Устройство для формирования тока при импульсно-дуговой сварке Советский патент 1976 года по МПК B23K9/00 

На фиг. 1 .показана принципиальная схема источника иитания; на фиг. 2 - кривые изменения э. д. с. генератора, напряжения и то. дуги.

Электрическая схема включает источник базового тока /, синхро.нный импульсный генератор 2, сварочную дугу 3, коммутирующий апнарат 4, обмотку 5 статора генератора, обМотку возбуждения 6, демпферную обмотку 7 по продольной оси ротора 7, демпферную обмотку 8 но поперечной оси ротора и коммутирующий аппарат 9.

Устройство работает следующ-им образом.

В исходном состоянии ротор синхронного генератора вращается с номинальной скоростью, на его обмотку возбуждения 6 подается постоянный ток, коммутирующие аппараты / и 9 разомкнуты, сварочная дуга 3 питается постоянным током от базового источника /. Амплитуда э. д. с., наводимой в обмотке 5 статора, пр е-восходит но величине напряжение горения дуги. В момент времени, когда э. д. с. генератора и падение напряжения на дуге действуют согласно .и равны по величине, т. е. когда напряжение на контактах коммутирующего аппарата 4 проходит через нулевое значение, производится его замыкание. На фиг. 2 это соответствует моменту времени /1. По обмотке 5 статора начинает протекать ток, .который создает поток реакции якоря. Ноток реакции якоря неподвижен в пространстве и изменяется в соответствии с изменением тока статорной о.бмотк.и импульсного генератора. Непосредственно .в момент включения коммутирующего аппарата 4 ось демпферной обмотки 8 находится нерпендикулярно к оси статорной обмотки 5, так как э. д. с. генератора в этот момент времени близка к нулю. Следо1вательно, при дальнейщем новороте ротора будет происходить совмещение оси демлферной обмотки 8 с осью обмотки 5 статора « возрастание части потока реакции якоря, связанного с демпферной обмоткой 5.

Де.мпферная о-бмотка 7 применена для сниЖбНия сверхпереходного индуктивного сопротивления генератора по продольной оси. Для получения больщей кратности тока в обмотке статора сопротивление нагрузки вы бирается близким к величине сверхпереходного сопротивления генератора. Таким образом, генератор работает в режиме, близком к внезапному короткому замьжанию, что обуславливает большую кратность тока в обмотке статора по отношению к номинальному. Поэтому поток реакции якоря в соответствии с характеристикой намагничивания генератора может в 1,5-2 раза пр-евышать номинальный поток холостого хода.

В момент времени, соответствующий максимуму потока реакции якоря, связанного с демпферной Обмоткой 8, производится замыкание -коммутирующего аппарата 9. Этот момент врем.ени соответствует также равенству Нулю э. д. с. на зажимах о.бмотки 8.

|Носле замыкания аппарата 9 на роторе образуется система контуров по продольной и поперечной ося.м, которые создают результирующий магнитный поток, равный геометрической сумме потоков, создаваемых обмотками поперечной и продольной осей. Этот поток превосходит начальный магнитный поток, создаваемый обмоткой возбуждения, э 1,5-2,5 раза. Лри дальнейщем вращении ротора происходит дополнительное возрастание импульса тока за счет увеличения э. д. с. генератора при рассмотренной форсирОБке потока. Это и обуславливает больщую удельную мощность рассматриваемого генератора в

сравнении с известными.

В предлагаемом устройстве вследствие включения генератора импульсов на нагрузку в шо/мент перехода ее э. д. с. через нуль ток содержит как периодическую, так и максимально возможное значение апериодической составляющей, что обуславливает его значительно больщую импульсную .мощность при прочих равных условиях. Регулировка длительности импульса тока в сторону уменьшения не ограничена, так как включение на нагрузку можно осуществить при любом фазовом угле э. д. с. Указанные преимущества предлагаемого источника и обеспечивают лучщие эксплуатационные и регулировочные характеристики в сравнении с известными.

В момент вре.мени /2, соответствующий окончанию импульса тока, производится размыкание коммутирующ.Иу аппаратов 4 vi 9. Генерирование последующего импульса осуществляется в зависимости от требуемой частоты их следования на любой положительной полуволне э. д. с. тенератора замыканием

аппарата 4. Далее процессы в устройстве повторяются.

Регулирование длительности импульсов осуществляется изменением частоты э. д. с. генератора за счет изменения скорости вращения ротора. Амплитуду импульсов тока, наложенных на постоянный ток, регулируют вз.менением тока возбуж|дення генератора. Частота следования импульсов определяется частотой замыканий алпарата 4, а ее верхний лредел определяется частотой э. д. с. генератора.

Формула изобретения

Устройство для формирования тока при импульсно-дуговой сварке, состоящее из .источника базового тока и источника импульсов тока, включенных параллельно на сварочную

дугу, отличающееся тем, что, с целью повыщения мощности импульсов и улучшения регулировочных и эксплуатационных характеристик, в качестве источника импульсов тока в устройство введен однофазный синхронный

генератор, демпферная обмотка которого по

поперечной оси ротора снабжена коммутирующи.м аппаратом.

Источники информации, принятые во внимание при эксПбртиэе:

1 Авторское свидетельство СССР № 329972, М. Кл..В 23 К 9/16, 03.03.69.

:2. Патент Австралии № 416886, класс 06.9 (прототип).