Устройство для создания переменного магнитного поля Советский патент 1988 года по МПК B23K9/08 

(21)4111780/31-27

(22)23.06.86

(46) 30.04.88. Бюп. № 16

(71)Институт электросварки . им. Е.О.Патона

(72)В.Н.Сидорец, И.В.Пентегов я и В.В.Кирилюк

(53)621.791.75.037(088.8).

(56)Авторское свидетельство СССР № 611742, кл. В 23 К 9/08, 1976.

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ ПЕРЕМЕННОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ

(57)Изобретение относится к сварке, в частности к сварке дугой, управляемой магнитным полем. Цель - улучшение качества сварки и повьппение надежности устройства. Устройство содержит электромагнит ввода поля, источник питания, буферную емкость, диодный ограничитель, ключевой и ком- мутируюгчий элементы, транзисторы которых включены по мостовой схеме, К выходу схемы подключен электромагнит, последовательно с последним - шунт, сигнал с которого подается на вход блока управления ключевым элементом. За счет применения полностью управляемых электронных ключей-транзисторов и испольэования электромагнита в качестве индуктивного накопителя энергии появляется возможность создания устройством переменного магнитного поля требуемой по технологическим соображениям формы. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

S

(Л

оо

со

оо

N5

4;

Изобретение относится к сварке, в частности в сварке дугой, управляемой внешним магнитным полем, и предназначено для электромагнитного воздействия на сварочную ванну.

Целью изобретения является улучшение качества сварки и повышение надежности работы устройства.

На Лиг. 1 изображена электрическая блок-схема предлагаемого устройства j на фиг. 2 - блок-схема блока , управления; на фиг. 3 - блок-схема блока управления.

Устройство состоит из электромагнита 1 ввод;} поля, источника 2 питания, конденсатора 3, коммутирующего элемента 4 на транзисторах 5 и 6, ключевого элемента 7 на транзисторах 8 и 9, мостового диодного ограничителя 10, блока 11 управления ключевым элементом, блока 12 управления коммутирую1цим элементом и шунта 13. Блок 11 управления состоит из ус и- лителя 14, на вход которого подается сигнал с П1унта 13, выход усилителя 14 подключен к входу компаратора 15. |На второй вход компаратора 15 подается сигнал с генератора 16 формы магнитного поля, а к выходу компаратора 15 подключен светодиод опт- рона 17. Вл ок 12 управления состоит из преобразователя 18, логического инвертора 19 и оптронов 20 и 21.

Устройство работает следующим образом.

Блоки 11 и 12 управления представляют собой стандартные генераторы прямоугольных импульсов, причем блок 11 управления генерирует импульсы постоянной частоты и скважности, а блок 12-управления генерирует импульсы либо с изменяемой частотой, либо с изменяемой скважностью. Транзисторы 5 и 6 кoмkyтиpyющeгo элемента 4 п реключаются блоком 12 управления с . частотой требуемого переменного магнитного поля. Влок 11 управления уде живает в закрытом состоянии транзистор ключевого элемента 7, соседний открытому транзистору коммутирующего элемента 4, а второй транзистор ключевого элемента 7 работает в ключевом режиме, обеспечивая необходимую форму тока в электромагните 1 ввода поля и тем самым необходимую форму магнитного поля.

Если транзистор 5 коммутирующего элемента 4 открыт, то транзистор 6

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

закрыт. Закрыт также транзистор 8 ключевого элемента 7, а транзистор 9 работает в ключевом режиме, причем при открытом транзисторе 9 идет заряд электромагнита 1 по цепи; плюс источника питания 2 - транзистор

9- шунт 13 - электромагнит 1 - транзистор 5 - минус источник 2, При закрытом транзисторе 9 идет разряд электромагнита 1 по цепи: электромагнит

1 - трансформатор 5 - ограничитель

10- шунт 13. При открытии транзистора 6 транзисторы 5 и 9 закрьгааются при этом электромагнит 1 разряжается на конденсатор 3 по цепи: электромагнит 1 - диодньй ограничитель 10 конденсатор 3 - диодньй ограничитель 10 - шунт 13. После разряда электромагнита 1 начинается его заряд в обратную сторону через открытые транзисторы 6 и 8. В дальнейшем устройство работает аналогично.

Блоки управления работают следую- гцим образом.

Генератор 16 сигнала формы магнитного поля вырабатьгеает сигнал по- форме, задающий форму магнитного поля. Преобразователь 18 преобразовывает этот сигнал в прямоугольные импульсы той же частоты и скважности. При высоком потенциале на выходе преобразователя 18 загорается светодиод опт- рона 20, который открывает транзистор 5 коммутирующего элемента 4. В это время светодиод оптрона 21 не светится и транзистор 6 коммутирующего элемента 4 закрыт. Сигнал с шунта 13 усиливается усилителем 14 и подается на вход компаратора 15. На него же подается сигнал с генератора 16 сигнала формы магнитного поля. При сравнении этих двух сигналов компаратор вырабатывает сигнал управления одним из транзисторов ключевого элемента 7 посредством оптрона 17. В приведенном варианте регулировка формы магнитного поля производится за счет изменения частоты включения транзисторов ключевого элемента 7. Изменение формы магнитного поля производится либо перестройкой генератора 16, либо его заменой на другой.

Формула изобретения

источник питания, шунтированный емкостью, коммутирующий элемент, ключевой элемент в виде двух транзисторов, мостовую схему диодного ограничителя, вход которого подключен к электромагниту,.а выход - к емкости, и блоки управления ключевым и коммутирующим элементами, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества сварки и повьппения надежности работы устройства, ком- мутирую,щий элемент вьтолнен в виде

Р

©

двух транзисторов, которые с двумя транзисторами ключевого элемента включены по мостовой схеме, к одной диагонали которой подключен электромаг

нит, а к второй диагонали подключен источник питания.

1Ъ

г©

Фии