КОММУТИРУЮЩАЯ ПРИСТАВКА Российский патент 1994 года по МПК H02J7/16 H02P9/30 

Изобретение относится к электродуговой сварке постоянным током при отсутствии стационарной электросети, например, в полевых условиях с использованием бортовой сети автомобиля.

Известны устройство для электродуговой сварки в полевых условиях.

Известен источник двойного питания [1], который для работы в отсутствии стационарной электросети имеет генератор переменного тока с встроенным выпрямителем, аккумулятор, регулятор напряжения генератора и коммутатор для ручного изменения режимов работы. Для получения больших токов, необходимых при сварке, к фазным обмоткам генератора подключен дополнительный выпрямительный мост. В данном устройстве используется специальный мощный генератор, обеспечивающий все необходимые режимы. Применение такого источника питания усложняет конструкцию автомобиля, он может быть использован только при создании специальных автомобилей.

Прототипом изобретения является автомобильный переключаемый генератор для электросварки [2] , состоящий из генератора переменного тока с встроенным выпрямителем, аккумулятора, регулятора напряжения генератора, коммутатора для ручного переключения режимов работы и дополнительного преобразователя. В данном случае сварка осуществляется током аккумулятора, генератор работает в режиме зарядки аккумулятора. Так как для зажигания дуги необходимо повышенное напряжение, то ее возбуждение производят с помощью преобразователя.

Недостатком данного устройства является необходимость применения достаточно сложного и дорогостоящего преобразователя и сложность управления, так как для поддержания устойчивого горения дуги во время сварки при использовании стандартных электродов потребуется практически непрерывная коммутация режимов работы.

Целью изобретения является упрощение конструкции, позволяющее осуществить электросварку от бортовой сети автомобиля без ее переделки, и упрощение управления сваркой при использовании стандартных электродов.

Это достигается тем, что к бортовой сети автомобиля подключается электронный коммутатор, обеспечивающий автоматический перевод генератора в режим максимальной мощности при сварке, автоматическое добавление тока аккумулятора, если ток генератора недостаточен, и автоматический переход в режим зарядки аккумулятора после окончания сварки.

Предлагаемое устройство представлено на чертеже.

Оно состоит из генератора 1 переменного тока с встроенным выпрямителем, регулятора 2 напряжения генератора, аккумулятора 3, электронного коммутатора 4, электрододержателей 5 и зажима "масса" 6.

Электронный коммутатор 4 содержит цепь подзаряда, состоящую из намагничивающей обмотки сигнального геркона 7, тиристора 8 подзаряда и резистора 9; цепь сварки, состоящую из намагничивающей обмотки управляющих герконов 10 и электрододержателя 5; цепь дополнительного тока - нагрузочный тиристор 11; сигнальную цепь - резистор 12, индикатор 13, сигнальный геркон 14.

Между катодом и управляющим электродом тиристора 8 включен геркон 14, к этому же управляющему электроду подключена Т-образная цепочка, состоящая из резисторов 15,16 и конденсатора 17. К управляющему электроду тиристора 11 через геркон 18 подключены последовательно соединенные ограничительный резистор 19 и защитный диод 20. Отрицательный полюс аккумулятора 3 и корпус генератора 1 соединены с зажимом "масса" 6.

Приставка работает следующим образом.

Автомобиль находится в рабочем режиме и его двигатель имеет заданную скорость вращения, но сварка не производится. Зарядный тиристор 8 открыт током, поступающим от генератора 1 на управляющий электрод через резисторы 15,16. Идет зарядка аккумулятора 3. Ток зарядки, протекая через намагничивающую обмотку 7, вызывает замыкание геркона 14. Свечение индикатора 13 является признаком зарядки аккумулятора.

В процессе сварки, в момент касания сварочным электродом свариваемой поверхности ток генератора, протекая по намагничивающей обмотке 10, замыкает герконы 14 и 18. Так как мощность генератора в этот момент минимальна, то его напряжение становится ниже напряжения аккумулятора и тиристор 8 закрывается. Если до этого момента регулятор напряжения генератора 2 получает питание от генератора, то после закрывания тиристора 8 его питание осуществляется от аккумулятора через резистор 9, т.е. пониженным напряжением, и генератор переходит в режим максимальной мощности, идет сварка. Если ток генератора недостаточен, то и в этом случае напряжение генератора меньше напряжения аккумулятора, тиристор 11 открывается и в электрод поступает дополнительный ток от аккумулятора.

Так как генератор имеет мягкую характеристику и его напряжение холостого хода в этом режиме составляет 60-80 В, то процесс сварки имеет достаточную устойчивость. Если все же происходит кратковременный разрыв дуги и герконы 14,18 размыкаются, то тиристор 8 остается закрытым на время задержки, создаваемой конденсатором 17, и дуга восстанавливается.

При прекращении сварки герконы 14,18 размыкаются и происходит процесс зарядки аккумулятора.

Геркон 18 предотвращает короткое замыкание аккумулятора через сварочный электрод при выключенном автомобиле, диод 20 защищает тиристор 11 при сварке, если напряжение генератора выше напряжения аккумулятора, подбором резистора 19 можно регулировать соотношение сварочных токов аккумулятора и генератора.

Использование: изобретение относится к электродуговой сварке постоянным током при отсутствии стационарной электросети. Сущность изобретения: к бортовой сети автомобиля подключается электронный коммутатор, обеспечивающий автоматический перевод генератора в режим максимальной мощности при сварке, автоматическое добавление тока аккумулятора, если ток генератора недостаточен, и автоматический переход в режим зарядки аккумулятора после окончания сварки. 1 ил.

КОММУТИРУЮЩАЯ ПРИСТАВКА для электродуговой сварки от бортовой сети автомобиля с генератором переменного тока, имеющим встроенный выпрямитель, который через электронный коммутатор соединен с регулятором напряжения генератора, аккумулятором, электрододержателем и зажимом "масса", отличающаяся тем, что электронный коммутатор выполнен в виде зарядного и нагрузочного тиристоров, анод зарядного тиристора через намагничивающую обмотку сигнального геркона подключен к выходу генератора, а его катод - к регулятору напряжения генератора и через резистор - к плюсовой клемме аккумулятора, к которой также подключен анод нагрузочного тиристора, катод которого соединен с электрододержателем и через намагничивающую обмотку двух управляющих герконов с выходом генератора, сигнальный геркон через последовательную цепь, состоящую из индикатора и баластного резистора, соединен с клеммами аккумулятора, один из управляющих герконов подключен между катодом и управляющим электродом зарядного тиристора, к этому же управляющему электроду подключена Т-образная цепь, состоящая из двух резисторов, соединенных последовательно к выходу генератора, и конденсатора, второй вывод которого подключен к клемме "масса", управляющий электрод нагрузочного тиристора через другой управляющий геркон подключен к катоду разделительного диода со своим ограничительным резистором, соединенным с положительным полюсом аккумулятора, у которого отрицательный полюс подключен к заземлению генератора и зажиму "масса".