Источник питания для сварки на переменном токе Советский патент 1984 года по МПК B23K9/00 

Изобретение относится к сварочному- проиаводству, а именно к оборудованию ДЛЯ сварки на переменном токе, в частности к источникам для плазменно-дуговой сварки преимущест венно легких металлов и сплавов.

Известен источник питания дуги переменного тока, содержащий трансформатор с секционированной вторичной обмоткой и Две ветви, подводящие сварочный ток к электроду, с выпрямителями в каждой из них и регулируемым сопротивлением в ветви, пропускающей ток обратной полярности l .,

Недостатком известного источника являются значительные энергетические потери, вызванные протеканием тока обратной полярности через регулируемый резистор.

Наиболее близким к предлагаемому является источник питания для сварк на переменном токе, содержащий сопло, неплавящийся электрод и сва15очный трансформатор с секционированной вторичной обмоткой и выведенной общей точкой, подключенной к электроду через тиристор, пропускающий импульсы тока прямой полярности, причем начало второй обмотки трансформатора подсоединено к изделию, конец вторичной обмотки подсоединен к соплу горелки через диод, пропус.-кающий импульсы тока обратной полярности 21 .

Недостатком указанного источника является неполное использование активных материалов трансформатора вследствие того, что ток прямой полярности протекает через дуговой промежуток под действием ЭДС одной из секций. Кроме того., из условия обеспечения мощных импульсов тока прямой полярности секций обмотка, по которой протекает ток, выполнена с небольшим количеством витков и незначительной индуктивностью рассеяния. В результате в момент вклю чения тиристора ЭДС вторичной обмотки невелика (включена только одна секция), что существенно снижает стабильность горения дуги, особенно на малых токах,

Цель изобретения - повышение стабильности горения дуги и расширение диапазона регулирования сварочного тока.

Поставленная цель достигается тем, что в источник питания дуги на переменном токе, содержащий силовой трансформатор с секционированной вторичной обмоткой, начало одной секции подкл1 чено к первому выходу источника, к концу первой секции подключен тиристор, конец второй секции вторичной обмотки через диод подключен к второму выходу источника, а также блок управления тиристором, введены два дополнительных тиристора и дополнительный диод, при этом его анод соединен с третьим выходом источника, акатод с анодами диода и тиристора, анод первого дополнительного тиристора подключен к концу первой секции, а катод - к началу второй секции вторичной обмотки, к последней подключен анод второго дополнительного тиристора, катод которого подключен к первому выходу источника.

На фиг.1 изображена схема предлагаемого источника питания; на фиг.2 - внешняя статическая характеристика источника при параллельном соединении секций вторичной обмотки; на фиг.З - Схема источника с двумя электродами.

Источник питания (фиг.1) содержит сопло 1, неплавящийся электрод 2 и источник 3 постоянного тока для питания вспомогательной дуги. К выводам секций вторичной обмотки силового трансформатора 4 подключены тиристор 6, обеспечивающий протекание импульсов тока обратной полярности, и тиристоры 7 и 8, пропускающие импульсы тока прямой полярности. Включение тиристоров 6-8 осуществляется блоком 5 управления;,

К концу вторичной обмотки и тиристору 8 подсоединены общей точкой разделительные диоды 9 и 10. Секции вторичной обмотки трансформатора 4 выполнены с различным числом витков и индуктивностью рассеяния. В результате одна из секций имеет повышенное напряжение холостого хода и крутопадающую внешнюю характеристику, в то время как вторая секция имеет пологопадающую внешнюю характеристику и более низкое напряжение холостого хода.

Устройство работает следующим образом.

В начальный момент тиристоры 6-8 находятся в непроводящем состоянии, ток в сварочной цепи не протекает. С подачей управляющего импульса от синхронизированного с сетью блока 5 управления на тиристор 6 последний переходит в проводящее состояние. В результате секции вторичной обмотки силового трансформатора 4 соединяются последовательно и положительная полуволна напряжения поступает на сопло 1 через диод 10. Повышенное напряжение, равное сумме ЭДС каждой из секций, обеспечивает надежное возбуждение дуги между сопло и изделием. Под действием этого напряжения в сварочной цепи протекае ток обратной полярности. В момент перехода импульса тока через нуль в отрицательный полупериод напряжения подаются управляющие импульсы н тиристоры 7 и 8 и секции вторичной обмотки соединяются параллельно. При параллельном включении двух секций, напряжение, подаваемое на электрод и изделие, в первый момент равно ЭДС секции с большим числом . По мере увеличения мгновенного значения тока прямой полярности напряжение на дуговом промежутке вначсше быстро снижается, так как внешняя характеристика секции крутопадающая, а затем стабилизируется напряжением секции с пологопадающей внешней характеристикой (фиг.2). Переход с крутопсшающей внешней характеристики источника на пологопадакицую в течение времени протекания импульса тока прямой полярности обеспечивает надежное возбуждение и горение .дуги за счет повышенного напряжения секции с большим числом витков. Кроме того, при параллельном соединении секций ток прямой полярности равен cyiwiMe токов, протекающих по каждой секции под действием наводимых в них ЭДС, что.11Озволяетувеличить диапАзон сварочных токов при одних и тех же габаритах трансформатора. Наличие в дуговом промежутке ионизированной плазмы вспомогательной дуги, горящей между соплом и электродом, улучшает возбуждение разряда в начале каждого полупериода тока. Источник питания на фиг.З отличается от источника, изображенного на фиг. 1.0. тем, что в сварочную цепь включены дза электрода. При этом импульсы тока обратной полярности протекают через электрод 11, а импульсы TOKet прямой полярности - череэ электрод 12. Возбуждение разряда в каждом полупериоде напряжения осуществляется осциллятором 13. Изобретение позволяет более полно использовать активные материалы трансформатора, улучшить условия возбуждения разряда и таким образом расширить диапазон токов стабильного горения дуги.

ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ДУГИ НА ПЕРЕМЕННОМ ТОКЕ, содержащий силовой трансформатор с секционированной вторичной обмоткой, начало одной секции подключено к первому выходу источника, к концу первой секции подключен тиристор, конец второй секции вторичной обмотки через диод подключен кBTOpoMj выходу источника, а также блок управления тириртором, отличающийся тем, что, с целью повьшения стабильности горения дуги и расширения диапазона регулирования сварочного тока, в него введены два дополнительных тиристора и дбполнительный диод, при этом еРо анод соединен с третьим выходом источника, а катод - с анодгши диода и тиристора, анод первого дополнительного тиристора подключен к концу первой секции, а катод - к началу второй секции вторичной обмотки, (О к последней подключен анод второго дополнительного тиристора, катод которого подключен к первому выходу источника.

Фиг.1