Установка для электроннолучевой сварки Советский патент 1976 года по МПК B23K15/00 

(Ь4; УСТАНОВКА ДЛЯ ЭЛЕКТ1ЮИИО/1У-1 ВОЙ СВАРКИ

Изо6рс;г,;;ие относится к электроынолуче- вой cBciiJKe,

Извесмка установка для згшхтроннолучовой сварки, содержЕшая электоичёски связан,ные между собой источппк питания с балластным конденсатором, ннзко1.юльтный регулятор напряжения, снабженный высокочастотным автономным инве1зтором с блоком электронной регут/ировки ускоряющего напряжения, СИЛОВОЙ высоковольтный трансформатор, высоковольтньй выпрямитель н электронный излучатель.

Известная установка характер чзуется недостаточно вьюокой бь стротой регулировки тока электронного п.;Г-1ка и но обеспечивает достаточно э4х})ективной блокировки тока электронною пучка при электр1-гческих пробоях в электронном излучателе.

Для увелГ 1ения быстроть регулировки тока электронного пучка и обеспечения эффективиой блокировки тока эле;т|юнного при электрических пробоях в электронном излучателе бпок электоонной регулировки ускоряюще)--. напряжения снабжен двумя рабочим ко 4Д :-нсаторами, двумя рабочими тн-1

pi CTopai fM, переключателями, зекупериру)Ощим трансформатором и двумя рокуперирую1Л:-1ми тиристорами, причем каждый раб)чи: конденсатор электрически соединен через переключатель с источником питания, через : рабочий тгоиетоо электрическ -; с ;едине 1 с пера Р-гной обмоткой силопсго высоково.Н)Тнсгх:г трансформатора и через рекуперируюшмй тиристор электрически соединен с перакчной обмоткой рекуперирующего троН(;4 орматора, а вторичные силового высоковольтного трансформатора и рекуперирующего трансформатора элект111тчески связаны через выпрямители соответствееино с электронным излу глтелем и с балластным конденсатером источника питания.

На черте х8 дана схема .предлагаемойустановки.

На схек-е буквенными и цифровыми cи вoлами индексирован, следующие э.аементы. |С1, С2 - рабочие конденсаторы блокя электронной регулировки ускоряющего напряжения Т1,Т2 - рабочие тиристоры блока элжтрг ной регулировки ускоряюик-го напряжения;КУ ; КУ - переключатели (полностью ключевые устройства); СУ1 - система управления переключателями Тр1 -рекуперируюшкГ трансформатор блока-электронной регулпртпки ускоряющогх) напряжения; ТЗ, Т4 - рекуперирующие тиристоры; СУ2 система управления рекуперирующими тиристорами; Д1, Д2 - элементы выпрямителя рекупери-. рующего трансформатора Тр.1.; I ; 1„ - пергягчная обмотка рекуперируюпи 1-0 трангформатор1 Тр1; Па; Пб - вторичная обмотка рекуперирующего трансформатора Тр1; СЗ- электролит1г- еский балластнь-и кон денсатор источника питания; СТ- силовой высоковольтный трансфорКЭИ -катодный узел электронного излучателя;ФД- блок (|)ормирования длительности импульса рабочего нт шульса напря жения. . Описываемая установка работает следующим йбразом. Быстрота регулирогжи тока электронного пучка и его э4х)ективпая .блокировка npsj ; эпек рических пробоях в электронном чателе обеспечивается посредством управляемой последовательности зарядки и разряда рабочих конденсаторов С1 и С2 аа первичные оПмотки силового вь соковольтноготранс форматора СТ л рекуперирующего трансформ тора Тр1. При этом амплитуда импульса напряжения на силовом высоковольтном трансформаторе СТ определяется уровнем величИ ны заряд 101Х) напряжения рабочих конденсаторов С1 и С2. Периоди {еская зарядка рабочих коиденсатороБ С1 и С2 (соответственно для каждого плеча) .от источника питания низкочастотног выпрямителя обеспечивается с помощью полностью управляемых ключевых устройств КУ1 И КУ2 и подстроечных индуктивностей (например, дросселей), причем моменты выключения ключевых устройств КУ1 и КУ2 определяются остемой управления СУ1. Этим фиксируется необходимое напряжение на рабочих конденсаторах С1 и С2 и обеспечивается регулировка нанряжения на силовом вы соковольтном .трансформаторе СТ. Разряд рабочих конденсаторов С1 и С2 происходит через рабочие тиристоры Т1. и T которые период1гчески подключают эти конденсаторы к пе эвичной обмотке силового вы соковольтного трансформатора СТ (время разрядки рабочих конденсаторов С1 и С2 по бирается большим, нежели длительность раб чего импульса тока электронного пучка). Че 8 рез промежуток времопн, равный алительности импульса илпряжения на трансформаторе СТ, включается соответствующий рекуперирующий тг ристор ТЗ или T-l, и рабочий кокденсагор С1 или С2 разряжается через первичную обмотку 1а или. 16 рекуперируюшегх) трансфорк ато11а Тр1: Эта разрядка должна быть резонансной, что обеспечивается оа счет общепринятого подбора индуктивности первичной обмотки 1а, 16 рекуперирующего трансс.|к рматора Тр1 и емкостей рабочих кондупнсаторов С1, С2. Резонансный разряд обеспечивает устойчивую коммутацию рекуперирующих тиристоров и рабочих тиристоров. Для исключения, возможных перенапряжений и с целью повышения коэс|х|)ициента полезного действия источника питания часть энергии рабочих конденсаторов С1 или С2, отбираемой от него в течение формирования задне о фронта импульса, возвращают в цепь питания инвертора с помощью элементов выпрямителя Д1 или Д2. Три включении срабатывает переключатель КУ1, и начинается .подготовительный цикл, В течение этого цикла рабочий конденсатор заряжается через переключатель (и включенную послегзовательно с ним индуктивность) до напряжения, уровень, которого опре- целяется системой управления переключате|лями СУ1. Систсч-га управления представляет собой управляемое пороговое устройство, выдающее управляющий импульс на выключение переключателя КУ1 при сравнении напряжения на рабочем конденсаторе с управляемым. После коммутадии переключателя КУ1 завершается подготовительный период. Затем импульс запуска поступает на рабочий тиристор Т1, и с этого момента начинается рабочий период, при котором напряжение рабочего конденсатора С1 поступает к соответствующей первичной обмотке силового высоковольтного трансформатора СТ. Через промежуток времени, равный длительности импульса, система управления СУ2 выдает импульс на открывание тиристора ТЗ. При этом рабочий конденсатор С1 разряжается в основ- . ном через первичную обмотку 1а рекупериру юшегх) трансформатора Тр1.-Так как процесс , разряда рабочего .конденсатора С1 через Тр1 носит резонансный характер, то появляющееся вследствие этого на рабочем конденсаторе С1 обратное напряжение коммути- ; рует (запирает) тиристоры Т1 и ГЗ, причем появирщееся на тиристоре ТЗ обратное напряжение может быть использовано для вклдочения КУ1. Затем рабочий цикл инвертора повторяется в вышеописанной последователь- |ности, а работа второй части инвертора прсЭ- текает аналогично и з противофазе с работо его вьпиеописанной чястя. Частота т вертора опредёпяется час1-ото8 импульсов запуска рабочих тиристоров Т1 и Т2, генерируемых специальной системой возбуждения.. Формул и 3 о б р е т е н и я Установка для электроннолучевой сварки содержащая электрически cв зaнныe между собой источник питания с балластным конренсатором, низковольтный регулятор напрЯ |жения, снабженный высокочастотным авто:номкь м инвертором с блоком электронной .регулировки ускоряющего напряжения, силовой высоковольтный трансформатор, высоко.вольтный выпрямитель и электронный излучатель, отличающаяся тем, что с целью увеличения быстроты регулировки тока электроннрго пучка н обеспечения эффективной бло|сировх1 тока электронного при электрщесдих пробрях е электронном излучателе, блок электронной .регулировки : ускоряющего нщ1ря кения рнабжен двумя ра- бочими кошенезторами, д&умя рабочими ти- :; ристср/ами, переключателями, рекуперирую- . щим трансформатором и двумя рекуперирующими тиристорами, причем каждый рабочий конденсатор электрически соединен через переключатель с источником питания, через рабочий тиристор электрически соединен с. первичной обMQjKoи силового высоковольтного трансформатора и через рекуперирующий тиристор электрически соединен с первичной обмоткой рекуперирующего трансформатора, а вторичные обмотки силового высоковольтного трансформатора и рекуперирующего трансформатора электрически связаны через вы.прямители соответственно с электронным из.лучателем и с балластным конденсатором ис точника питания.