Устройство для дуговой сварки Советский патент 1987 года по МПК H02H7/10 B23K9/00 

Изобретение относится преимущественно к преобразовательной технике, используемой для дуговой сварки или другого вида сварки, где имеется промежуточное звено высокой частоты.

Цель изобретения - повьшение надежности устройства, запщты элементов силовой схемы при возможных аварийных режимах и повышение КПД уст- ройства.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства.

Схема содержит трехфазную мостовую схему выпрямления, собранную на тиристорах 1 - 6 подключенную к трехфазной сети через выключатель 7. Один из тиристоров 1 шунтирован включенными последовательно диодом 8 и токоограничивающим резистором 9. К выходу выпрямителя подключен сглаживающий LC-фильтр, состоящий из реактора 10 и конденсатора П. К выходу фильтра подсоединен инвертор 2, пре образующий постоянное напряжение и 1переменное более высокой частоты, чем напряжение сети с последующим вьтрямленйем высокочастотного напря

жения. Нагрузкой инвертора является сварочная дуга 13 или любая друга омическая или реактивная нагрузка. Схема также содержит делитель 15, 14 напряжения, к которому подсоединен пороговый элемент 16 с релейной характеристикой (им может быть компаратор, собранный на операционном усилителе и др.), К выходу порогового элемента подключен каскад с оптическим каналом управления, состоящий из Транзисторной ипи тиристорной оптопа ры .17 и диодного моста 18, который включен в цепь источника питания цепи управления тиристоров 1, 3 и 5 между одним из выводов вторичной обмотки трансформатора 19 и выводом переменного тока диодного мостового выпрямителя 20, выход которого подключен к управляющим электродам и катодам тиристоров 1, 3 и 5. Конденсатор 21 сглаживает пульсации выходного напряжения цепи управления Тиристоров.

Устройство работает следующим образом.

При включении выключателя 7 на СШ1ОВОЙ выпрямитель подается напряжение сети. В этот момент тиристоры 1,3, 5 закрыты и происходит заряд

5

0

5

0

5

0

5

конденсатора 11 фильтра. Величины сопротивления резистора 9 выбираются таким образом, чтобы с одной стороны постоянная времени цепи заряда конденсаторов фильтра не отражалась на производительности устройства, с другой - чтобы при подключении выпрямителя к сети или его отключении, а также при сбросе нагрузки перена-. пряжения броски тока были в допустимых пределах и нестационарные процессы, которые имеют место в указанные моменты времени в индуктивно- емкостном фильтре, не являлись причиной выхода из строя отдельных элементов входного выпрямителя и элементов преобразователя, подключенного к силовому выпрямителю.

По достижении выбранного уровня напряжения зарядки конденсатора 1 у который определяется делителем 14, 15 и опорным напряжением порогового элемента 16, включается тиристорный или транзисторный оптрон 17, который включен в диагональ диодного моста ;18. Включение оптрона 17 обеспечивает ;подачу напряжения в цепь управления -тиристоров 1, 3, 5 через диодный мост 18. Происходит включе ние тиристоров.

В рабочем режиме резистор 9 шунтируется, и питание инвертора осуществляется через силовой вьшрями- тель, минуя токоограничивающий резистор 9. В случае аварийного режима (короткое замыкание в цепи преобразователя или др.) напряжение на входе порогового элемента обеспечивает выключение оптрона 17. Диодный мост 18 запирается и прерывает подачу тока в цепь упр авления тиристоров 1, 3 и 5. Тиристоры выключаются в момент перехода тока через нуль.

Таким образом, в первоначальный момент подключения устройства к сети обеспечивается плавная зарядка конденсаторов фильтра, исключая тем самым броски тока и перенапряжения, которые в некоторых случаях могут быть причиной выхода из строя вентилей выпрямителя и тиристоров преобразователя. Во время возможных аварийных режимов короткого замыкания достигается защита элементов схемы от токовых перегрузок.

Подключение токоограничивающего резистора и диода лри включении в сеть управляемого силового вьшрямителя и

наличие порогового элемента, посредством которого происходит подключение источника питания к цепям управления тиристоров, может быть использовано и для других схем выпрямления, что позволяет повысить надежность и КПД. устройства, так как в рабочем режиме преобразователь подключается к сети непосредственно через силовой выпрямитель и LC-фильтр.fO

Формула изобретеиия

Устройство для дуговой сварки, содержащее управляемый выпрямитель, 5 резистор с шунтирующим переключателем, фильтр, инвертор, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности при включении управляемого выпрямителя в сеть и аварийных 20

режимах инвертора, повьшения КПД оно снабжено диодом, делителем напряжения, пороговым элементом, оптроном, источником переменного напряжения, двумя диодными мостами, конденсатором, при этом диод с последовательно соединенным токоограничиваюшим резистором подключены параллельно одному из тиристоров катодной или анодной групп выпрямителя, а на выходе управляемого вьшрямителя через делитель напряжения подключен пороговый элемент, имеющий оптронную связь с диагональю постоянного тока .диодного моста, включенного последователь- но с источником переменного напряжения и вторым диодным мосто м, соединенным диагональю постоянного тока с конденсатором и цепями управления тиристоров.

Изобретение относится тс преобразовательной технике, используемой для дуговой сварки. Целью изобретения является повьппение надежности устройства при включении управляемого выпрямителя в сеть и аварийных режимах инвертора, повышение КПД. Введеп ние симистора, шунтированного токо- ограничивающим резистором, в цепь питания выпрямителя с удвоением напряжения позволяет демпфировать пере- ходный процесс при подключении силового выпрямителя с фильтром. После заряда буферной емкости до заданного уровня напряжения включается управляемый выпрямитель и токоограни- чиваюЕций резистор закорачивается си- мистором. Включение симистора происходит по сигналу порогового элемента на выходе выпрямителя, имеющего оп- тоэлектронную связь с источником питания цепи управления симистора. Фо- тозлектронньй прибор при этом замыкает диагональ выпрямителя, включенного последовательно с источником переменного напряжения и вьптрямите- лем, питающим цепь управления симистора. Аварийное состояние инвертора при наличии сквозных токов приводит к блокированию управляющей цепи симистора посредством порогового элемента. 1 ил. а (О W С

О--01

Составитель В.Пучинский Редактор С.Лисина Техред И.Попович Корректор Г.Решетник

Заказ 392/56 Тираж 619Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул,Проектная, 4 .