ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ Российский патент 1998 года по МПК B23K9/67 B23K9/95 

Описание патента на изобретение RU2113950C1

Изобретение относится к дуговой сварке, в частности к электросварочным аппаратам переменного тока облегченной конструкции с пониженным входным током.

За прототип принят источник питания для дуговой сварки, содержащий трансформатор с первичной обмоткой, подключенной через встречно-параллельно соединенные тиристоры к выводам подключения к однофазной сети переменного тока, и вторичной обмоткой, являющейся выходом устройства, трансформатор снабжен дополнительной обмоткой, расположенной на общем для всех обмоток магнитопроводе и подключенной через конденсатор параллельно обмотке трансформатора [1].

Недостатком устрйоства-прототипа является ослабление поджигающего импульса индуктивностью рассеяния трансформатора, что приводит к снижению устойчивости горения сварочной дуги. При последовательном подключении тиристорного блока первичной обмотки к дополнительной обмотке трансформатора с конденсатором схема теряет управляемость в режимах, близких холостому ходу.

Цель изобретения - улучшение условий поджигания дуги, увеличение длины разрыва дуги и расширение диапазона регулирования тока сварки.

Цель достигается тем, что выходные цепи аппарата параллельны, каждая из которых состоит из вторичной обмотки трансформатора, последовательно соединенной с обмотками связи катушки индуктивности, причем параллельно одной из обмоток трансформатора включен резистор. Это улучшает условия поджигания и увеличивает длину разрыва дуги. Подключение резистора параллельно одной из обмоток усиливает импульс поджигания дуги и стабилизирует работу трансформатора, расширяя диапазон регулирования тока сварки. Ветвь вторичной обмотки без резистора имеет индуктивный характер, увеличивая длину разрыва дуги.

На чертеже изображена принципиальная электрическая схема источника питания для дуговой сварки.

Источник питания состоит из трансформатора 1 с первичной обмоткой 6, подключенной через встречно-параллельно соединенные тиристоры 2 и 3 к сети переменного тока 14. Параллельно тиристорам подсоединены последовательно соединенные конденсатор 5 и катушка индуктивности 10. Катушка индуктивности имеет две вторичные обмотки 8 и 7, каждая из которых последовательно соединена с одной из обмоток катушки индуктивности 11 или 12. Параллельно вторичной обмотке трансформатора 7 включен резистор 9. Сварочная дуга 13 последовательно подключена к началу трансформаторных обмоток 7, 8 и концам обмоток катушки индуктивности. Цепи управления тиристорами 2, 3 подключены к фазорегулирующему блоку 4.

Источник питания работает следующим образом.

После включения системы фазорегулирующий блок 4 подаст короткие импульсы управления длительностью не более периода собственной частоты колебательного контура, состоящего из катушки индуктивности 10 и конденсатора 5, с задержкой включения тиристоров от начала нарастания полуволн питающего синусоидального напряжения 14, определяющей ток сварки.

При отсутствии сварочной дуги после подачи импульса управления на тиристоры конденсатор 5 разряжается по колебательному закону через индуктивность 10, перезаряжается, и ток через индуктивность, и, следовательно, через тиристоры меняется по направлению, в результате чего тиристоры выключаются. В результате на холостом ходу работы аппарата возникают импульсы, определяемые периодом собственной частоты колебательного контура, состоящего из конденсатора 5 и индуктивности 10.

В случае возникновения дуги энергия конденсатора расходуется через индуктивность 10 и обмотки связи 11, 12 на сварочную дугу 13, конденсатор не перезаряжается и тиристоры продолжают гореть до момента, определяемого окончанием полуволны сетевого напряжения и тока сварки.

По сравнению с прототипом в предлагаемой схеме цепь сварочного тока разбивается на две ветви, в различной степени влияющей на качестве сварки.

Первая ветвь состоит из вторичной обмотки трансформатора 8 и обмотки связи 12 и имеет индуктивный характер из-за индуктивностей рассеяния этих обмоток и влияет на сглаживание пульсаций тока сварки, вызванного в основном неоднородностями и загрязнениями свариваемой поверхности.

Вторая ветвь 7, 11 включает в себя резистор 9, который усиливает импульс тока разряда конденсатора 5 на дугу 13 через 11, 10 и 7, так как без резистора этот импульс ослабевал в индуктивности рассеяния обмотки трансформатора 7. Кроме того, резистор 9 расходует энергию тока намагничивания трансформатора и обеспечивает надежное включение тиристоров, особенно при небольших токах сварки.

Таким образом, предлагаемая схема улучшает условия зажигания дуги, увеличивает длину разрыва дуги и расширяет диапазон регулирования тока сварки при сохранении положительных качеств прототипа - снижения массогабаритных показателей трансформатора.

Практические результаты подтверждают эти выводы. Так, при одних и тех же значениях емкости и индуктивности как в прототипе, так и в аппарате, собранном по предлагаемой схеме, отпала необходимость предварительной разбраковки электродов переменного тока и появилась возможность сварки электродами постоянного тока при массе аппарата 14 кг и рабочем токе 130 А.

Похожие патенты RU2113950C1

название год авторы номер документа
ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ 1993
  • Уланов Е.И.
RU2066606C1
ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ 2002
  • Кашин С.В.
  • Перковец Д.В.
RU2248865C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ДУГИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА 1999
  • Соляник Владимир Владимирович
  • Сорока Владимир Леонидович
  • Копиленко Евгений Аркадьевич
  • Павленко Георгий Васильевич
  • Павленко Глеб Леонидович
RU2173618C2
ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ 2004
  • Шадрин Георгий Алексеевич
  • Кондратьев Юрий Анатольевич
RU2284884C2
ТИРИСТОРНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ 2010
  • Шадрин Георгий Алексеевич
  • Переляев Анатолий Витальевич
RU2441733C1
ТИРИСТОРНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ 2010
  • Шадрин Георгий Алексеевич
  • Переляев Анатолий Витальевич
RU2449868C2
СВАРОЧНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР ДЛЯ РУЧНОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ 2013
  • Шадрин Георгий Алексеевич
RU2537683C1
СПОСОБ ВОЗБУЖДЕНИЯ СВАРОЧНОЙ ДУГИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1993
  • Балакин Станислав Викторович
  • Кареев Александр Евгеньевич
RU2065344C1
Устройство для дуговой сварки 1981
  • Гвоздецкий Василий Степанович
  • Дудко Даниил Андреевич
  • Скляревич Владимир Ефимович
  • Игнатченко Георгий Николаевич
  • Скрыпник Валентин Иванович
  • Запарованый Анатолий Петрович
  • Яринич Лариса Михайловна
SU967712A1
УСТРОЙСТВО ВОЗБУЖДЕНИЯ И СТАБИЛИЗАЦИИ ГОРЕНИЯ СВАРОЧНОЙ ДУГИ 1996
  • Балакин С.В.
RU2106944C1

Реферат патента 1998 года ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ

Изобретение относится к дуговой сварке, в частности к электросварочным аппаратам переменного тока облегченной конструкции с пониженным входным током. Цель изобретения - улучшение условий поджигания дуги, увеличение длины разрыва дуги и расширение диапазона регулирования тока сварки. В источнике питания для дуговой сварки, содержащем трасформатор с первичной обмоткой, подключенной через встречно-параллельно соединенные тиристоры к выводам для подключения к однофазной сети переменного тока, цепи последовательно соединенных конденсатора и катушки индуктивности, выходные цепи параллельны, каждая из которых состоит из вторичной обмотки трансформатора, последовательно соединенной с катушкой индуктивности, при- чем параллельно одной из обмоток трансформатора включен резистор. Общая масса сварочного аппарата, собранного по этой схеме 15 кг при токе 130А. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 113 950 C1

Источник питания для дуговой сварки, содержащий трансформатор с первичной и двумя вторичными обмотками, причем первичная обмотка трансформатора подсоединена через встречно-параллельно соединенные управляемые тиристоры к выводам для подключения источника питания к однофазной сети переменного тока, конденсатор, один из выводов одной из вторичных обмоток трансформатора является одним из выходов источника питания, отличающийся тем, что он снабжен резистором и катушкой индуктивности с двумя обмотками связи, причем катушка индуктивности через конденсатор подсоединена параллельно тиристорам, один из выводов обмоток связи катушки индуктивности объединены и являются вторым выходом источника питания, а вторые выводы обмоток связи соединены каждая со своей вторичной обмоткой, вторые выводы которых объединены и являются выходом источника питания, параллельно одной из вторичных обмоток трансформатора подсоединен резистор.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1998 года RU2113950C1

US, авторское свидетельство, 925571, кл
Прибор для равномерного смешения зерна и одновременного отбирания нескольких одинаковых по объему проб 1921
  • Игнатенко Ф.Я.
  • Смирнов Е.П.
SU23A1

RU 2 113 950 C1

Авторы

Уланов Е.И.

Даты

1998-06-27Публикация

1995-08-16Подача