Установка для плазменной обработки изделий Советский патент 1992 года по МПК B23K10/00 

СО

с

Использование: наплавка, напыление и другие виды обработки изделий Сущность изобретения: в установке между силовым и вольтодобавочным выводом преобразователя установлен в прямой полярности диод, а устройство управления дополнительно содержит соединенные последовательно реле тока дуги и цепь управления вольтодобавоч- ными вентилями, образующие дополнительный выход устройства управления, подсоединенный к соответствующим управляющим электродам вентилей вольтодобав- ки. 1 ил.

Изобретение относится к сварочному производству, а именно к технологическим установкам для электродуговой плазменной резки,наплавки, напыления и других видов обработки изделий из металла и других, преимущественно электропроводных, материалов.

Установки для плазменной обработки изделий выполняются на вентильных преобразователях, как правило, в виде тири- сторных выпрямителей. Для возбуждения дежурной дуги в них обычно используются высоковольтные высокочастотные осцилляторы, а для обеспечения падающей характеристики используют обратную связь с датчика тока подсоединенного выходом к входу устройства управления, многоканальный выход которого подсоединен к управляющим электродам силовых вентилей преобразователя.

Для повышения качества возбуждения дуги плазмотрона используют сравнительно маломощную вольтодобавку. Повышенное напряжение вольтодобавочного вывода может быть обеспечено как параллельным, так и последовательным подсоединением дополнительного источника к основному силовому.

Для снижения вероятности паразитного двойного дугообразования, а также уменьшения потерь в ограниченном сопротивлении после возникновения рабочей дуги ток дежурной дуги отключают специальным коммутатором. Эти коммутаторы в серийных установках плазменной обработки изделий (например АПР-404 или УПРП-201) выполняются контактно-механическими на значительные коммутируемые мощности (на ток 30-120 А и напряжение 250-500 В). Выполнить такой коммутатор на тиристорном ключе оказывается затруднительным,

ы

СП КЭ

о

скольку этот ключ должен быть отключающим в цепи постоянного тока

В результате того, что процесс отключения тока коммутаторов протекает весьма часто - не реже количества возбуждения дуги, в установках плазменной резки с малым рабочим циклом плазменной обработки изделия достаточно часты выходы из строя этих коммутаторов.

Наиболее близкой к изобретению явля- ется установка для плазменной резки изделий, содержащая плазмотрон, многоканальный преобразователь с силовыми и вольто- добавочными вентилями, общий вывод которого соединен с электродом плазмот- рона, вольтодобавочный вывод - с ограничительным сопротивлением, а силовой вывод подключен к обрабатываемому изделию, устройство возбуждения дуги и измерительный преобразователь тока (шунт), выходом соединенный с входом блока фазового управления многоканального преобразователя, выход которого подключен к управляющим электродам силовых вентилей Т1-Т6

Недостатком прототипа является наличие в цепи дежурной дуги контактно-механического коммутатора, снижающего надежность работы установки в целом

Цель изобретения - повышение надеж- ности работы установки.

Эта цель достигается тем, что в установку для плазменной обработки изделий, содержащую плазмотрон, многоканальный преобразователь с силовыми и вольтодоба- вечными вентилями, общий вывод которого соединен с электродом плазмотрона, вольтодобавочный вывод - с ограничительным сопротивлением, а силовой вывод предназначен для подключения к обрабатываемому изделию, устройство возбуждения дуги измерительный преобразователь тока, выходом соединенный с входом блока фазового управления многоканального преобразователя, выход которого подключен к управля- ющим электродам силовых вентилей, введены реле тока дуги и цепь управления вольтодобавочными вентилями, а между силовым и вольтодобавочными выводами многоканального преобразователя установлен в прямой полярности силовой диод причем ограничительное сопротивление подсоединено к соплу плазмотрона, а выход измерительного преобразователя тока подключен через последовательно соединенные реле тока дуги и цепь управления вольтодобавочными вентилями к управляющим электродам вольтодобавочных вентилей,

Такое решение позволяет устранить контактно-механический коммутатор, осуществив электронную коммутацию дежурной дуги в преобразователе на стороне переменного тока, что позволяет ее выполнить на тиристорах.

На чертеже приведена электрическая схема предлагаемой установки.

Установка содержит вентильный многоканальный преобразователь 1 с общим 2, силовым 3 и вольтодобавочным 4 выводами. Преобразователь может быть выполнен, например, на основе двух инверторов или управляемых выпрямителей. В качестве вентилей могут быть использованы тиристоры или транзисторы. Вольтодобавка может быть подключена либо последовательно, либо параллельно силовой части и может быть выполнена на элементной базе многократно меньшей мощности, чем силовая часть. Полярность силового 3 и вольтодобавочного 4 выводов по отношению к общему выводу

2одинакова и может быть как положительной, так и отрицательной в зависимости от требуемой полярности тока дуги при обработке Общий вывод 2 подсоединен к электроду-катоду плазмотрона 5, силовой вывод

3- к обрабатываемому изделию 6, а вольтодобавочный вывод через ограничительное активное или активно-индуктивное сопротивление 7 - к соплу плазмотрона 5. Установка содержит также устройство 8 возбуждения дуги, например осциллятор, измерительный преобразователь 9 тока, например шунт, установленный в силовом проводе обрабатываемого изделия б. Преобразователь 9 выходом подсоединен к входу блока 10 фазового управления. Первый многоканальный выход 11 блока 10 подсоединен к управляющим электродам силовых вентилей 12 преобразователя 1. Между выводами 3 и 4 преобразователя установлен диод 13 в прямой полярности. Например, при положительной полярности напряжения на выводах 3 и 4 диод 13 подсоединен анодом к выводу 4 и катодом к выводу 3. Установка также содержит последовательно соединенные реле 14 тока дуги и цепь 15 управления вольтодобавочными вентилями, образующие второй многоканальный, например трехканальный или шестиканаль- ный, выход 16. подсоединенный к соответствующим управляющим электродам вентилей 17 вольтодобавки.

Установка работает следующим образом.

Последовательность процессов при возбуждении рабочей дуги делится на четыре этапа.

На первом этапе устройством 8 возбуждения дежурной дуги производят ионизацию промежутка катод-сопло плазмотрона

В сравнении с прототипом предлагаемая установка не содержит низконадежного коммутатора с механической коммутацией что приводит к повышению надежности установки в целом на 3-15%.

Формула изобретения Установка для плазменной обработки изделий, содержащая плазмотрон, многоканальный преобразователь с силовыми и вольтодобавочными вентилями, общий вы- ,вод которого соединен с электродом плазмотрона, вольтодобавочный вывод - с ограничительным сопротивлением, а силовой вывод предназначен для подключения к обрабатываемому изделию, устройство возбуждения дуги, измерительный преобразователь тока, выходом соединенный с входом блока фазового управления многоканального преобразователя, выход которого подключен к управляющим электродам силовых вентилей, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности в работе, в нее введены реле тока дуги и цепь управления вольтодобавочными вентилями, а между силовым и вольтодобавочным выводами многоканального преобразователя установлен в прямой полярности силовой диод, причем ограничительное сопротивление подсоединено к соплу плазмотрона, а выход измерительного преобразователя тока через последовательно соединенные реле тока дуги и цепь управления вольтодобавочными вентилями - к управляющим электродам вольтодобавочных вентилей,

+Е+е fc

гч/

И

X,

2

О

Л f

Ј

7

V

Л

dF

11

J

V

Is

Г

JfJ ш

±;

П

v.1±

)