Источник питания для дуговой сварки Советский патент 1989 года по МПК B23K9/00 B23K9/10 

Изобретение относится к сварке, а именно к источникам питания сварочных установок, содержащих промежуточное звено переменного тока повышенной частоты.

Цель изобретения - снижение весогабаритных показателей и уровня щума, по- вьниение быстродействия источника.

На фиг. I представлена схема источника питания для дуговой сварки с инверторными ячейками, выполненными по полумостовой схе.ме; на фиг. 2 - то же, с инверторными ячейками, выполненными по мостовой схе.ме.

Источник питания содержит высоковольтный выпрямитель I, вход которого подключен к трехфазной сети, а выход через фильтры 2 и 3 соединяются с инвертирующими ячейками 4 и 5 соответственно последовательно с разделительны.ми конденсаторами

инвертирующих ячеек вк.1К)чены встречно между собой первичные обмотки 6 и 7 транс- фор.матора 8, вторичная обмотка 9 которого подключается ко входу низковольтно1Ч1 BI,I- прямителя 10, выход которого подк.чючен к выходным клеммам II источника питания, входы управления инвертирующих ячеек соединены с выходом блока упран.кмщя 12.

Устройство работает образом.

При включении источника напряжения промышленной сети поступает на вьщрями тель I и через фильтры 2 и 3 на входы ии- вертируюн1их ячеек 4 и 5 подается постоянное напряжение.

Одновременно подается напряжение на блок управ. 1ения 12. с которого на иннерти руюпще ячейки приходят имгп.мьсы npaB.if

СП

оо

1C

ГС

НИН и на выходе инвертирующих ячеек 4 и 5 ({нормируются гармонические колебания высокой частоты. По вторичной обмотке 9 трансформатора 8 при горении дуги протекает ток, пропорциональный разности токов в первичных обмотках 6 и 7, так как эти обмотки включены встречио.

Изменяя фазу включения тиристоров одной ячейки, относительно тиристоров другой ячейки, можно регулировать выходной ток источника питания. Для первых гармоник токов в обмотках трансформатора 8 мож но заннсать:

г.-(/ь (7),,,(,/ + (|)

, 1,

где in. 17, первые гармоники тока в соответствующих обмотках; Л - коэффициент трансформации;

IIкруговая частота;

||разность фаз между токамн

/Ь и 17.

Iамплитуда токов д; и /т.

Из ътого выражения видно, что амплитуда первой гармоники тока меняется по синусоидальному закону в зависимости от разности фаз. При 1| () выходной ток равен О, при || л ток максимальный. Частота токов (I, н /7 в 2 раза выше частоты включения тиристоров инвертирующих ячеек 4 и 5, так как при каждом включении тиристоров ячейки формируется один период тока в первичной обмотке. (..1едонате:1ьно, максимальный вы- одно11 ток источника достигается при раз- носги I(I;M включения тиристоров инверти„ л

рукицих ячеек, равной относительно час- готы и. ра0011)1.

При ((0 магнитные потоки, наведенные токами в первичных обмотках, взаимно компенсируются, ток и напряжение в нагрузке п| 11 :1Г()м равны ну,1ю. сопротивление ни руз- ки при ч|)М НС оказывает никако1ч.1 влияния н; режимы рабопл ячеек 4 и 5, т. е. i|() источник ппгапия сохраняет работоспособ- 11ост п IS холостого хода. Режим |1аботы инвертирующих ячеек 4 и 5 при агом соотвегс 11ПЧМ режиму короткого замыкания нагрузки для каж.той из них. Организуя

соответствующук: обратную связь, можно обеспечить работоспособность источника на холостом ходу, аналогично тому, как это осуществляют нри частотном регулировании,

воздействуя на вход регулирования частоты, в данном же случае воздействуя на вход регулирования фазы. Встречное включенне первичных обмоток в разных ячейках необходимо для расширения диапазона регулирования выходного гока до нуля, так как именно нри таком включении обеспечивается взаимная компенсация вторых гармоник токов пе1)вичиых обмоток 6 и 7 прн (, амплитуда которых может достигать 20% амплитуды основной гармоники.

По сравнению с известны.м в предлагаемом у1-тройс11и часюта инвертирования ие изменяется, (следовательно, вЬ)1ходной ток при pery.nipoBaНИИ не имеег больн1их пауз

межд отде.1Ы1ыми импульсами, а потому

нет неооходимости ставить в выходную цепь мощный сглаживающий фильтр для снижения )впя inyvia дуги. Выходной трансформатор шботает на частоте в 2 1)аза большей, чем в известном устройстве, благодаря чему

ниже (МО весогабари гные показатели и создаваемый им шум. Быстродействие нового источника питания выше но сравнению с источниками I частотным регулированием и регулированием с 11омон1ЬК) входного сетевого выпрям --1(ми. laK K.-iK в -/гмх с.мччаях

требуются сг.пг .ивающиг (ри.и,ipi.i, снижающие кчкч вш источника.

/ ( /-).и(/.((( и.« ч1: ieHii:i

Исго Пи ;,1; 1апия д, 1Я .lyi oBoif сварки, соде)ж; iiuiii но/ к. по ичшыи к рехфазной ысок1;В11Лыиый Е1Ы 11)ямител 1. к выходу которого через «|1и.1ьт)ы подключаются две иивер iiiiyioinne яче11ки, трансформатор, вторичная оомотка которого соединена с низковольтн1 1м выпрямителем, выход которого подключен к выходным к.теммам источника, б.юк управл1 иии инвертирующими ячейками, )гличаюи(И11СЯ тем, чт(.), с не.тью снижения весогабаригных показателей и уровня 1иума, повышения быстродействия источника, две

первичные обмотки выходного трансфо)ма- lojia соединены последовате. 1ьн() с разделительными конденсаторами и нвертирующих ячеек BCTpi MHo относ ительио друг друга.

и

Изобретение относится к сварке, а именно к источникам питания сварочных установок, содержащих промежуточное звено переменного тока повышенной частоты. Цель изобретения - снижение весогабаритных показателей и уровня шума, повышение быстродействия источника. Источник питания содержит сетевой выпрямитель, к выходу которого через фильтры подключаются две инвертирующие ячейки. Две первичные обмотки трансформатора соединены последовательно с разделительными конденсаторами инвертирующих ячеек встречно относительно друг друга. Вторичная обмотка трансформатора соединена с низковольтным выпрямителем, выход которого подключен к выходным клеммам источника. По вторичной обмотке трансформатора при горении дуги протекает ток, пропорциональный разности токов в первичных обмотках. Изменяя фазу включения тиристоров одной ячейки относительно тиристоров другой ячейки, можно регулировать выходной ток источника питания. Частота инвертирования при этом не изменяется. Следовательно, выходной ток при регулировании не имеет больших пауз между отдельными импульсами, а потому нет необходимости ставить в выходную цепь мощный сглаживающий фильтр для снижения уровня шума дуги. 2 ил.

Фиг. г