Регулируемый источник питания Советский патент 1975 года по МПК B23K9/00 

1

Изобретение относится к электрическим источникам питания для сварочного оборудования и может быть использоваяо в качестве источника питания сварочной дуги для плазменной резки и сварки металлов на постоянном токе, а также в других отраслях техники, где необходи:мо глубокое регулирование выпря:мителей, высокие энергетические показатели и надежность.

Известен регулируемый источник питания, содержащий трансформатор, выпрямитель «а тир исторах, параллельно катодной (анодной) группе которых подключены последавательно соединенные резистор и регулируемый трансформатор.

Цель изобретения - повысить надежность тиристоров в широком диапазоне рабочих напряжений дуги и питающей сети при использовании в качестве регулирующего органа трансформатора с подмагничи ванибм.

Для этого IB обмотку подл1агничивания трансформатора введена обратная связь по углу регулирования тиристоров, цепь которой состо1ит из источиика опорного напряжения и однополупериодного выпрямителя, катодная группа которого присоединена к источнику, а каждый из анодов подсоединен к вторичной обмотке соответствующего разделительного трансформатора.

На фиг. 1 дана принципиальная блок-схема регулируемого источника питания; на фиг. 2 - форма кривой анодного напряжения одного тиристора.

Регулируемый источник питания состоит из пла1вно регулируемого силового трансформатора 1, первичные обмотки 2 которого подсоединены к сети, а вторичные 3-к выпрямителю 4 на тиристорах.

Вторичное напряжение регулируется в трансформаторе 1 одной или несколькими обмотками 5 подмагничивания, расположенными на магнитопроводах верхнего и среднего ярем трансформатора. Стабилизация тока дуги от колебаний напряжения сети и изменения напряжения на дуге за счет изменения ее длины осуществляется блоком 6, регулирования и стабилизации тока, в который вводится сигнал обратной связи с датчика тока (ла чертеже не показан). Параллельно каждому тиристору катодной группы выпрямителя 4 подключены первичные обмотки разделительных трансформаторов 7, 8, 9 через токоограничивающие резисторы 10, 11, 12. Их вторичные обмотки соединены в «звезду и подключены к однополупериодно.гу выпрямителю 13, который через резистор 14 и источник 15 опорного напряжения соединен с.обмотками 5 подмагничивания силового трансформатора 1.

При изменении напряжения дуги или питающей сети блок 6 регулирования, связанный с датчиком тока, практически линейно изменяет угол отпирания тиристоров выпрям ителя 4, поддерживая заданное значение тока. Че-м больше вынужденное изменение напряжения дуги, тем больше дианазОН из-менения угла отпирания тиристоров.

Особенностью предлатаемой схемы является то, что тиристорный источник питания во все.х: положениях регулирования тока работает с углом регулирования а-О так, как неуправляемый блок вентилей с постояпиым углом регулирования.

Для поддержания минимального значения угла регулиросвания тиристоров при значительных колебаниях на1пряже1ния дуги и напряжения сети в Обмотки 5 подмагничивания трансформатора 1 введена Обратная связь но напряжению, пропорциональному углу отпирания тиристор-ов. Это напряжение снимается с трех тиристоров катодной или анодной группы выпрямителя 4 при помощи разделительных трансформаторов 7, 8, 9. Сигнал обратной связи после выпрямителя 13 подается в источник 15 опарного напряжения, и разностное напряжение поступает в обмотку 5 подмагничивания силового трансформатора 1. Величина тока подмагничивания, пропорциональная напряжению обратной овязи, регулируется резистором 14. Резисторы 10, 11, 12 ограничивают токи первичных обмоток разделительных трансформаторов 7, 8, 9.

При увеличении угла а регулирования тиристоров среднее значение напряжения t/АК, приложенное к любому из щести тиристоров (фиг. 2, заштрихованная часть синусоиды), увеличивается. При этом разность выпрямленного напряжения и опорного уменьшится, следовательно уменьшится и ток подмагничивания силового трансформатора. Это приводит к уменьшению амплитуды его выходного напряжения. Для поддержания тока дуги неизменным блок б уменьшит угол ее отпирания тиристоров, т. е. больше откроется выпря1митель. Аналогично схема работает при уменьшении угла отпирания тиристоров. Таким образом, при изменении в широком

диапазоне напряжения дуги и питающей сети схема не только стабилизирует ток дуги, но и поддерживает неизменным угол отпирания тиристоров, который может быть выбран небольшой величины (вблизи полного открывания вентилей), где энергетические показатели источника высокие, р-п-нереходы тиристоров не перегружены, кривая потребляемого тока близка к синусоидальной.

Автоматическое поддержание заданного

небольшого значения угла отпирания тиристоров не только обеспечивает устойчивое горение дуги без сглаживающих фильтров, но и повышает надежность самих тиристоров. Устройство может быть отрегулировано так,

что угол регулирования приблизительно равен нулю.

Предмет изобретения

Регулируемый источник питания, преимущественно, дуги постоянного тока, содержащий сварочный трансформатор, выпря1митель на тиристорах, параллель1но катодной (анодной) группе которых подсоединены последовательно соединенные резистор и разделительный трансформатор, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности тиристоров в широком диапазоне рабочих напря кений дуги и питающей сети при использовании в количестве регулирующего органа трансформатора с подм.апничиванием, в обмотку подмагничивания последнего введена обратная связь по углу: регулирования ;тиристоров, цепь которой состоит из . истотника

опорного напряжения и однополулериодного выпрямителя, катодная группа которого, присоединена к источнику, а каждый из анодов подсоединен к вторичной обмотке соответствующего разделительного трансформатора.

и.