SU998036A1 - Система питани дл многопостовой дуговой сварки - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к дуговой сварке и, в частности, к системе питани  дл  многопостовой сварки, преимущественно на переменном токе.

Многопостова  сварка, имеюща  существенные эксплуатационные преи / щества перед однопостоэой сваркой, представл ет большой практический интерес дл  потребителей. Однако применение многопостовой сварки на переменном токе в насто щее врем  весьма ограничено (практически отсутствует) из-за серьезных недостатков известных систем питани .

Известны системы питани  дл  многопостовой сварки на переменном токе содержащие общий источник питани  - силовой трансформатор, распределительные шинопро&о щ переменного тока и постовые регул торы.

В качестве постовых регул торов могут использоватьс  дроссели с регулируе1Уйм врздушным зазором Cl дроссели, насыщени  | 2, тиристоЕИД, включенные встречно-параллельно и шунтирова нные дросселем с воздушным зазором ЗЗ.

Однако данным системам дл  многопостовой сварки на переменном то

ке присущи невысокйе СВарсгчгныегтг эксплуатационные характеристики. Так во всех известных системах .форма кривой сварочного тока сильно искажена, невозможно получить благопри тную дл  сварки пр моугольную форму тока, регулировать частоту сварочного тока с целью выбора оптимсшьной , компенсировать и регулировать посто нную составл ющую тока; трудно или невозможно обеспе-. чить пульсирующие и импульсные режимы .

(Из-за высокого индуктивного со15 противлени  длинных магистралей

(распределительных шииопроводов) переменного тока, трудно обеспечить на постах стабилг ное напр жение при включении других постов и следова20 тель но, независимость работы постов друг от друга.

Кремле того, постовые регул торы в данных устройствах громоздки, так как работают на низкой частоте (50 Гц)..

Наиболее близкой к изобретению  вл етс  система питани , в которой в качестве общего источника питани  применён силовой трансформатор с

распределительным шинопроводом переменного тока, а в качестве постового регул тора - дроссели с воэдуыным зазором 43.

Известному устройству также присущи указанные неоюстатки и, кроме того, - невозможность дистанционного регулировани  тока и низка  надежность , обусловленна  подвижными сердечниками дроссел .

Целью изобретени   вл етс  повышение качества сварного соединени  за счет выбора оптимальной частоты сварочного тока импульсных режимов сварки и исключени  вли ни  постов друг на друга.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в системе питани  дл  многопостовой дуговой сварки, преимущественно на переменном токе, содержащей общий источник питани , распределительные шинопроводы и постовые регул торы, общий источник питани  выполнен на двухпол рном выпр мителе с нулевой точкой, а постовые регул торы выполнены на низкочастотных , и высокочастотных полупроводниковых ключах, обратных ключах и двухобмоточном дросселе, при этом общий источник питани  соединен трехпроводными шинопроводами посто нного тока с постовыми регул торами , а его первый вход соединен с плюсовым шинопр.оводом и через высокочастотный и низкочастотный ключи и обмотки дроссел  - с вторым входом постового регул тора, который соединен с минусовым ыинопроводом , причем точка соединени  высокочастотного и низкочастотного ключей через обратные ключи доединена с третьим входом постового регул тора , который соединен о нулевым шинопроводом.

На фиг. 1 представлена схема системы питани ; на фиг. 2 - временны характеристики сварочного тока в режиме симГ/1ётричного (о) и-несимметричного (J) переменного тока, а также в режиме импульсного знакопосто нного тока () пр мой и обратной пол рности, который может быть также получей от предлагаемой системы питани .

Система питани  (фиг.1) содержит общий источник питани  1, выполненный на двухпол рном выпр мителе с нулевой точкой, трехпроводный рас-т пределительный шинопровод 2 (+), 3(0) и 4(-).и посто нные регул торы 5 - 7. В каждый постовой регул тор включены высокочастотные ключи 8 и 9, низкочастотные ключи J.O и 11, обратные ключи 12 и 13, двухобкоточный дроссель 14 с обмотками 15 и 16, датчики тока 17 и 18, элементы сравнени  сигнала задани  с сигналом датчиков тока 19 и 20, блок управлени  низкочастотными ключами 21 и блок управлени  высокочдстотными ключами 22 к выходным зажимам регул тора 23 и 24 подключены электрод 25 и изделие 26 (сварочна  дуга).

Устройство работает следующим образом.

Блок управлени  21 дает команду на поочередное включение одного из. низкочастотных ключей (определ ет длительность полупериодов сварочног тока) и дает через блок управлени  22 разрешение на работу соответствующего высокочастотного ключа. Блок управлени  22 задает максимальное и минимальное значение тока одного и другого полупериодов.

При подаче с блока управлени 

21команды на включение низкочастотного ключа 10 и разрешени  на блок

22на включение высокочастотного ключа 8, ключи 8 и 10 замыкаютс ,

и начинаетс  нарастание тока обратной пол рности по цепи: зажим + выпр мител  1, ключ 8, датчик тока 17, низкочастотный ключ 10, обмотка 15 дроссел  14, сварочна  дуга (зажим регул тора 24, электрод 25, изделие 26, зажим регул тора 23), зажим О выпр мител  1.

При достижении током дуги максимального значени , заданного блоком 22, элемент сравнени  19 дает команду на отключение ключа 8. Энерги , накопленна  дросселем 14 во врем  импульса напр жени , поддерживает сварочный ток по цепи: обмотка 15 дроссел , дуга, ключ 12, датчик тока 17, ключ 10. При спаде тока от заданного минимального значени  элемент сравнени  дает команду на включение ключа 8, при этом снова начинаетс  нарастание тока до заданного значени . Такой процесс пульсации тока обратной пол рности продолжаетс  до окончани  установленой длительности полупериода сварочного тока.

Смена пол рности производитс  по команде блока 21; при этом сигнал задани  величины сварочного тока обратной пол рности блоком 22 отключаетс  с элемента 19, а на элемент 20 подаетс  сигнал задани  величины сварочного тока пр мой поТ1 рности . Ключ 8 размыкаетс , а ключ 9 замыкаетс . Одновременно поступает сигнал на включение ключа 11 и отключение ключа 10. Нарастающий ток пр мой .пол рности проходит по обмотке 16 дроссел ми наводит в обмотке 15 ЭДС, способствуюшую быстрому отключению ключа 10. Энерги , накопленна  в дросселе в полупериод обратной пол рности, трансформируетс  в обмотку 16, обеспечива  быструю смену пол рности сварочного тока . Начинаетс  процесс пульсации тока пр мой пол рности от минимального до максимально го заданного зна чени . В зависимости от значени  дли тельности тока пр мой пол рности t и тока обратной пол рности top , а также от соотношени  пороговых значений тока пр мой пол рности /доксп IIVVUH пп пороговых значений тока обратной пол рности l vaKcon . ммноп могут быть получены как симметричный режим переменного тока (фиг.2а) так и любые вариации несимметричного режима (фиг. 2б). При необходимости получени  знакопосто нного пульсирующего с низкой частотой (фиг. 2в) или посто нного тока дуги той или иной пол рности блок управлени  21 формирует разрешающий сигнал на одном низкочастотном ключе (10 или 11) и через блок 22 на одном высокочастотном ключе (8 или 9). При этом пороговые значени  тока импульса 1, wvHHM и тока паузы мин.ц. задаютс  блоком управлени  22, а длительность импульса тока t и паузы тока tf, - блоком 21.. . Предложенное устройство обеспечивает по сравнению с известными возможность широкого внедре,ни  многопостовой сварки на переменном токе , так как оно свободно от всех не достатков, присущих известным системам многопостовой сварки на.переменном токе. Наличие в устройстве шинопроводов посто нного тока исклю чает большое падение напр жени  в них, а-следовательно, взаимное вли ние работы постов друг на друга, и позвол ют производить сварку на посто нном токе от традиционных регул торов (например балластных реостатов ) . При этом достигаетс  существенно повышение сварочных свойств, так ка можно получать пр моугольный переменный ток, выбирать оптимальную ча стоту, регулировать и компенсировать посто нную составл ющую, независимо регулировать длительность амплитуду и глубину пульсации полу волн тока пр мой и обратной пол р ности, а также получать импульсные и пульсирующие режимы, вследствие того, что регулирование производит с  на высокой частоте. Предлагаемое устройство обеспечивает снижение материалоемкости, так как дроссели работают на высокой частоте, универсальность системы дл  сварки на переменном токе и знакопосто нном токе пр мой и обратной пол рности. ФЬрмула изобретени  Система питани  дл  многопостовой дуговой сварки, преимуществе«нд на переменном токе, содержаща  общий источник питани , распределительные шинопроводы и постовые регул торы, отличающа с  тем, что, с целью повшиени  качества сварного соединени  за счет выбора оптимальной частоты сварочного тока импульсных режимов сварки и исключени  вли ни  постов друг на друга, о&ций источник питани  выполнен на двухпол рном выпр мителе с нулевой точкой , а Постовые регул торы выполнены на низкочастотных и высокочастотных полупроводниковых ключах, обратных ключах и двухобмоточном дросселе , при этом общий источник питани  соединен трехпроводными шинопроводами посто нного тока с постовыми регул торами, а его первый вход соединен с плюсовым шинопроводом и через высокочастотный и низкочастотный ключи и обмотки дроссел  - с вторым входом постового регул тора , который соединен с минусовым шинопроводом, причем точка соединени  высокочастотного и низкочастотного ключей через обратные ключи соединена с третьим входом постового регул тора, который соединен с нулевым шинопроводом. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Рабинович И.Я. Оборудование дл  дуговой электрической сварки. - . Источники питани . М., Машгиз, 1958, с. 117. 2.Патон Б.Е.. Лебедев В.К. Электрооборудование дл  дуговой и шлаковой сварки. М., Машиностроение, 1966, с. 190. 3.Белинский С.М. и др. Оборудование дл  сварки неплав щимс  электродом в среде инертных газов. Л. Энерги , -1975, с. 52. 4.Рабинович И.Я. С)борудование дл  дуговой электрической сварки. Источники питани . М.; Машгиз, 1958, с. 183 (прототип).

i :

Incutc. лп.

1ниН.0Л

а) о

Irtunn iHQn.aj

6

JSSTф1/г .2

Claims (1)

1. ФЬрмула изобретения

   Система питания для многопостовой дуговой сварки, преимущественна на переменном токе, содержащая общий источник питания, распределительные шинопроводы и постовые регуляторы, о т л и ч ающая с я тем, что, с целью повышения качества сварного соединения за счет выбора оптимальной частоты сварочного тока импульсных режимов сварки и исключения влияния постов друг на друга, общий источник питания выполнен на двухполярном выпрямителе с нулевой точкой, а Постовые регуляторы выполнены на низкочастотных и высокочастотных полупроводниковых ключах, обратных ключах и двухобмоточном дросселе, при этом общий источник питания соединен трехпроводными шинопроводами постоянного тока с постовыми регуляторами, а его первый вход соединен с плюсовым шинопроводом и через высокочастотный и низкочастотный ключи и обмотки дросселя - с вторым входом постового регулятора, который соединен с минусовым шинопроводом, причем точка соединения высокочастотного и низкочастотного ключей через обратные ключи соединена с третьим входом постового регулятора, который соединен с нулевым шинопроводом.