Устройство для коммутации сварочного трансформатора Советский патент 1984 года по МПК B23K9/10 

эо

о

чО

DO 00 Изобретение относится к сварке, в частности к автоматам для коммута ции сварочного трансформатора, и мо жет быть использовано при ручной сварке металлов для защиты человека от порахсения электрическим током и уменьшения;потерь электроэнергии. При электросварочных работах Вс1ж ной проблемой является уменьшение энергетических потерь и снижение опасности поражения человека напряжением вторичной обмотки сварочного трансформатора в режиме холостого хода. Существуют технические решения, позволяющие ограничить напряжение холостого хода еварочного трансформ тора до безопасной величины. Однако они не дают удовлетворительного решения указанных проблем, так как пр этом ухудшаются условия зажигания дуги. На практике свариваемые предметы покрыты ржавчиной, окалиной и имеют шероховатую неровную поверхность, поэтому сварщику, для создания надежного электрического контак та между электродом и свариваемьм предметом при ограниченном напряжении необходимо часто постукивать по свариваемому предмету до тех пор пока не загорится дуга. Особенно эт неудобно при сварке потолочных и вертикальных швов, т.е. ограничение величины напряжения холостого хода отрицательно сказывается на процесс сварки и производительности. С другой стороны номинальное напряжение холостого хода сварочного трансформатора, равное 60 - 65 В, является опасным. Однако известно, что напряжение повышенной частот,; начиная с 2 кГц и выше безопаснее напряжения с частотой 50 Гц и при частоте 20 - 30 кГц составляет 10 20% опасности напряжения промышленной частоты. Поэтому применение в устройствах коммутации сварочных трансформаторов автономных генерато ров импульсов позволяет выполнить требования электробезопасности без ограничения напряжения. Известно устройство для коммутации сварочного трансформатора, содержащее коммутир ующий элемент, 4ерез который первичная обмотка сваро ного трансформатора подключена к за жимам питающей цепи, ко вторичной обмотке трансформатора подключен вы ход генератора импульсов повышенной частоты с трансформаторной обратной связью и трансформатор сигнала запу ка. Устройство позволяет выполнить требования электробезопасности без снижения напряжения в сварочной цепи во время холостого хода сварочного трансформатора f1J. Однако устройство сложно в изготовлении, так как генератор импульсов содержит трансформатор, необходимый для создания обратной связи. Кроме того, для питания генератора необходим источник постоянного напряжения. Наиболее близким к изобретению по потехнической сущности и достигаемому результату является устройство для автоматического ограничения напряжения холостого хода сварочного трансформатора, содержащее коммутирующий элемент, через который первичная обмотка сварочного трансформатора подключена к входным зажимам устройства, схему управления коммутирующим элементом, трансформатор сигнала запуска и генератор импульсов, состоящий из разрядного элемента, конденсатора, резистора и выпрямительного элемента C2J. Однако известное устройство не удовлетворяет требованиям электробезопасности без ограничения напряжения холостого хода, тай как частота импульсов запуска, формируемых за счет разряда конденсатора через первичную обмотку сварочного трансформатора с большой индуктивностью,, незначительна. Незначительна и надежность возбуждения дуги, так как формируется лишь один импульс запуска, за время действия положительной полуволны питающего напряжения. Цель изобретения - повышение электробезопасности при одновременном улучшении надежности возбуждения дуги. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для коммутации сварочного трансформатора, содержащем коммутирующий элемент, через ко- , торый первичная обмотка сварочного трансформатора подключена к входннм зажимам устройства, схему управления коммурирующим элементом, трансформатор сигнала запуска и генератор импульсов, состоящий из разрядного элемента, конденсатора, резистора и выпрямительного элемента, сварочный трансформатор снабжен дополнительной рбмоткой, расположенной на общем иагнитопроводе, при этом первы%. вырод дополнительной обмотки соединен с одним входным зажимом устройстйа, а второй - с катодом разрядного элемента, анод последнего через резистор подключен к катоду выпрямительного элемента, его анод соединен с другим входным зажимом, причем первая обкладка конденсатора подключена к одному входному зажиму, а вторая -г к аноду разрядного элемента. На чертеже показана схема устройства для коммутации сварочного трав форматора. Устройство для коммутации сварочйого трансформатора содержит коммутирующий элемент 1, например контактор включенный в первичную цепь сварочного трансформатора 2, схему 3 управления коммутирующим элементом, трансформатор 4 тока сигнала запуска, вклю ченный в сварочную цепь сварочно1О трансформатора 2, и генератор импульсов состоящий из выпрямительного элемента 5, резистора 6, конденсатора 7 разрядного элемента 8, например динис тора, и дополнительной обмотки 9 сварочного трансформатора 2. Дополнитель ная обмотка 9 выполняется с небольшим числом витков монтажным проводом. Устройство работает следующим образом. В дежурном режиме сварочный трансформатор отключен от сети. Генератор импульсов работает в автоколебательном режиме, при этом происходит разряд конденсатора 7 на дополнительную обмотку 9 сварочного трансформатора 2. Длительность импульсов определяется параметрами конденсатора 7 и индуктивностью дополнительной обмотки 9, а частота их следования емкостью конденсатора 7 и сопротивлением резистора 6. Величина резистора б выбирается из расчета получения нескольких импульсов за время действия полуволны напряжения питающей сети. Возникающее напряжение на дополнителвной обмотке 9, амплитуда которого определяется порогом отпирания зарядного элемента 8, трансформируется во вторичную обмотку. При прикосновении электрода к свариваемому изделию в сварочной цепи появляются импульсы тока, которые наводят ЭДС во вторичной обмотке трансформатора 4 тока сигнала запуска. Эта ЭДС является сигналом включения коммутирующего элемента 1 схемой 3 управления, через который напряжение-сети прикладывается к первичной обмотке сварочного трансформатора 2 и происходит зажигание сварочной дуги. При обрыве дуги ток в сварочной цепи исчезает, а напряжение возрастает до 60 - 75 В. При этом исчезает напряжение на входе схемы 3 управления.Однако сигнал на ее выходе остается за счет времени выдержки на отключение. Если за время выдержки не произошло повторного возбуждения дуги, то сигнал управления на выходе схемы 3 управления исчезает и комл тирующйй, элемент 1 выключаетйя, переводя схему в дежурный режим. В предлагаемом устройстве конденсатор генератора импульсов разряжается на небольную индуктивность дополнительной обмотки, в результате во вторичной обмотке сварочного трансформатора индуктируются кратковременные импульсы напряжения безопасные для человека. Их амплитуда равна или может быть выше напряжения холостого хода сварочного трансформатора, а следовательно повышается надежность возбуждения сварочной дуги. Нсщежность возбуждения сварочной дуги повышается также за счет увеличения числа импульсов формируемых генератором во время действия полуволны напряжения. Таким образом, по сравнению с базовым объектом устройство для коммутации сварочных трансформаторовпозволяет повысить электробезопасность и надежность возбуждения сварочной дуги.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОММУТАЦИИ СВАРОЧНОГО ТРАНСФОРМАТОРА, содержащее коммутирующий элемент, через который первичная обмотка сварочного трансформатора подключена к входны зажимам устройства, схему управления КОММУтирукиццм элементом, трансформатор сигнала запуска и генератор импульсов, состоящий из раэрядног9 элемента, конденсатора, резистора и выпрямительного элемента, отличающееся тем, что, с цельЬ повышения электробезопасности при одновременном улучшении надежности возбуждения сварочной дуги, сварочный трансформатор снабжен дополнитель ной обмоткой, расположенной на общем магнитопроводе, прп этом первый вывод дополнительной обмотки соединен с одним входным зажиме устройства, а второй - с катодом разрядного элемента, анод последнего через резистор подключен к катоду выпрямительного элемента, его анод соединен с ( другим входным зажимом, причем первая обкладка конденсатора подключе(Л на к ОДНОМУ входному зажиму, а вторая - к аноду разрядного элемента.