Источник питания сварочной дуги Советский патент 1993 года по МПК B23K9/00 

Изобретение относится к сварочному производству, в частности к сварочным источникам питания электромашинного типа.

Целью изобретения является улучшение технико-экономических показателей источника питания сварочной дуги, а именно обеспечение регулирования и обратной связи по напряжению на сварочной дуге путем изменения электрических параметров асинхронного генератора.

На фиг.1 приведена принципиальная схема источника питания сварочной дуги. Приводной двигатель 1 механически связан с ротором 2 асинхронного генератора. На статоре 3 асинхронного генератора в одних пазах расположены, основная трехфазная обмотка 4 и дополнительная трехфазная обмотка 5, фазы которой соединены последовательно согласно. Трехфазные обмотки статора магнитно не связаны. Конденсаторная батарея самовозбуждения 6 подключена параллельно основной трехфазной обмотке 4 статора. Понижающий трансформатор 7 первичной обмоткой подключен к обмотке 4 статора, а его вторичная обмотка подключена к трехфазному двухполупериодному выпрямителю 8. Его выход подключен к сварочной дуге 9. Выход выпрямителя 8 подключен также через блок 10 обратной связи и регулирования к дополнительной обмотке 5.

На фиг.2 показаны вольт-амперная характеристика конденсаторной батареи Uc(l) и характеристика намагничивания генера00

ел

00

ч

тора при различных токах In вспомогательной обмотки статора.

В исходном состоянии работы источника питания (фиг,1) сварочная дуга 9 не возбуждена, ротор 2 асинхронного генератора приводится во вращение приводным двигателем 1. Так как конденсаторы самовозбуждения 6 подключены к трехфазной обмотке 4 статора то происходит самовозбуждение генератора. Напряжение низковольтной об- (Мотки 7 выпрямляется трехфазным двухпо- лупериодным выпрямителем 8 и через блок регулирования и обратной связи 10 подается в обмотку статора 5. Блок регулирования и обратной связи 10 в одном из вариантов состоит из параллельно включенных резистора и конденсатора. Регулируя величину сопротивления резистора, можно изменять ток подмагничивания In в обмотке статора 5. С увеличением тока подмагничивания 1п2 lni происходит уменьшение напряжения основной обмотки 4 статора U2 Ui (фиг.2) и, следовательно, напряжения на выходе выпрямителя 8. Так как обмотки 4 и 5 статора магнитно не связаны, то переменные токи обмотки 4 не трансформируются в обмотку 5. Это достигается, если выполнить обмотки 4 и 5 с разным числом пар полюсов 2pi 2р2 таким образом, чтобы обмоточный коэффициент каждой из обмоток по отношению к магнитному-полю другой обмотки был равен нулю. Постоянный ток, протекающий по обмотке 5, фазы которой включены последовательно согласно,создает, аналогично токам нулевой последовательности, магнитное поле на путях потоков рассеяния, насыщая зубцовую зону статора и прилегающие к ним непосредственно участки ярма.

При возбуждении сварочной дуги 9 про- исходитуменьшение напряжения на выходе выпрямителя 8, что соответствующим образом изменяет ток подмагничивания In и регулирует процесс самовозбуждения (фиг.2). При этом с помощью конденсатора блока регулирования и обратной связи 10 осуществляется гибкая обратная связь, а с помощью сопротивления - жесткая обратная связь по напряжению на сварочной дуге.

Предлагаемый источник питания сварочной дуги имеет лучшие технико-экономические показатели по сравнению с известными, а именно осуществление регулирования сварочного процесса без воздействия на приводной двигатель, что улучшает быстродействие регулирования и является

более экономичным. Подмагничивание магнитной системы статора асинхронного генератора осуществляется при более простой конструкции обмотки подмагничивания, чем в известных источниках питания. В схеме отсутствуют также дополнительные конденсаторные батареи самовозбуждения и трансформаторы.

Достигаемое при этом улучшение технико-экономических показателей особенно

существенно при использовании источника в передвижных автономных системах, где регулирование частоты вращение вала отбора мощности дизельного двигателя или двигателя внутреннего сгорания затруднено.

Формула изобретения

Источник питания сварочной дуги, содержащий приводной двигатель, трехфазный асинхронный генератор с короткозамкнутым ротором, трехфазную

конденсаторную батарею самовозбуждения, подключенную параллельно к трехфазной обмотке статора, понижающий трехфазный трансформатор, первичная обмотка которого включена параллельно с

трехфазной обмоткой статора генератора, а вторичная обмотка трехфазного трансформатора подключена к трехфазному двухпо- лупериодному. выпрямителю, выход которого связан с дуговым промежутком,

отличающийся тем, что, с целью улучшения технико-экономических показателей, в пазах статора генератора выполнена дополнительная трехфазная обмотка, магнитно не связанная с основной трехфазной обмоткой, фазы которой соединены последовательно согласно и подключены к выходу выпрямителя через блок регулирования и обратной связи.

Редактор Г.Бельская

Фи г. I

Составитель А.Лоос Техред М.Моргентал

Корректор Н.Гунько

Использование: изобретение целесообразно использовать в технологических процессах электродуговой сварки в автономных условиях. Сущность изобретения: источник питания содержит приводной двигатель, трехфазный асинхронный генератор с короткозамкнутым ротором, трехфазную конденсаторную батарею самовозбуждения, трехфазный понижающий трансформатор, подключенный к трехфазномудвухполупериодному выпрямителю, питающему сварочную дугу. В пазах статора генератора выполнена дополнительная трехфазная обмотка, магнитно не связанная с основной трехфазной обмоткой, фазы которой соединены последовательно согласно и подключены к выходу выпрямителя через блок регулирования и обратной связи. Таким образом, сварочная дуга питается выпрямленным током, а регулирование сварочного процесса и обратная связь осуществляются за счет изменения тока в дополнительной трехфазной обмотке статора.2 ил. ё