the thyristor controller are included in the primary winding of the magnetic cores of all ; transformers, and the choke is connected to the output of the thyristor regulator. Sources of information taken into account in the examination 1.Automatic welding. 1976, No. 9, p. 14.

2.Bulatov OG et al. Thyristor circuits incorporating high-intensity light sources. M., 1974, p. 159, fig. 5-37.