Точечная конденсаторная машина Советский патент 1982 года по МПК B23K11/26 

Извества точечная конденсаторная машина, работающая в одно- и деухимпульсном режимах сварки, содержащая зарядное устройство, сварочный трансформатор, батарею рабочих канденсаторов, разрядный вентиль с блоком управления, подключенным пар аллельно нижнему плечу делителя напряжения и имеющим источник ЭДС, конденсатор и развязывающие вентили.

Цель изобретения - упростить схему машины, повысить надежность ее в работе и улучшить эксплуатационные характеристики.

Для этого разрядный вентиль подключен непоср1едствен1но анодом к плюсу, а катодом - к минусу выпрямительного устройства, имеющего падающую внешнюю хара1ктеристи ку.

На фиг. 1 изображена принп ип-иальная электрическая схема предлагаемой точечной 1«)ндеЕсаторной машины; на фиг. 2 - то же, с управляемым коммутатором на стороне переменного тока выпрямительнОГо устройства.

Предлагаемая машина (фиг. 1) содержит зарядное устройство 1 с падающей внешней хйрактеристикой (падающая внешняя характеристика достигается за счет введения в ЗУ активных либо реактивных токоогранич1ивающих элементов), управляемый вентиль 2, делитель напряжения 3 с динистором 4, батарею рабочих конденсаторов 5, сварочный трансформатор 6, параллельно первичной обмотке которого включена цепочка, состоящая из тумблера 7 и диода 8. Если нужно произвести сварку комбинированным циклом, тумблер 7 находится в разомкнутом состоянии и зарядный ток батареи рабочих конденсаторов 5 осуществляет подогрев свариваемых деталей. При замкнутом тумблере 7 зарядный ток шунтируется цепью; диод 8 - тумблер 7. В этом положении тумблер 7 находится обычно цри сварке по двухимпульсному циклу.

Устройство содержит также автоном)ный блок формирования управляющих импульсов, состоящий из источника ЭДС 9, ограничивающего сопротивлавия 10, коммутирующего конденсатора И, развязывающих вентилей 12 и 13 и кнопки пуска 14.

Для осуществления работы конденсаторной мащины по двухимпульсному циклу параллельно рабочей батарее конденсаторов в точках А Е Б подключают делитель напряжения 15, динистор 16, устройство формирования управляющих импульсов, состоящее из развязывающих диодов

сти 20, источника ЭДС 21, ограничивающего сопротивления 22 и импульсного трансформатора 23, вторичная обмотка которого подключена к управляющему электроду вентиля 2 через диод 19.

Уровень источников ЭДС 9 и 21 выбирается несколько ниже напряжения срабатывания динисторов 4 и 16.

Машина, схема которой дана на фиг. 1, проста, содержит всего один управляющий вентиль, в промежутках между простановками сварных точек не отключается от сети и все время потребляет ток, поэтому этот вариант схемы может найти применение в конденсаторных машинах малой мошности.

На фиг. 2 представлена схема, применимая для конденсаторных машин любой мощности. Она отличается от схемы, изображенной на фиг. 1, тем, что содержит на стороне переменного тока выпрямительного устройства дополнительно управляемый коммутатор 24 (симметричный тиристор), который позволяет отключать схему в промежутках между простановками сварных точек.

Схема, изображенная на фиг. 2, содержит также донолнительно трансформаторы питания 25 и 26, диод 27; конденсатор 28 и резистор 29, образующие источник ЭДС для управления коммутатором 24, кнопку управления 30; цепи, состоящие из диодов 31 Е 32 Е конденсаторов 33 и 34, нодсоединенные к вторичным обмоткам 26 и выполняющие роль источников ЭДС 9 и 21 в схеме, изображенной на фиг. 1.

В описанных машинах зарядное устройство 1 должно иметь падающую внешнюю характеристику и не бояться коротких замыканий на выходе.

Управляемый вентиль 2 не должен подхватываться зарядным устройством 1 при отсутствии управляющего сигнала на вентиле 2. Поэтому в предлагаемых машинах могут применяться лишь одно- и двухполупериодные выпрямители с токоограничивающими элементами. Исключение составляет машина, собранная по схеме, изображенной на фиг. 2: в этом случае зарядное устройство 1 может содержать выпрямитель любого типа (трехфазный, по схеме Ларионова и др.).

В исходном состоянии от источника 9 через замкнутую кнопку 14 ток управления поступает на вентиль 2, включая его, в результате чего он находится в нроводящем состоянии. При этом рабочая емкость 5 не зарялсена, так как она шунтируется управляемым вентилем 2.

При размыкании и. з. контактов кнопки 14 разрывается день тока управления (так как динистор 4 остается в закрытом состоянии), вентиль 2 переходит в непроводяшее состояние; начинается зарядка батареи конденсаторов 5. При достижении уровня

напряжения, выбранного делителем 3, включается дииистор 4, коммутирующий конденсатор заряжается от источника 9, что обеспечивает четкое включение вентиля 2. Управляемый вентиль приходит в проводящее состояние, и рабочая батарея конденсаторов 5 разряжается на сварочный трансформатор. После протекания разрядного тока управляемый вентиль остается в проводящем состоянии (так как ток управления протекает по его управляющей цепи: плюс источника 9, ограничивающее сопротивление 10, развязывающий диод 19, динистор 4, управляющий вентиль 2, минус источника 9 - и шунтирует батарею конденсаторов 5, не давая ей заряжаться.

При отпускании кнонки 14 динистор 4 закорачивается и восстанавливает свои свойства, ири этом управляемый вентиль 2 остается в проводящем состоянии, щунтируя выпрямитель, так как ток управления вентиля 2 поддерживается по цепи: плюс источника 9, ограничивающее сопротивление 10, развязывающий диод 19, н.з. контакты кнопки 14, управляемый электрод 2, минус источника 9. При повторном включении кнопки 14 цикл повторяется.

При работе схемы по двухимпульсному циклу тумблер 7 замкнут, делитель напряжения 15 позволяет батарее конденсаторов 5 заряжаться до более низкого уровня напряжения, чем делитель 3. При достижении уровня, выбранного делителем 15, включается динистор 16, коммутирующий конденсатор 20, разряжаясь иа первичную обмотку импульсного трансформатора 23, ,обеспечивает включение управляемого вентиля 2. При включении управляемого вентиля 2 батарея конденсаторов 5 разряжается на сварочный трансформатор 6, обеспечивая подогрев свариваемых деталей. Динистор 16 остается во включенном состоянии, так как через него протекает ток источника 21 (больший тока включения динистора) по цепи: плюс источника 21, ограничивающее сопротивление 22, диод 18, кнопка 14, динистор 16, первичная обмотка импульсного трансформатора 23, минус источника 21.

После нрохождения импульса подогревного тока управляемый вентиль закрывается, так как цепь его управления обесточена, и батарея конденсаторов 5 заряжается вторично. При достижении напряжением уровня, выбранного делителем 3, включаются динистор 4 и управляемый вентиль 2. Батарея конденсаторов 5 вторично разряжается на трансформатор 6, обеспечивая сварку деталей. При этом вентиль 2 остается во включенном состоянии.. После отпускания кнонки 14 ее н. о. контакты разрывают цепь источника 21 и динистор 16 выключается.

ся, управляемый вентиль остается во включенном состоянии, т. к. нротекает ток управления по цепи: плюс источника 9, сопротивление 10, вентиль 13, н. 3. контакты кнопки 14, управляемый вентиль 2, минус источника 9. При повторном нажатии на кнопку 14 цикл повторяется.

Работа схемы, изображенной на фиг. 2, также обеспечивает сварку как по одноимпульсному, так н двухимнульсному циклу, и отличается лишь тем, что в исходном состоянии управляемые вентиль 2, коммутатор 24 и динисторы 4 н 16 находятся во включенном состоянии.

При нажатии на кнопку 30 включается симметричный тиристор 24, трансформатор 26 подает питанне на автономные формирователи импульсов и начинается зарядка рабочей батареи конденсаторов 5.

После окончания всех процессов в схеме, обеспечивающих сварку по одно- или двухимпульсному циклу, унравляемый вентиль 2, коммутатор 24 и динисторы 4 и 16 остаются во включенном состоянии до тех пор, пока не будет отпущена кнопка 30. После ее отпускания симметричный тиристор 24 запирается, трансформатор 26 обесточивается, после чего включаются динисторы 4 и 16 и вентиль 2. Схема возвращается в исходное состояние и готова к новому циклу сварки.

Для осуществления сварки следующей точки необходимо замкнуть н. о. контакты кнопки 30.

Независимое накопление энергии в коммутирующих емкостях 11 и 20 позволяет значительно повысить точность стабилизации напряжения на конденсаторах, увеличить надежность работы мащины по сравнению с известными конденсаторными мащинами.

Благодаря тому, что в предлагаемой схеме машины управляемый коммутирующий вентиль закорачивает выход выпрямителя, полностью отсутствует влияние сети на импульсы сварочного тока.

Формула изобретения

Точечная конденсаторная мащина для одноимпульсного и двухимпульсного режима сварки, содержащая зарядное устройство с выпрямителем, сварочный трансформатор, батарею рабочих конденсаторов, разрядный вентиль с блоком управления, имеющим источник ЭДС, конденсатор, развязывающие вентили н делитель напряжения, отличающаяся тем, что, с целью упрощения схемы машины с одновременным повыщением надежности ее работы, разрядный вентиль подключен непосредственно анодом к плюсу, а катодом - к минусу выпрямительного устройства, имеющего падающую внешнюю характеристику.

n

f2 J2

т Tf.