Устройство для питания электротермических установок Советский патент 1974 года по МПК G05F3/06 H05B7/18 

1

Изобретение относится к электротермии, в частности к источникам питания различных электротермических установок.

Известно устройство для питания электротермических установок, содержащее для каждой фазы нагрузки конденсаторную батарею и дроссель, с равными по величине реактивными сопротивлениями, соединенные с первичной обмоткой нагрузочного трансформатора в звезду, и блок изменения режима работы, имеющий замыкающий коммутационный элемент, включенный последовательно, по крайней мере, с одним реактивным элементом, и размыкающий коммутационный элемент.

Однако в этом устройстве при переводе источника тока в режим источника напряжения выходное напряжение получается ниже номинального.

Целью изобретения является повышение выходного напряжения при работе устройства в режиме источника напряжения до требуемого по технологическим соображениям.

Это достигается тем, что размыкающий коммутационный элемент включен между одним из промежуточных выводов первичной обмотки трансформатора и вторым реактивным элементом.

На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства при питании нагрузки однофазным переменным током; на фиг. 2 - схема частного случая предлагаемого устройства, применяемого для питания плазменной дуги при трехфазном включении источника.

Устройство для питания состоит из силового трансформатора Тр индуктивности L, емкости С, нагрузки Rii. Блок изменения режима работы состоит из реле тока РТ с замыкающим и размыкающим контактами.

При работе устройства в режиме источника напряжения цепь, питающая емкость С, разомкнута замыкающим контактом PTi реле тока РТ, и трансформатор Тр подключается

к фазе АВ. При этом из-за отсутствия резонанса в цепи выходное напряжение силового трансформатора меньше номинального.

В предлагаемом устройстве для повышения выходного напряжения силового трансформатора при работе устройства в режиме источника напряжения содержится размыкающий контакт PTz реле тока РТ, который отключает определенную часть первичной обмотки «илового трансформатора Тр, что повышает выходное напряжение до требуемого по технологическим соображениям. Короткое замыкание отключаемых витков в цепи индуктивности представляют замыкающим контактом РГз реле тока РТ, который размыкает цепь отключаемых витков. При достижении тока определенной величины срабатывает реле тока РТ и источник переводится в режим источника тока.

Принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства, например, для питания плазменной дуги при трехфазном включении источника (см. фиг. 2) состоит из силового блока БС, блока плазмотрон Б-П, выпрямительного блока Д1-Д6 и блока изменения режима работы БУ.

Силовой -блок БС включает в себя силовые трансформаторы Тр1-ТрЗ, конденсаторы С1-СЗ и дроссели L1-L3, включаемые в звезду. Вторичные обмотки трансформаторов Тр1-ТрЗ соединены в треугольник, трехфазное напряжение иодается на выпрямительный блок Д1-Дб, собранный -по схеме Ларионова. Минус выпрямленного напряжения подключается к катоду плазмотрона К, а плюс подается к Соплу Сп через активное сопротивление R и на изделие И через реле тока РТ.

Блок изменения режима работы БУ состоит из линейного контактора Н, магнитного пускателя IP для отключения от цепи определенного числа витков первичных обмоток силовых трансформаторов Тр1-ТрЗ и дросселей L1- L3 при холостом ходе; магнитного пускателя 2Р для управления цепью дежурной дуги; магнитного пускателя ЗР - для обрыва фаз, питающих емкости С1-СЗ; магнитного пускателя 4Р для включения и выключения дросселей L1-L3; кнопок пуска - КнП и «Стоп - КнС, пакетного выключателя ВП для подключения к сети обмотки управления линейного контактора Н.

Принцип работы источника заключается в следующем.

При включенном пакетном выключателе ВП нажимают на кнопку пуска Кн|П. При этом срабатывает контактор Н, который своим блок-контактом HI блокирует кнопку пуска КнП и нормально открытыми контактами Н2,з,4 подключает источник к сети. Тем самым получают питание магнитные пускатели IP и 2Р. Магнитный пускатель 2Р подготавливает цепь дежурной дуги А. При помощи магнитного пускателя IP - Определенное число витков первичной обмотки трансформаторов Тр1-ТрЗ и дросселей L1-L3 включаются последовательно в режим однофазного питания. При этом на плазмотроне имеется напряжение холостого хода, определяемое падением напряжения на первичных обмотках трансформаторов Тр1-ТрЗ и их коэффициентом трансформации. Естественно, оно может быть выбрано любой величины соответственно технологическим требованиям. Тем самым заканчивается подготовка источника для включения на нагрузку. Затем зажигают дежурную дугу А между катодом К и соплом Спь величину тока которой устанавливают сопротивлением R. После зажигания дежурной дуги А факел плазмы касается обрабатываемого изделия И и зажигается основная дуга Д. Скорость нарастания тока при этом ограничивается дросселями L1-L3.

При достижении Определенной величины тока нагрузки срабатывает реле тока РТ. Замыканием контакта PTj реле тока РТ подается напряжение на обмотку магнитного пускателя ЗР, которое замыкает контакты питания конденсаторов С1-СЗ. Замыканием контакта магнитного пускателя также подается напряжение на обмотку магнитного пускателя 4Р, который замыкает свои контакты в цепи

дросселей L1-L3. Одновременно магнитный пускатель ЗР своим блок-контактом SPs разрывает цепь питания магнитного пускателя IP, который размыкает контакты в цепи перераспределения числа витков первичных обмоток трансформаторов Тр1-ТрЗ и дросселей L{-L3. Тем самым источник питания переводится на нормальный (резонансный) режим работы и на основной дуге устанавливаются номинальные значения тока и напряжения.

При обрыве основной дуги Д обесточивается реле тока РТ, которое размыкает контакт в цепи магнитного пускателя ЗР. При этом размыканием контактов 3Pi,2,3,4 магнитного пускателя ЗР отключаются фазы, питающие

конденсаторы С1-СЗ, и Цепь питания обмотки магнитного пускателя 4Р, который в свою очередь разрывает цепи питания дросселей -1-L3. Одновременно замыкается нормально закрытый блок-контакт магнитного пускателя

ЗРб в цепи обмотки магнитного пускателя IP, который свои.ми контактами lPi,2,3 подключает на режим однофазного питания определенное число витков первичных об.моток трансформаторов Тр1-ТрЗ и дросселей L1-L3. Одновременно получает питание магнитный пускатель 2Р, Который своим контактом 2Pi подготавливает цепь дежурной дуги. Таким образом, источник переводится на режим источника напряжения и подготавливается к следующе.му включению плазмотрона. Источник от сети отключают нажатием на кнопку стоп КпС, при этом обесточивается обмотка линейного контактора Н, который отключает источник от сети.

Предлагаемое устройство дает возможность регулирования скорости нарастания тока при зажигании дуги регулированием отнощения числа витков первичных обмоток трансформаторов Тр1-ТрЗ и дросселей L1-L3, подключаемых последовательно.

Предмет иЗ обретения

Устройство для питания электротермических установок, например электродуговых, содержащее для каждой фазы нагрузки конденсаторную батарею и дроссель, с равными по величине реактивными соПротивлениями, соединенные с первичной обмоткой нагрузочного трансформатора в звезду, и блок изменения режима работы, снабженный замыкающим коммутационным элементом, включенным последовательно с одним из реактивных элементов, и размыкающим коммутационным элементом, отличающееся тем, что, с целью

повышения выходного напряжения при работе устройства в режиме источника напряжения, размыкающий элемент включен между

одним из промежуточных выводов первичной обмотки } агрузочного трансформатора и вторым реактивным элементом.