Устройство для возбуждения и стабилизации горения сварочной дуги Советский патент 1987 года по МПК B23K9/06 

Изобретение относится к области сварочной техники.

Целью настоящего изобретения является- снижение уровня радиопомех, а также повышение эффективности возбуждения и стабилизации горения сварочной дуги.

На фиг, 1 представлена принципиальная электрическая схема устройст- ва; на фиг. 2 - форма импульсов тока через дуговой промежуток.

Устройство содержит входной трансформатор 15 к вторичной обмотке которого через диоды 2-5 подключены конденсаторы 6-9 тиристорного коммутатора 10, подключенного анодом через трансформатор 11 и резисторы 12 14 к конденсаторам 6-9, а катодом - к сварочному источнику 15 питания. Блок генерации высоковольтных импульсов включает в себя трансформатор 11 и колебательный контур, состоящий из конденсатора 16, разрядника 17 и первичной обмотки высокочастотного трансформатора 13, вторичная обмотка которого включена в сварочную цепь одним концом к электроду 19, а другим - к сварочному источнику 15 тания и защитному конденсатору 20, Устройство содержит также узел управления тиристорным коммутатором 10, состоящий из трансформатора 21, подключенного к источнику питания через резисторы 22 и 23 и к управляющему

электроду тиристора 10 через диод 24.

Устройство работает следующим образом,

В один полупериод сетевого напря- женин конденсаторы 6-9 через диоды 2-5 заряжаются до амплитудного значения вторичного напряжения трансформатора 1. В следуюгций полупериод .через трансформатор 21 и диод 24 на 1управляющнй электрод тиристорного дсоммутатора 10 подается напряжение} достаточное для его открытия. Происходит разряд конденсаторов через резисторы 12-14 и трансформатор 11. Конденсаторы разряжаются с различными постоянными времени, формируя низ ковольтный импульс. Одновременно на дуговой промежуток подается высоковольтный импульс, так как конденсато 6 разряжается через трансф :1рматор 11 во вторичной обмотке которого колебательный контур (конденса-тор 16 - разрядник 17 - первичная обмотка

.

.д 0 5 о

5

д

0

5

трансформатора 18) формирует и передает при помощи трансформатора 18- на дуговой промежуток высоковольт- Ъ1й имггульс. Оба импульса формируются при открытии тиристорного коммутатора 10, поэтог у начало их действия на дуговой промежуток совпадает.

Параметры электрической цепи устройства подбираются таким образом, чтобы длительность высоковольтного импульса составляла несколько микросекунд, что в десятки раз меньше длктельности низковольтного импульса.

Генератор высокочастотных импульсов отключается после возбуждения дуги или шунтированием трансформатора 11, или разрывом цепи заряда конденсатора 6 при помощи реле дуги (не показано).

В существующих конестукциях форма стабилизирующего импульса соответствует форме импульса от {Разряда конденсатора на активное сопротивление (фиг. 2, штриховая линия), По этой причине для того, чтобы получить необходимую для надежной стабилизации дуги крутизну переднего фронта импульса, и вместе с этим необходимую длительность импульса,, чрезмерно завышают амплитуду тока импульса. Она в некоторых устройствах составляет 300- 500 А, в то времяS как минимальная величина тока устойчивого дугового разряда составляет 5 А. При таком значении тока импульса сопротивление дугового промежутка Ом, Как пока- зывалот электротехнические расчеты, дальнейшее снижение сопротивления дугового промежутка не приводит к снижению времени зазкигаяия дуги от основного (сварочного) источника питания. Пик тока в 300-500 А с точки зрения повышения надежности зажигания дуги оказывается бесполезным, а с точки зрения возникновения радиопомех и опасности сбоев в работе сварочного оборудования (особенно с программным управлением или при использовании роботов) весьма вредньп. Предлагаемое устройство позволяет получить форму ш-шульса без ненужного пика тока.

Форма импульса (фиг, 2, линия 25) получается за счет тогоэ что отдельные конденсаторы и резисторы, через которые они подключены к коммутатору, имеют разные параметры. Они с разными постоянньмя времени разря™

жаются на дуговой промежуток (фиг.2 сплошные линии 26, 27 и 28). В сумме же через дуговой промежуток течет ток 1/5 А - заданньгй интервал времени.

I

Диоды, подключенные к каждому из

отдельных: конденсаторов, позволяют за один полупериод зарядиться конденсатором до амплитудного значения напряжения входного трансформатора и обеспечивают независимость напряжения заряда отдельных конденсаторов от разрядных цепей соседних конден- саторов, что упрощает получение заданной формы импульса устройства.

По сравнению с известным устройством за счет генерации импульсов в полупериоды обратной полярности обеспечивается повьшение эффективности возбуждения и стабилизации горения сварочной дуги.

fблок генерации высоковольтных имПреимущества предлагаемого устрой- 25пульсов подключены к тиристорному

ства по сравнению с существующим обе-коммутатору и через него к первой

спечиваются и за счет снижения радиовыходной клемме сварочного источни ка питания в точке соединения защи ного конденсатора и блока генераци

помех, создаваемых при его работе, что дает возможность использовать устройство совместно с программирующими устройствами, роботами в ав- томатичейких линиях, управляемых вычислительными машинами, что в конечном счете обеспечивает повышение производительности труда сварщиков.

Формула изобретения

Устройство для возбуждения и стабилизации горения сварочной дуги,

содержащее входной трансформатор, тиристорный коммутатор, резистор, диод, конденсатор, блок генерации высоковольтных импульсов, связанный со сварочной цепью, и защитный конденсатор, подключенный параллельно к сварочному источнику питания, отличающееся тем, что, с целью снижения радиопомех, в устройство дополнительно введены п диодов , п конденсаторов и п-1 резисторов, при этом к одному из концов вторичной обмотки входного трансформатора подктгочены аноды всех диодов, каждый из которых в свою очередь

подключен катодом к обкладкам каждо го из конденсаторов, причем точки их соединения через отдельные резисторы, а одна точка соединения через

выходной клемме сварочного источника питания в точке соединения защитного конденсатора и блока генерации

30 высоковольтных импульсов, а другие обкладки конденсаторов соединены в общую точку и присоединены к друго му концу вторичной обмотки входного трансформатора и к второй выходной ,

35 клемме сварочного источника питания,.

Изобретение относится к сварочной технике. Целью изобретения является снижение уровня радиопомех, а также повьшение эффективности возбуж.-. дения и стабилизации горения сварочной дуги. Для достижения цели устрой- ство, содержащее входной трансформатор, тиристорный коммутатор, резистор, диод, конденсатор, блок генерации высоковольтных импульсов и защитный конденсатор, дополнительно снабжено диодами, конденсаторами и резисторами. Отдельные конденсаторы в один полупериод сетевого напряжения заряжаются через диоды до амплитудного значения вторичного напряжения входного трансформатора. При срабатывании тиристорного коммутатора конденсаторы разряжаются на дуговой промежуток через резисторы с различными постоянными времени, обеспечивая форму импульса, близкую к трапеции. Один из конденсаторов разряжается через блок генерации высоковольтньк импульсов. Поэтому на дуговой промежуток подаются одновременно два им- пульса - высоковольтньй и низковольт-. ный, обеспечивая в начале сварки зажигание дуги. 2 ил. о (Л СлЭ 00 О) СП)

зeff

гг и

Фиг 7

/

0Lf.2

Редактор И. Горная

Составитель Техред А.Кравчук

Заказ 6319Тираж 922Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР

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

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

Корректор Л. Обручар