УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ Советский патент 1970 года по МПК B23K11/26 

Известно устройство для сварки преимущественно для шовной в резонансно-импульсном режиме, содержащее источник питания с последовательно включенной индуктивностью, инвертор, собранный по мостовой схеме на тиристорах, блок управления и нагрузку. Цель изобретения - повышение нроизводительности и надежности работы устройства. Для этого в диагональ Моста включена рабочая емкость, выполняющая одновременно функцию коммутирующей емкости, а в качестве нагрузки установлен сварочный трансформатор. При этом параллельно источнику питания подключена буферная батарея конденсаторов, а блок управления содержит узел первоначальной подзарядки рабочей батареи конденсаторов напряжением определенной полярности и стабилизированный релаксационный генератор задатчика частоты с трансформаторным выходом, подающим отпирающие импульсы ла тиристоры. Для сварки разнополярными импульсами сварочный трансформатор включен в диагональ моста последовательно с рабочей емкостью. Для сварки однололярными импульсами сварочный трансформатор включен во внешнюю цепь моста. ки; на фиг. 2 - электрическая схема блока управления машины. Схема содерлшт выпрямительное устройство ВУ, которое быть собрано по любой о-{звестиой регулируемой но напряжению схеме, что позволяет нодбирать режим сварки, буферную батарею конденсаторов С б на электролитах, рабочую батарею конденсаторов Ср , сварочный трансформатор 7С, блок унравления БУ и включенную последовательно в сварочную -цепь мостовую схему с тиристора ми в каждом плече моста. Блок управления вырабатывает управляющие импульсы, которые подаются одновременно на управляющие цепн тиристоров . Частота следования этих импульсов определяет частоту сварочных нмнульсов и может регулироваться в широких пределах. Блок унравления содержит источнн с В постоянного напряжения для предварительной зарядки рабочей батареи конденсаторов Ср , который нрн номощи реле Р отключается нри гтжатии кнопки пуска П и подключается при на катни кнопки стон С к батарее рабочих конденсаторов. Генератор состоит из источника стабилизированного нанряжения, релаксациоипой схелгы с динисторо.м Д-2, вырабатываюп1е11 ряд импульсов, частоту которых можно Изменять резистором импульсного трансформатора //Г с четырьмя вторичными облютками, каждая

из которых соответственно подключена к входным ценям тиристоров Tj-T.

Конденсаторы Cg-Cg, сопротивления Rb-Rs, и диоды Дт-Дю служат для обеспечения четкой работы тиристоров и устранения влияния помех. Резистор JRs, стабилитрон Д и конденсатор Ci служат для стабилизации напряжения питания релаксационного генератор а.

После включения машины в сеть выпрямительное устройство заряжает буферную емкость. Так как реле Р не включено, то источник постоянного напряжения В блока управления через нормально замкнутые контакты реле Р, резистор Ri, вывод 2 блока управления, рабочую батарею конденсаторов, сварочный трансформатор, вывод 6 блока управления предварительно заряжает рабочую батарею конденсаторов до определенного напряжения. В этом исходном состоянии схема машины находится до нажатия кнопки .пуск. При кнопки пуск на реле Р подается напряжение. Реле Р срабатывает и нормально открытыми контактами Р закорачивает контакты кнопки пуск. Нормально замкнутые контакты реле Р размыкаются, « источник В отключается от рабочей батареи конденсаторов.

Вторые нормально разомкнутые контакты Р замыкают цепь релаксационной схемы с динистором Дг, которая начинает вырабатывать импульсы с частотой, регулируемой резистором в широких пределах.

Стабилитрон Ml служит для стабилизации частоты при изменениях напряжения сети. Импульсы снимаются со вторичных четырех об.моток импульсного трансформатора и одновременно подаются на управляюшие цепи тиристоров.

Так как рабочая батарея конденсаторов предварительно заряжена таким образом, что плюсом она присоединена к катоду тиристора TI и аноду тиристора Гг, а минусом - к катоду тиристора Т и аноду тиристора Гз, то откроются только тиристоры 4 и TZ, а TI и TS будут закрыты, так как к тиристорам Т и TS приложено обратное напрял ение. При нодаче управляюших сигналов одновременно на все четыре тиристора для обеспечения четкой попарной работы тиристоров в схеме, показанной на фиг. 1,а, последовательно с тиристорным мостом включена катушка дополнительной индуктивности L, величина которой должна выбираться по соотношению:

и,

Сб

ГС и -р

где Ire-индуктивность сварочного трансформатора ТС, приведенная к первичной обмотке, f/Cfi -напряжение на буферной батарее

При выполнении этого соотношения при гюдаче управляющего сигнала одновременно на все четыре тиристора распределение напряжений между тиристорами таково, что открывается только одна пара диаметрально расположенных тиристоров.

Для схемы, приведенной на фиг. 1,6, дополнительной индуктивности не требуется. |После включения любой нары тиристоров

рабочая батарея конденсаторов перезаряжается через сварочный трансформатор импульсом тока, одновременно являюш,имся сварочным. При этом -буферная батарея конденсаторов Ср способствует перезарядке. Наличие индуктивности в цепи конденсатора Ср приводит к тому, что напряжение, на конденсаторе возрастает от импульса к импульсу до тех пор, пока .не достигнет резонансного значения. После прохождения каждого импульса тока полярность напряжения на Ср меняется, и пары TI, T-i и Т2, Ti включаются попеременно, обеспечивая работу сварочной машины в резонансно-импульсном режиме. При этом сварочные импульсы тока проходят через трансформатор ТС попеременно в прямом и обратном направлении в схеме фиг. 1,а я в одном направлении для схемы фиг. 1,6.

Для нормальной работы схемы процесс перезарядки должен носить колебательный характер. Частота колебаний равна частоте собственных колебаний сварочного контура. Тиристоры закрываются при первом же прохождении тока через нуль, пропуская только одну полуволну тока. Так:нм образом, длительность сварочного импульса определяется полупериодом собственных колебаний контура и не зависит от частоты ноджигаюп1их импульсов блока управления, которые всегда должны поступать с частотой, меньшей чем частота собственных колебаний контура. Начинается своеоб.разный колебательный прогресс, который можно сравнить с колебаниями маятника, задерживаемого на некоторое время в крайних положениях и отпускаемого с толчком, необходимым для компенсации потерь.

При такой работе схемы напряжение на рабочей емкости через несколько полунериодов достигает резонансного напряжения, которое значительно больше напряжения на буферной емкости. Процесс сварки будет продолжаться до нажатия кнопки стоп, при нажатии которой разрывается цепь реле Р, и реле отпускает свои контакты. Блок унравления прекращает вырабатывать поджигающие импульсы и тиристоры остаются в закрытом состоянии.

Источник предварительной зарядки рабочей батареи конденсаторов Ср подключается к рабочей батарее конденсаторов Ср и, если она заряжена в обратном направлении к исходному состоянию схемы, то перезаряжает ее, после чего машина вновь готова к сварке. Машина может работать также в режиме, когда источник В не отключается от рабочей батареи конденсаторов Ср.

Лредлагаемая машина обеспечивает сварку с высокой частотой простановки сварных точек при отсутствии пикового потребления энергии из сети.

Предмет изобретения

1. Устройство для сварки преимущественно для шовной в резонансно-импульсном режиме, содержаш,ее источник питания с последовательно включенной индуктивностью, инвертор, собранный по мостовой схеме на тиристорах, блок управления и нагрузку, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности и надежности работы устройства, в диагональ моста включена рабочая емкость, выполняющая одновременно функцию коммутирующей емкости, а в качестве нагрузки установлен сварочный трансформатор, при

этом параллельно источнику питания подключена буферная батарея конденсаторов, а блок управления содержит узел первоначальной подзарядки рабочей батареи конденсаторов напряжением определенной полярности и стабилизированный релаксационный генератор задатчика частоты с трансформаторным выходом, подающим отпирающие импульсы на тиристоры.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью сварки разнополярньп и импульса.ми, сварочный трансформатор включен в диагональ моста последовательно с рабочей емкостью.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью сварки однополярными импульса.ми, сварочный трансформатор включен во внешнюю цепь моста.

0.