Сварочный источник питания Советский патент 1991 года по МПК B23K9/00 

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для высокочастотных источников питания сварочной дуги с промежуточным преобразователем частоты.

Целью изобретения является повышение надежности работы источника питания.

Дополнительная обмотка трансформатора включена параллельно первично й. причем число витков дополнительной обмотки составляет 85-90% от числа первичной обмотки, что позволяет обеспечить более надежную работу сварочного источника питания в режимах от холостого хода до короткого замыкания за счет размагничивающего воздействия контурного тока, протекающего в первичном и дополнительной обмотках трансформатора, что позволяет разгрузить тиристоры инвертора.

Магнитопровод трансформатора выполнен двухстержневым, причем на одном

стержне расположены первичная обмотка и секция вторичной обмотки, на другом стержне расположены дополнительная обмотка и вторая секция вторичной обмотки, при этом начало первичной обмотки соединено с началом дополнительной обмотки, а конец первичной - с концом дополнительной, вторичные секции обмоток соединены согласно.

На фиг.1 изображена электрическая схема сварочного источника питания; на фиг.2 - схема соединения обмоток трансформатора.

Источник содержит выпрямитель 1 напряжения промышленной сети, фильтрующий конденсатор 2, инвертор 3. включающий коммутирующие первый 4 и второй 5 конденсаторы,трансформатор с первичной обмоткой 6, дополнительной обмоткой 7 и вторичной обмоткой 8. первый

ON

00 СЛ

N

дроссель 9, первый тиристор 10, второй дроссель 11, второй тиристор 12. Параллельно первому 10 и второму 12 тиристорам подсоединены соответственно первый 13 и второй 14 обратные диоды . Для обеспече- ния сварки на постоянном токе в схему включен выпрямитель 15 сварочного тока. Источник содержит также фильтр 16. Управление тиристорами. осуществляется блоком управления.

Источник работает следующим образом.

При подаче напряжения питающей сети происходит заряд фильтрующего конденсатора 2 до полного выпрямленного напряже- ния Vcl, а первого А и второго 5 фильтрующих конденсаторов до напряжения 0,5 Vd. Одновременно подается напряжение питания в блок 17 управления инвертором 3 и выпрямителем 15 сварочно- готока. При подаче управляющего импульса с блока 17 управления на первый тиристор 10 он открывается, при этом первый коммутирующий конденсатор А разряжается по цепи4-9-10-6,7-4 и одновременно заряжа- ется второй коммутирующий конденсатор 5 по цепи 9-10-6,7-5 до напряжения выше Vd. После закрытия первого тиристора 10 открывается второй тиристор 12 после прихода управляющего импульса с блока управ- ления.

При этом второй конденсатор 5 заряжается, а первый конденсатор, 4 заряжается до напряжения выше Vd. Затем цикл повторяется. Таким образом, в инверторе возни- кает колебательный процесс, и по первичной 6 и дополнительной 7 обмоткзм трансформатора протекает переменный ток, который трансформируется во .вторичную обмотку 8, и далее поступает на тири- сторный выпрямитель 15 сварочного тока, где выпрямляется, сглаживается фильтром 16 и поступает о нагрузку на дугу 18. Регулировка сварочного тока производится выпрямителем 15 сварочного тока от нуля до номинального значения.

Рассмотрим три основных режима работы устройства.

Режим холостого хода, В этом случае сопротивление нагрузки RH равно бесконечности. По первичной и дополнительной обмоткзм трансформатора протекает ток инвертора. Ввиду того, что количество витков дополнительной обмотки составляет 85-90% от количества витков первичной, то внутри контура первичная - дополнительная обмотки протекает ток. Этот контурный ток создает магнитный поток, который размагничивает сердечник и

предотвращает насыщение магнитопрово- да трансформатора.

Номинальный режим,

В данном случае в источнике происходят описанные процессы, но при этом в контуре первичная - дополнительная обмотки протекает меньший ток. При таком режиме работы происходит максимальная передача энергии в нагрузку, источник работает устойчиво.

Режим короткого замыкания.

По вторичной обмотке протекает ток ко- ротного замыкания, напряжение на обмот- кахтрансформатора равно нулю, контурный ток также равен нулю.

Таким образом,, по сравнению с прототипом обеспечивается более надежная работа сварочного источника питания в режимах от холостого хода до короткого замыкания за счет размагничивающего воздействия контурного тока, протекающего в первичной и дополнительной обмотках трансформатора, что позволяет разгрузить тиристоры инвертора в 1,8 раза.

Был собран макет сварочного источника питания и трансформатор (фиг.1 и 2). Магни- топровод трансформатора был выполнен из ферритовых палочек М700ИМ 1200x25x10 двухстержневым: Количество витков в обмотках: первичной 10, дополнительной 9, вторичных по 2..

Изобретение позволяет повысить стабильность работы инвертора в различных режимах путем создания в трансформаторе контурного тока. . Формула изобретения

1,Сварочный источник питания,состоящий из блока управления тиристорами, блока выпрямителя промышленной сети, содержащего входной выпрямитель и фильтрующий конденсатор, подключенный параллельно входному выпрямителю, инвертора, содержащего два последовательно соединенных конденсатора, две последовательно соединенных цепи, в каждой из которых последовательно соединены дроссель и тиристор, а также два обратных диода и трансформатор, причем конденсаторы и цепи из дросселя я тиристора подключены параллельно к блоку выпрямителя, тиристоры в цепях включены в прямом направлении, обратные диоды включены встречно-параллельно тиристорам , пераич- ная обмотка трансформатора одним выводом подключена к точке соединения конденсаторов между собой, другим - к точке соединения цепей из дросселя и тиристора, а вторачная обмотка трансформатора подключена к выпрямителю сварочного тока, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью

повышений надежности работы, а трансформатор введена дополнительная обмотка, включенная параллельно первичной, причем число витков дополнительной обмотки составляет 85-90% от числа витков первичной обмотки.

2. Источник по п. 1, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что магнитопровод трансформатора выполнен двухстержневым, причем из одном стержне расположены первичная обмотка и секция вторичной обмотки, на другом стержне расположены дополнительная обмотка и вторая секция вторичной обмотки, при этом начало первичной обмотки соединено с началом дополнительной обмотки, а конец первичной - с концом дополнительной, а вторичные секции обмоток соединены согласно,

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для высокочастотных источников питания сварочной дуги с промежуточным преобразованием частоты. Цель изобретения - повышение надежности работы источника питания. Источник питания содержит выпрямитель промышленной сети, фильтрующий конденсатор, полумостовой тиристорный инвертор с понижающим трансформатором. Трансформатор снабжен дополнительной обмоткой, включенной параллельно первичной, причем число витков дополнительной обмотки составляет 85-90% от числа витков первичной обмотки. Магнитопрооод трансформатора выполнен двухстержневым, причем на одном стержне расположены первичная обмотка и секция вторичной обмотки, на другом стержне расположены дополнительная обмотка и вторая секция вторичной обмотки, Устройство позволяет повысить КПД и стабильность работы инвертора в различных режимах путем создания в трансформаторе контурного тока. 1 з.п.ф-лы, 2 ил, Ё