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

1

Изобретение относится к сварочному производству, в частности к устройствам для сварки током повышенной частоты оптического волокна.

Цель изобретения - улучшение качества сварного соединения путем повышения надежности зажигания дуги и увеличения точности поддержания тока горения дуги.

На фиг.1 приведена схема устройства; на фиг,2 - диаграммыJпоясняющие его работу.

Устройство содержит инвертор 1, входом 2 соединенный с источником электрической энергии, высокочастот- ньй трансформатор 3, вторичная обмотка 4 которого через датчик 5 тока и ограничительное сопротивление 6 подключена к электродам 7 устройства, узел 8 сравнения одним входом соединенный с источником 9 эталонного напряжения, а вторым через управляемьп делитель 10 - с выходом датчика 5 то134

ка, два диода 11 и 12, своими анода- 25 новении напряжения на выходе инвертора (в момент начала паузы) на обмотке высокочастотного трансформатора 3 возникает ЭДС самоиндукции, величина которой прямо пропорциональна току намагничивания, протекавшему по первичной полуобмотке трансформатора 3, и обратно пропорциональна сумме ограничительного сопротивления и сопротивления межэлектродного промежутка. В момент включения сопротивление межми соединенные с началом и концом выходной обмотки 13 трансформатора 14 инвертора 1, катодами - с началом и концом входной обмотки высокочастотного трансформатора 3, а средние точки указанных обмоток соединены между собой через ключ 15, управляющий вход которого соединен с выходом широтно-импульсного модулятора 16, управляющий вход 17 которого соединен с выходом узла 8 сравнения, а синхронизирующий вход 18 - с дополнительной обмоткой 19 трансформатора 14, Для надежного зажигания дуги при включении необходимо использовать инвертор 1 с фиксированной паузой на нуле либо ограничивать по длительности выходные импульсы широтно-импульсного модулятора 16 (фиг,1).

Устройство работает следующим образом.

Рассмотрим случай, когда используется инвертор, обеспечивающей паузу на нуле. При включении на вход 2 инвертора 1 подается напряжение. Инвертор 1, запускаясь, обеспечивает на обмотках 13 и 19 трансформатора 14 прямоугольное напряжение с паузой на нуле (фиг,2), Длительность паузы выбирается равной или несколько больше времени развития дугового разряда в

воздухе, 1

Поскольку дуга между электродами 7 в первый момент не горит, то напря30

35

электродного промежутка велико, что обусловливает высокое значение ЭДС самоиндукции, достаточной для пробой межэлектродного промежутка. После переключения инвертора 1 высокочастотньй

трансформатор 3 через диод 12 и ключ 15 подключается к инвертору 1. Ток с обмотки 4 высокочастотного трансформатора 3 ограничивается сопротивлением дуги между электродами 7 и

б ограничительным сопротивлением 6. На выходе датчика 5 тока появляется напряжение, приводящее к изменению длительности положительных импульсов на

выходе широтно-импульсного модулятора 50 так, чтобы обеспечить на выходе заранее заданную величину тока. Процесс горения дуги достигает установившегося значения. При малых значениях тока в дуге процесс зажигания дуги про- 55 исходит каждый полупериод, а длительность импульсов на выходе широтно-импульсного модулятора 16 устанавливается такой, чтобы между электродами 7 обеспечить требуемую величину тока.

1052

жение, снимаемое с датчика 5 тока, равно нулю. Эталонное напряжение присутствует, С выхода узла 8 сравнения на управляющий вход 17 широтно-им- пульсного модулятора 16 поступает сигнал, обеспечивающий на выходе последнего максимальные по длительности импульсы положительной полярности,

10 обеспечивающие открытое состояние ключа 15, напряжение с обмотки 13 трансформатора 14 прикладывается через диод 11 и открытый ключ 15 к входной обмотке высокочастотного транс15 форматора 3, На обмотке 4 высокочастотного- трансформатора 3 появляется напряжение, которое может оказаться в большинстве случаев недостаточным для зажигания дуги. Высокочастотный

20 трансформатор 3 выполнен на сердечнике с зазором или с большой величиной напряженности насыщения, поэтому при включенном ключе 15 в нем запасается значительная энергия. При исчезновении напряжения на выходе инвертора (в момент начала паузы) на обмотке высокочастотного трансформатора 3 возникает ЭДС самоиндукции, величина которой прямо пропорциональна току намагничивания, протекавшему по первичной полуобмотке трансформатора 3, и обратно пропорциональна сумме ограничительного сопротивления и сопротивления межэлектродного промежутка. В момент включения сопротивление меж

электродного промежутка велико, что обусловливает высокое значение ЭДС самоиндукции, достаточной для пробой межэлектродного промежутка. После переключения инвертора 1 высокочастотньй

трансформатор 3 через диод 12 и ключ 15 подключается к инвертору 1. Ток с обмотки 4 высокочастотного трансформатора 3 ограничивается сопротивлением дуги между электродами 7 и

ограничительным сопротивлением 6. На выходе датчика 5 тока появляется напряжение, приводящее к изменению длительности положительных импульсов на

выходе широтно-импульсного модулятора так, чтобы обеспечить на выходе заранее заданную величину тока. Процесс горения дуги достигает установившегося значения. При малых значениях тока в дуге процесс зажигания дуги про- . исходит каждый полупериод, а длительность импульсов на выходе широтно-импульсного модулятора 16 устанавливается такой, чтобы между электродами 7 обеспечить требуемую величину тока.

31

Таким образом, предлагаемое устройство питания для сварки позволяет по сравнению с известным обеспечить надежное зажигание дуги благодаря . возникновению на высоковольтной вторичной обмотке высокочастотного трансформатора высоковольтного импульса, обеспечивающего надежный пробой промежутка между электродами, а так как энергия, запасенная в высокочастотно трансформаторе зависит от требуемой

величины тока между электродами, то поддерживается заданная величина тока, в том числе и на очень малых уровнях, благодаря тому, что напряжение на электродах устанавливается за счет ЭДС самоиндукции, необходимое и достаточное для обеспечения заданной величины тока, независимо от величины напряжения на входе инвертора и величины промежутка между электродами.

Формула изобретения

Устройство питания для сварки, содержащее инвертор, входом соединенный с источником электрической энергии, высокочастотньй трансформатор, вторичная обмотка которого через дат/w /,/«l V/tri/ unifpiipat ff(j,,ffffuf

ВНИИПИ

I и.2

Заказ 5149/12 ТирЯ7 969

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

чик тока и ограничительное сопротивление подключена к электродам устройства, узел сравнения, одним входом соединенный с источником эталонного напряжения, а другим через управляемый делитель - с выходом датчика тока, отличающееся тем.

что, с целью улучшения качества сварного соединения путем повышения надежности зажигания дуги и точности поддержания заданного тока горения дуги, в него введены ключ, два диода и широтно-импульсный модулятор, причем трансформатор инвертора выполнен с дополнительной и выходной обмотками, а последняя выполнена со средней точкой, при этом первый и второй диоды анодами соединены с началом и концом выходной обмотки трансформатора инвертора, катодами - с началом и концом входной обмотки высокочастотного трансформатора, а средние точки указанных обмоток соединены между собой через ключ, у которого управляющий вход соединен с выходом широтно- импульсного модулятора, управляющий вход которого соединен с выходом узла сравнения, а синхронизирухядий вход - с дополнительной обмоткой трансформатора инвертора.

Устомовийшийся

Подписное

Изобретение относится к сварочному производству, в частности к устройствам для сварки током повышенной частоты оптического волокна. Целью изобретения является улучшение качества сварного соединения путем повышения надежности зажигания дуги и точности поддержания тока горения дуги. Цель достигается тем, что в устройство, содержащее инвертор 1, высокочастотный трансформатор 3, датчик тока 5, узел сравнения 8, источник эталонного напряжения 9 и управляемый делитель 10, дополнительно введены два диода 11 и 12, ключ 15 и широтно- импульсный модулятор 16. В процессе работы устройства при включенном ключе 15 в высокочастотном трансформаторе 3 запасается энергия. При исчезновении напряжения на выходе инвертора 1 в момент начала паузы на вторичной обмотке высокочастотного трансформатора 3 возникает ЭДС самоиндукции, достаточная для пробоя межэлектродного промежутка 7. На выходе датчика тока 5 является напряжение, приводящее к изменению длительности импульсов на выходе широтно-импульсного модулятора 16 так, чтобы обеспечить на выходе устройства заранее заданную величину тока. 2 ил. (Л // &0 4 эо СП Фие. /