Способ стабилизации дуги переменного тока особенно при электросварке Советский патент 1933 года по МПК B23K9/06 

Известный уже способ стабилизации дуги пергменного тока при электросварке наложением на сварочный ток тока повышенного напряжзния и высокой частоты не получил широкого практического примз.ечия, вследствие наличия в нем ряда недостатков. Например, включение в сварочную цепь р; активной катушки с железом, примеляемое для получения в определен 1ые моменты на зажимах дуги напряжения, сдвинутого по фазе относительно тока с целью обеспечения обратного зажимания дуги, гасну шгй при прохождении тока чзрез нуль, требует повышения напряжения сварочного трансформатора и влечет за собой ухудшение cos а (сбычно 0,3-0,35). Предлагаемоз изобретение имеет целью дальнейшее развитие и }совершенствование упомянутого выше способа и состоит в том, что импульсы тока высокой частоты генерируются в момент перехода через нуль мгновенных значений сварочного тока. Для этой цзли при обычной схеме питания сварочного контура током высокой частоты, например от искрового генератора, для,питания этого генератора ис340

пользуется напряжение той же сети сдвинутое по фазе каким-либо из известных способов примерно на 90°.

На чертеже фиг. 1 изображает кривую сварочного тока и кривые импульсов тока вь1соксй частоты; фиг. 2-кривые сварочного тска (/), напряжения на дуге (//) и напряжения (И), питающего генератор высокой частоты; фиг. 3-векторную диаграмму фазовых напряжений источника питания устройства для электросварки по предлагаемому способу; фиг. 4-принципиальную схему такого устройства.

Искровый разрядник пробивается (при соответствующей настройке) в моменты максимума напряжения. Благодаря тому, что напряжение, питающее разрядник, сдвинуто на 90° относительно сварочного, разрядник пробивается и генерирует импульс колебаний высокой частоты именно в момент прохождения сварочного то-, ка через нуль (фиг. 2). При генерировании импульсов 1, 2, 3 к т. д. тока (фиг. 1) высоксй частоты в моменты перехода через нуль мгновенных значений сварочного тока стабилизация дуги и в частности обратное ее зажигание облегчается

настолько, что надобность в включении реактивной катушки и повышении напряжения сварочного трансформатора отпадает. Этим достигается возможность уменьшения мощности сварочного трансформатора (практически в два раза) и улучшение его cos 9 (от 0,35 до 0,85). При отсутствии реактивной катушки ток в сварочной цепи находится в фазз с напряжением.

Практически питание напряжением, сдвинутым на 90°, можгт быть достигнуто включением сварочного трансформатора к междуфазовому напряжению Д двух фаз А -к В (фиг. 3), а трансформатора, питающего искровой генератор, к фазовому напряжению третьей фазы Стрехфазной системы, сдвинутому относительно фазы на 90°. В устройстве для осуществления предлагаемого способа стабилизация дуги происходит за счет колебаний высокой частоты, возникающих в искровом контуре /7, 12, 13, питаемом трансформатором 14 настроенным в рззонанс с частотой сети, питающей сварочный трансформатор 75.

Принцип действия схемы следующий. Конденсатор 12, будучи заряжен трансформатором до некоторого напряжения V, разряжается через разрядник 13 и самоиндукцию 11, причем разряд этот носит колебательный характер. Возникшие таким образом затухающие колебания высокой частоты (частота определяется величиной самоиндукции 7 и емкости 72) трансформируются во вторичный контур, состоящий из самоиндукции 18 и кондзнсаторов 77 и 19. Самоиндукция 16 включенная последовательно со вторичной обмоткой сварочного трансформатора 75, служит для предотвращения попадания тока высокой частоты в трансформатор 75.

Емкость 77, величина которой . берется значитзльно больше, чем взличина емкости 19, служит для обеспечения возможности свободного прохождения тока высокой частоты помимо обмотки сварочного трансформатора. Сварочные элзктроды 10 первоначально разомкнуты. Таким образом по контуру 77, 18, 19, настроенному на частоту искрового контура, течет ток высокой частоты и на зажимах сварочных электродов, подключенных параллельно конденсатору 19, возникагт напряжение высокой частоты, которое при сближении электродов образует дугу незначительной мощности, замыкающую цепь сварочного трансформатора; вследствие этого по цепи пойдет ток низкой частоты, который и будет обусловливать мощность дуги.

При переходе тока низкой частоты через нуль дуга не потухнет, так как в этот момент напряжению высокой частоты близко к своему максимальному значению.

Сдвиг напряжения на конденсаторе отнссительно напряжения сети на 90° достигается применением трансформатора с большой индуктивностью или применением нормального трансформатора, включенного последовательно с реактивной катушкой.

Предмет изобретения.

Способ стабилизации дуги переменного тока, особенно при электросварке, наложением на сварочный ток тока повышенного напряжения и высокой частоты, отличающийся тем, что с целью генерирования импульсов тока высокой частоты в моменты перехода через нуль мгновенных значений сварочного тока применен искровый или какой-либо другой генератор, питаемый от той жз сети, что и сварочный трансформатор напряжением, сдвинутым по фазе на 90°.

фигЛ

фигВ

6