Машина для импульсной контактной электросварки Советский патент 1961 года по МПК B23K11/24 B23K11/06 B23K11/08 H02M7/12 

Широко известны контактные точечные и шовношаговые машины для сварки крупногабаритных изделий из легких сплавов импульсом униполярного тока, получаемым при кратковременном .включении с помощью схемы управления силового игнитронного выпрямителя, собранного по трехфазной мостовой схеме.

Эти машины имеют большую собственную постоянную времени (до 0,06 сек), что приводит к длительному затуханию тока после запирания выпрямителя по экспоненциальному закону с периодической составляющей частотой 50 гц.

С целью снижения длительности затухания тока и повышения, таким образом, производительности сварочной машины и уменьшения нагрузки на игнитроне, предлагается схему управления выполнить на ламповом устройстве, подающем на выпрямитель управляющие пиковые импульсы так, чтобы на сварочный трансформатор после подачи от выпрямителя основного импульса сварочного тока поступало напряжение обратной полярности. На фиг. 1 изображена принципиальная схема формирования пиковых импульсов для управления обратным включением выпрямителя при спаде тока с гашением; на фиг. 2 - принципиальная схема управляемого игнитронного выпрямителя, на фиг. 3 - картина напряжений и таблица работы выпрямителя во время гашения при спаде тока.

Первичная обмотка трехфазного трансформатора Тр (фиг. 1) присоединена к трехфазной питающей сети. Две трехфазные вторичные обмотки этого трансформатора соединены звездой, вывернуты относительно друг друга на 80° и питают сеточные цепи электронных ламп (двойных триодов) .//i, Л., Л, в анодные цепи которых включены первичные обмотки трансформаторов , ТрЗ-Тр4 и Тр5- Трб. Параметры схемы подобраны так, что каждый из этих транс№ 137203- 2 форматоров вырабатывает угфавляющий пиковый импульс при прохождении соответствующей синусоидальной кривой напряжения через нуль. Вторичные обмотки указанных трансформаторов, последовательно с соответствуЕощими вторичными обмотками пиковых трансформаторов Тр7 и Тр8, включены в сеточные цепи соответствующих тиратронов поджигания (фиг. 2). Фаза управляющего пикового импульса, а следовательно, и постоянная составляющая выпрямленного напряжения обратной полярности устанавливаются с помощью постоянного смещения на сетках ламп , регулируемого потенциометром СП (фиг. 1).

Анодные цепи ламп Л1-Лз получают питание от элемента схемы управления мащины, выдающего команду на прекращение основного импульса. Схема выполнена таким образом, что после окончания основного импульса и при первом прохождении напряжения, снижающегося по синусоиде, через нуль управляющий пиковый импульс гашения, сформированный в этот момент, подается на сетку тиратрона поджигания того игнитрона, который уже работает. Следовательно, система гащения с самого начала работает правильно, независимо от того, какие горят игнитроны при окончании основного импульса.

Как показано на фиг. 2, вторичные обмотки трансформаторов Тр7 и Тр8 подают на сетки тиратронов и, соответственно, управляющие пиковые импульсы.

Смещение последних во времени относительно напряжений в сети определяет постоянную составляющую выпрямленного напряжения основного импульса. В анодные цепи этих тиратронов включены цепи зажигания игнитронов , выпрямителя.

На фиг. 3 приведена картина напряжений трехфазной питающей сети и кривая выпрямленного напряжения основного импульса при полнофазном выпрямлении и выпрямленного напряжения обратной полярности, осуществляющего гашение тока при его спаде.

Предположим, что управляющие пиковые импульсы трансформаторов Тр7 и Тр8 снимаются в момент, когда проводят ток игнитроны 6J2 и и на первичную обмотку сварочного трансформатора подается линейное напряжения (фиг. 3). При спадании этого напряжения по синусоиде начинается спад тока. Напряжение проходит через нуль (меняет знак) в момент /i и нарастает (синусоида t/i-a).

Ввиду большой индуктивности вторичного контура машины и большого сварочного (соответственно и первичного) тока после изменения знака напряжения полярность тока не меняется. Электромагнитная энергия, запасенная в контуре машины, возвращается в сеть. Одной полуволны обратного напряжения недостаточного для снижения тока до нуля. Необходима подача непрерывной кривой обратного напряжения. Если спустя 60 электрических градусов после прохождения синусоиды через нуль, т. е. в момент t, когда проходит через нуль синусоида линейного напряжения Jz-, выдать команду на по.цжигание игнитрона Uz, то последний загорится, так как к нему через горящий игнитрон U будет приложено положительное линейное напряжение l/i-z, равное в этот момент Um

(где Um - амплитуда линейного синусоидального напряжения сети). Загорание игнитрона U приведет к погасанию игнитрона U, так как его аноду будет подано отрицательное напряжение.

После окончания коммутации будут гореть игнитроны f/з и U, через которые на первичную обмотку сварочного трансформатора поступает напряжение (Уз-i с обратным знаком.

Если спустя 60 электрических градусов после прохождения синусоиды f/3-1 через нуль выдать команду на поджигание ягнитрона Lj, то последний загорится, так как к нему через горящий игнитрон 4 будет приложено положительное линейное напряжение, равное

yf „о; ;

В ЭТОТ MOMeEiT- и,„ . оагорание игнитрона c/s приведет к погашению

игнитрона U, так как его аноду будет подано отрицателыюе напряжение f/i-2- После окончания коммутации будут гореть игпитронь (УЗ и Ls, через которые на первичную обмотку сварочного трансформатора подается напряжение (/2-3 со своим знаком, т. е. отрицательное.

Таким образом, если на поджигание игнитронов выдавать команды, как описано выше, то на первичную обмотку сварочного трансформатора будет подаваться непрерывная кривая выпрямленного напряжения обратной полярности (по сравнению с полярностью выпрямленного напряжения основного импульса). Электромагнитная энергия, запасенная в контуре машины непрерывно возвращается в сеть. Это обеспечивает быстрый спад тока.

При прочих равных условиях время спада тока до нуля зависит от постоянной составляющей выпрямленного напряжения обратной полярности. Последнюю можно значительно увеличить, сдвигая направо момент поджигания игнитронов относительно указанного на фиг. 3 (ь 4 и т. д.).

Во время гашения тока при спаде работают все игнитроны и нагрузка распределяется на три фазы сети.

Предмет изобретения

Машина для импульсной контактной электросварки, содержащая игнитронный выпрямитель, собранный по трехфазной мостовой схеме, сварочный трансформатор и схему управления, обеспечивающую подачу импульсов постоянного тока с выпрямителя на сварочный трансформатор, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности и уменьшения нагрузки на игнитроне путем снижения длительности затухания тока, схема управления машины содержит ламповое устройство, подающее на игнитронный выпрямитель управляющие пиковые импульсы так, что выпрямитель после подачи основного импульса сварочного тока подает на сварочный трансформатор напряжение обратной полярности.

Сеть.

Л cSapovHOi y трансформатор.

К сВарочнопу транссрорнатору

{Выпрнппвннок напряжение ЛосноВного импульса К

мое на первичную обмотку сдарочного трансшорт тора NN раоота/ошил usHumpOHoS Игнитрон, на который Вь/доется ко- if манда на зажигание 6 указан, момент дрене ни

Выпряппенное напряжение гашения при спаде тока