Многопостовая система питания Советский патент 1991 года по МПК B23K9/06 

Изобретение относится к сварочному производству, а именно к электрооборудованию для дуговой сварки, которое обеспечивает постоянным током сварочные посты, и применяется во всех отраслях народного хозяйства, где на небольших производственных площадях выполняется большой объем сварочных работ.

Цель изобретения - улучшение качества сварного шва за счет оптимального выбора параметров импульсного сварочного тока, повышение производительности труда, экономия электроэнергии, материалов, снижение габаритно-массовых показателей оборудования и обеспечение устойчивости горения дуги.

На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемой системы питания; на фиг.2 - графики зависимости напряжения на дуге во времени при подключении различных линий регулятора.

Система состоит из многопостового источника 1 питания постоянного тока, к выходным клеммам Плюс и Минус которого подключены соответственно два разводящих шинопровода 2 и 3, между которыми устанавливаются постовые сварочные регуляторы 4 (на фиг. 1 их показано три). Питание электрода 5 постового регулятора 4 осуществляется по питающему фидеру 6, подключенному к разводящему шинопрово- ду 2. Между точками А и Б фидера 6 цепь

О

ю

fO

VI

00

S3

может иметь несколько параллельных линий (на приведенной фиг.1 их две). В каждой из этих линий установлены лоспедовательно переменный резистор 7, например балластный реостат, и управляемый силовой тиристор 8. В точке А фидера 6 подключен генератор 9 импульсов, в качестве которого может быть установлен инвертор тока, выход которого подключен к первичной обмотке трансформатора 10. Вс вторичной цепи трансформатора 10 установлен подключающий диод 11. который подключен в точке Б к фидеру 6. Катоды силовых тиристоров соединены через конденсатор 12.

Устройство работает следующим обра- зом.

При отключенной линии А-9-10-11-Б питание электрода 5 осуществляется по ли- н ни (+1)2-6А 8-7-6Б-5-3-(-1). С помощью управляющих тиристоров 8 питание элект- осуществляется по одной из линий (+1)--2-6А-8-7-6Б-5-3(-1). При включенном первом тиристоре 8 второй тиристор 8 закрыт и наоборот. Таким образом, к цепи питания дуги оказывается поочередно подключенными сопротивления 7. Характер изменения напряжения 1И на электроде во времени представлен на фиг.2а. Настройка соотношения UIMSKC. и UIMMH. осуществляется за счет подбора сопротивлений 7. Настройка величин Т, п и %г осуществляется фристорами 8.

При подключении питания к дуге только HJepes линию (+ 1)-2-6А-9-10-11-6Б-5-3- (-1), т.е. при отсутствии линии 6А-8-7-6Б происходит следующее.

В подключенном к источнику 1.питания Генераторе импульсов 9 вырабатывается электрический ток переменного напряжения, амплитуда и частота которого задаются фператором. Этот ток протекает по первич- йой обмотке трансформатора 10, индуцируя во вторичной обмотке переменный ток той же частоты, величина и амплитуда напряжения которого определяются параметрами трансформатора. Но поскольку в цепи вторичной обмотки трансформатора установлен диод 11, то во вторичной обмотке трансформатора 10 течет пульсирующий ток одной полярности. Таким образом, на электрод подается пульсирующий ток с1 напряжением 1)2, характер которого показан на фиг.2б.

В том случае, когда к точкам А и Б фидера б подключена линия генератора 9 импульсов, а в цепи ...6А-8-7-6Б... установлено, например, сопротивление 7 (силовой тиристор 8 либо постоянно открыт,

либо заменен частью фидера 6), характер изменения напряжения Оз на электроде Б будет иметь вид, представленный на фиг.2в. При включении в постовом регуляторе обеих линий, описанных выше, питание электрода осуществляется пульсирующим током, характерное напряжение U$ которого во времени представлено на фиг.2г. Для нормального функционирования

0 предложенной системы необходим блок управления (на фиг.1 не показан), предназначенный для формирования положительных импульсов, поступающих на управляющие электроды тиристоров. Блок управления

5 включает в себя задающий генератор, собранный по схеме мультивибратора с кол- лекторно-базовыми связями и два формирователя импульсов с крутыми фронтами, выполненные по схеме ждущего бло0 кинг-генератора. Частоту работы генератора можно изменять. Питание блока осуществляется от источника постоянного напряжения. При поступлении положительного импульса на управляющий электрод

5 отпирается первый тиристор 8. Ток проходит по пути: источник питания - анод - катод - резистор - дуга и одновременно заряжает конденсаторную батарею 12 положительным потенциалом слева.

0 При поступлении отпирающего импульса на второй тиристор 8 в первый момент времени открыты - оба тиристора. Конденсатор начинает разряжаться по цепи: левая обкладка 12 - катод - анод 8 5 анод - катод 8 - первая обкладка, одновременно перезаряжаясь положительным потенциалом на правой обкладке. В момент разрядки конденсатора первый тиристор 8 мгновенно запирается, поскольку при этом

0 в направлении от конденсатора к катоду первого тиристора 8 подается встречный ток, величина которого на некоторый отрезок времени (этот параметр является одной из характеристик применяемого силового

5 тиристора) устанавливается равной току, текущему в прямом направляении. Таким образом, осуществляется запирание линии, в которой установлен первый тиристор 8. Аналогично осуществляется отпирание первого

0 тиристора 8 и запирание второго тиристора 8.

Испытания показали, что по сравнению с базовым объектом расход электроэнергии снизился на 8-15%. Благодаря оптималь5 ной концентрации энергии дуги и лучшим условиям первичной кристаллизации металла улучшаются механические свойства: угол загиба увеличивается в среднем на 15%, ударная вязкость на 28-30%, производительность труда на 10-14%. По сравнению

с базовым объектом также отмечена повышенная устойчивость горенич дуги.

Формула изобретения Многопостовая система питания, содержащая источник постоянного тока и поетовые регуляторы, состоящие из первого переменного резистора, двух силовых тиристоров с блоком управления, конденсатора и диода, причем выход источника постоянного тока соединен с входами постовых регуляторов, а выходы постовых регуляторов соединены с электродами, отличающаяся тем, что, с целью улучшения качества сварного шва каждый из постовых регуляторов снабжен развязывающим трансформа0

5

тором, генератором импульсов и вторым переменным резистором, причем аноды силовых тиристоров соединены с входом постового регулятора и входом генератора импульсов, выход которого через последовательно соединенный развязывающий трансформатор и диод соединен с выходом постового регулятора, к которому присоединены первые выводы двух переменных резисторов, причем второй вывод первого переменного резистора соединен с катодом первого силового тиристора и с первой обкладкой конденсатора, вторая обкладка которого связана с катодом второго тиристора и вторым выводом второго переменного резистора.

Изобретение относится к сварочному производству, а именно к электрооборудованию для дуговой сварки, которое обеспечивает постоянным током сварочные посты, и применяется во всех отраслях народного хозяйства, где на небольших производственных площадях выполняется большой объем работ. Цель изобретения -улучшение качества сварного шва. Многопостовая система питания содержит источник постоянного тока, постовые регуляторы, состоящие из переменного резистора, двух силовых тиристоров, блока управления, конденсатора и диода. При этом выход источника постоянного тока соединен с входами постовых регуляторов, а выходы постовых регуляторов- с дуговыми промежутками. Каждый из постовых регуляторов снабжен развязывающим трансформатором, генератором импульсов и вторым переменным резистором. При работе устройство обеспечивает питание дуги импульсным током за счет поочередного включения тиристоров. При подключении генератора импульсов на сварочный ток накладываются дополнительные импульсы повышенной частоты. Благодаря оптимальной концентрации энергии дуги улучшаются механические свойства сварного соединения.2 ил. W Ё

ъг

ФигЛ

u,

U,/TKtt.

Uifiuri

Uimi О

Т

TV J T2

Lfel

0

шшишшшшшшш.

Г,с

U3

Ф

JшuuuuuulШJUlJUУU JlШJ JUШ

u,

oГ.С

щ mill urn 1шГПш и1

Фиг. 2

ц

Г,с

Г.С

r,