Инверторный источник питания для дуговой сварки Советский патент 1992 года по МПК B23K9/09 

Изобретение относится к сварке, а именно к импульсным дуговым сварочным аппаратам с управляемым переносом электродного металла при сварке в среде защитных газов.

Целью изобретения является повышение качества сварки и производительности процесса путем стабилизации энергии импульса.

На фиг. 1 изображена функциональная схема инвсрторного источника питания для дуговой сиарки; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Иноерторный источник питания для дуговой сварки содержит последовательно соединенные выпрямитель 1, инвертор 2, высокочастотный выпрямитель 3. дроссель 4, сварочную горелку 5, датчик тока 6, подключенный к второму выходу высокочастотного выпрямители 3, последовательно соединенные устройство выборки-хранения (УВХ) 7, генератор управляемого напряжения (ГУН) 8. широтно-импульсный модулятор (модулятор ШИМ) 9, перпый ключ 10, компаратор f 1, RS-триггер 12. а такхе генератор накачки 13, выходом соелине-ньым с

VI

О

-N

vO

VI о

S-входом RS-триггера. леремножитель 14 и второй ключ 15. Выход RS-триггера 12 соединен с упрапляющим входом инвертора 2, первый вход перемноу.ителя 14 соединен с выходом дросселя 4 м информационным входом УВХ 7, второй вход перемножителя 14 соединен с выходом датчика тока 6 и информационным входом компаратора 11, а выход с управляющим входом широтно- импульсного модулятора 9, прямой выход которого соединен с упрасляющим входом второю ключа 15 и стробмрующим сходом УВХ 7, выход второго ключа 15 соединен с выходом первого ключа 10, а второй вход ГУН 0 подключен к задатчику среднего тока, третий оход модулятора ШИМ 9 подключен к зэдатчику размера к-ппли, вторые входы первого 10 и второго 15 ключей соединены соответственно с задатчиками тока паузы и тока импульса.

Ипверторный источник питания для дуговой сварки работает следующим образом.

Зздатчиками (не показаны) в зависимости от вида материала, толщины свариваемых деталей устанавливается ток импульса, ток паузы, размер капли, средний ток, при этом ГУН 8 формирует импульсы с периодом Ti и на дуге формируется импульс тока заданной амплитуды (фиг.2б), длительностью TI, определяемой напряжением Ui (фиг.2в), поступающим на модулятор ШИМ 9 с перемножителя 14. Если РО время следующего импульса напряжение на дуге уменьшится, напряжение с перемножителя 14 уменьшится до U2 Ui. при этом иа дуге формируется импульс тока длительностью Т2 TI , а период следования импульсов с ГУН 8 уменьшится до Т2 TI напряжением дуги, поступающим на ГУН 8 через УВХ 7. Если по время очередного импульса напряжение на дуге увеличится, напряжение с перемиожи- теля 14 увеличится до Us Ui. при этом на дуге формируется импульс тока длительностью Тз Л, а период следования импульсов с ГУН 8 уоеличивается с Тэ TL Импульсами с генератора нзкачки 13 выход RS-триггера устанавливается в состояние 1 (фиг.2 г), включается инвертор 2 и ток дуги начинает возрастать. С помощью ключей 10 й 15 на вход компаратора 11 подключается пороговое напряжение, определяющее ток импульса и ток паузы. По достижении током

заданного значения срабатывает компаратор 11. импульсом с компаратора RS-триг- гер возвращается о состояние О (фиг.2г), инвертор 2 выключается. Таким образом

стабилизируется ток импульса и паузы..

В установившемся режиме в инвертор- ном источнике обеспечивается управляемый перенос электродного металла, происходит стабилизация энергии в импульсе и стабилизация процесса сварки, что приводит к уменьшению разбрызгивания, улучшению внешнего вида шва. его качества. Кроме того, за счет исключения времени на зачистку шоа повышается произоодительность труда на 25%.

Формула изобретения Инверторный источник питания для дуговой сварки, содержащий последовательно соединенные выпрямитель, инвертор,

высокочастотный выпрямитель, дроссель, сварочную горелку и датчик тока, подключенный к второму выходу высокочастотного выпрямителя, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварки и производительности процесса путем стабилизации энергии импульса, он снабжен последоЬательно соединенными устройством выборки-хранения, генератором управляемого напряжения, широтно-импульсным

модулятором, первым, ключом, компаратором, RS-триггером, а также генератором накачки, выходом соединенным с S-входом RS-триггера, перемножителем и вторым ключом, причем выход RS-триггера соединен с управляющим входом инвертора, первый вход перемножителя соединен с выходом дросселя и информационным пхо- дом устройства выборки-хранения, второй вход перемножителя соединен с выходом

датчика тока и информационным входом

компаратора, а выход - с управляющим пходом широтно-импульсного модулятора, пря.мой выход которого соединен с

управляющим входом второго ключа и стробирующим входом устройства выборки-хранения, выход второго ключа соединен с выходом первого ключа, а второй оход генератора управляемого напряжения подключен к задатчику среднего тока, третий вход

широтно-импульсного модулятора подключен к задатчику размера капли, вторые входы первого и второго ключей соединены соответственно с зэдатчиками тока паузы и тока импульса.

-)(

v

Т

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для инверторных сварочных источников с управляемым переносом электродного металла при сварке в среде защитных газов. Цель изобретения - повышение качества сварки и производительности процесса путем стабилизации энергий импульса. Инверторный источник содержит последовательно соединенные выпрямитель, инвертор, высокочастотный выпрямитель, дроссель, сварочную горелку и датчик тока, Блок управления включает устройство выборки-хранения, генератор управляемого напряжения, широт- но-импульсный модулятор, первый и второй ключи, компаратор, RS-триггер, генератор накачки и перемножитель. Задатчиками устанавливаются ток импульса, ток паузы, размер капли, средний ток. Генератор управляемого напряжения формирует импульсы и на дуге формируются импульсы тока заданной амплитуды и длительности, определяемой напряжением, поступающим на широтно-импульсный модулятор с перемножителя. При уменьшении напряжения импульса напряжение, с перемножителя уменьшается, при этом на дуге формируется; импульс тока большей длительности, а период следования импульсов с генератора управляемого напряжения уменьшается. Если увеличивается напряжение на дуге,то и с перемножителя напряжение также увеличивается, при этом на дуге формируется импульс тока меньшей длительности. Изобретение стабилизирует перенос электродного металла в дуге путем стабилизации энергии импульса. 2 ил. со с

средний размер ток . ток капли, паузы

г4

0

10

1- // - 1Z

- ПГ-1

ток

импульса

Фиг.1