Источник питания для сварки Советский патент 1989 года по МПК B23K9/00 

Изобретение относится к дуговой сварке, в частности к инверторным источникам питания для электродуговой сварки.

Цель изобретения - уменьшение пульсаций сварочного тока и снижение уровня шума дуги.

На чертеже изображеиа схема источника питания ДЛЯ сварки.

Источник питания для сварки содержит выпрямитель напряжения промышленной сети 1, входной фильтр 2, содержащий дроссель 3 и конденсатор 4, инвертор 5, содержащий .чом.мутирующие конденсаторы 6 и 7, тиристоры 8 и 9, обратные диоды 10 и 11, ограничивающие дроссели 12 и 13, трансформатор 14, первичная обмотка которого 15 включена в диагональ переменного тока полумосто- вого инвертора 5, а вторнчная обмотка

16 выполнена со средней точкой и подключена к выпрямителю, собранному на диодах 17, датчик напряжения 18, датчик тока 19, выходной дроссель 20, дополнительную обмотку 21, параллельно которой подключена пара встречно-параллельных тиристоров 22 и 23, блок управления тиристорами 24.

Устройство работает следующим образом.

При включении напряжения питающей сети происходит заряд конденсаторов 4, 6, 7, причем конденсаторы 6 и 7 заряжаются до 1/2 V i, где Va. - напряжение на выходе фильтра. Одновременно из блока управления тиристорами 24 поступает импульс управления на один из тиристоров инвертора 8 (9). Соответственно, в работу включается лнбо контур, состоящий из конденсатора 6, тиристора 8, дросселя 12,

сд ю

4

СО

to

диода 10, первичной обмотки трансформатора 15, либо контур, состоящий из конденсатора 7, тиристора 9, дросселя 13, диода 11, первичной обмотки трансформатора 15. В инверторе возникает колеба- тельный процесс и по первичной обмотке трансформатора 15 протекает переменный ток. Во вторичной обмотке наводится ЭДС и по ней начинает протекать переменный ток, который после выпрямления подается в нагрузку.

Рассмотрим следующие режимы работы источника питания для сварки.

Номинальный режим (сварочный ток изменяется от О до номинального значе- ния).

При (угол отпирания тиристоров 22 или 23), тиристор 22 (23) весь период находится в проводящем состоянии. Магнитный поток, наводимый в дополнительной обмотке 21, равен магнитному потоку, наводимому во вторичной обмотке 16 и направлен встречно. Поэтому ЭДС, возникающая во вторичной обмотке, равна О, и, как результат, ток нагрузки равен 0.

При тиристор 22 (23) только часть периода находится в проводящем состоянии. Магнитный поток, наводимый в дополнительной обмотке, направлен встречно основному и частично компенсирует его. В результате, в нагрузке протекает ток, изменяющийся по величине в зави симости от изменения угла а от О до 1 ном.

При а л контур, состоящий из обмотки 21, тиристора 22 (23) разомкнут, так как тиристор 22 (23) закрыт и по обмотке 21 ток не протекает. Магнитный поток, созда- ваемый первичной обмоткой 15, наводит во вторичной обмотке 16 ЭДС. По нагрузке протекает постоянный ток, величина которого соответствует верхнему пределу регулирования сварочнсл о тока. Таким образом, изменяя угол а от О л, можно регулировать ток в нагрузке от О до номинального значения.

Режим холостого хода.

При работе сварочного источника пита- ния в режиме холостого хода, вторичная обмотка разомкнута. При достижении заданного напряжения холостого хода в блок управления тиристорами 24 поступает сигнал с датчика напряжения 18. Блок управления тиристорами выдает импульсы управле- ния на включение тиристора 22 (23). По обмотке 21 начинает протекать ток, вызывающий в магнитопроводе магнитный поток, направленный встречно основному и размагничивающий магнитопровод трансформатора. Таким образом обеспечивается устойчивая работа инвертора в режиме холостого хода за счет снижения затуханий в колебательном контуре.

Режим короткого замыкания.

При нарастании тока короткого замыкания до определенной величины в блок управления тиристорами 24 с датчика обратной связи по току 19 поступает сигнал. Блок управления 24 выдает импульсы управления на включение тиристора 22 (23). Тиристор 22 (23) открывается, и по обмотке 21 начинает протекать ток, наводящий в магнитопроводе трансформатора размагничивающий поток, направленный встречно основному. Ток во вторичной обмотке 16 уменьшается. Таким образом, ограничивается ток короткого замыкания.

По сравнению с известным предложенный инвертор работает на фиксированной максимальной частоте, скважность импульсов тока постоянна и выходной дроссель сглаживает пульсации тока с высокой эффективностью во всем диапазоне регулирования тока нагрузки.

Уменьшение коэффициента пульсаций, а т;|кже (f)HKCnp()B;jnii;)H частота иние)тирг)ва- ния позволяет снизить уровень шума звучания источника питания и сварочной дуги.

Формула изобретения

. Источник питания для сварки, состоящий из выпрямителя напряжения промышленной сети, фильтра, инвертора, содержащего два последовательно соединенных конденсатора, две последовательно соединенные цепи, в каждой из которых последова- те,1ьно соединены дроссель и тиристор, а также два обратных диода, трансформатор, выходной дроссель, датчик тока, датчик напряжения и блок управления тиристорами, причем конденсаторы и цепи из дросселя и тиристора подключены параллельно к выпрямителю, тиристоры включены в прямом направлении, первичная обмотка трансформатора одним выводом подключена к точке соединения конденсаторов между собой, другимк точке соединения цепей из дросселя и тиристора, а вторичная обмотка подключена к выпрямителю сварочного тока, с которым соединен датчик напряжения, включенный параллельно нагрузке, последовательно с которой соединены датчик тока и выходной дроссель, отличающийся тем, что, с целью уменьшения пульсаций сварочного тока и снижения уровня шума дуги, он снабжен дополнительной вторичной обмоткой трансформатора и параллельно подключенными к ней двумя тиристорами, включенными между собой встречно-параллельно.

2. Источник питания по п. 1, отличающийся тем, что магнитопровод трансформатора выполнен двухстержневым, причем на одном стержне располагается первичная обмотка, а на втором вторичная и дополнительная.

Изобретение относится к дуговой сварке, в частности к инверторным источникам питания электродуговой сварки на постоянном токе. Цель изобретения - уменьшение пульсаций сварочного тока и снижение уровня шума дуги. Источник питания состоит из выпрямителя напряжения промышленной сети, фильтра и инвертора. В трансформатор инвертора введена дополнительная вторичная обмотка и параллельно подключенные к ней два тиристора, включенные между собой встречно-параллельно. Магнитопровод трансформатора выполнен двухстержневым, причем на первом стержне располагается первичная обмотка, а на втором - вторичная и дополнительная. При работе источника питания можно изменять величину сварочного тока за счет изменения угла отпирания тиристоров в контуре дополнительной обмотки. Это дает возможность работать инвертору на фиксированной максимальной частоте и приводит к снижению пульсаций сварочного тока и шума звучания дуги. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.