Источник питания дуги переменного тока Советский патент 1976 года по МПК B23K9/00 

рицательной полярности и регулировать ее величину Б широких иределах, т. е. перераспределять энергию между электродом и ванной жидкого металла при сварке или дуговой ллавке, и тем самым повысить качество сварки или иереплавляемого металла. Предлагаемый источник питания дуги переменного тока показан на чертеже. Источник содержит трансформатор 1, вторичная обмотка которого выполнена из двух встречно включенных полуобмоток 2 и 3, концы которых имеют отводы 4 и 5. Отводы полуобмоток 2 и 3 через переключающие элементы 6 и 7 и согласно включенные управляемые вентили 8 и 9 соединены электрически друг с другом. При этом точка соединения вентилей через дроссель 10 подсоединена к одному из зажимов нагрузки 11. Второй зажим нагрузки подключен к точке соединений полуобмоток. В качестве вентилей 8 и 9 использованы управляемые вентили, управляющие электроды которых подсоединены к блокам 12, 13 формирования управляющего импульса. Схема работает следующим образом. В зависимости от необходимого режима работы источника: режима геиерации постоянной составляющей тока прямой полярности, режима работы с постоянной составляющей обратной полярности или режима генерации тока и напряжения с равными амплитудами положительной и отрицательной полуволн (без постоянной составляющей), соответствующие отводы вторичных полуобмоток с помощью переключающих элементов соединяют с анодом управляемого вентиля 8 и катодом управляемого вентиля 9. Далее подают напряжение на первичную обмотку силового трансформатора и зажигают электрическую дугу. При этом электродвижущая сила полуобмотки 2 вторичной обмотки силового трансформатора в положительный полупериод (плюс на отводах) замыкается через переключающий элемент 6, вентиль 8, дроссель 10 и нагрузку 11 на среднюю точку вторичной обмотки. В этот период через управляемый вентиль 9 ток не проходит, так как на управляющий электрод не поступает управляющий импульс. В отрицательный полунериод (минус на отводах), ЭДС полуобмотки 3 замыкается через нагрузку, дроссель, управляемый вентиль и переключающий элемент 7 на отводы 5, так как в момент формирования отрицательной полуволны на управляющий электрод вентиля 9 поступает положительный импульс напряжения. Запирание управляемых вентилей 8, 9 осуществляется по силовой цеии за счет уменьщения тока через них до пороговой величины. Так как ток при такой схеме через нагрузку протекает в разных направлениях в течение каждого из полупериодов, но величина амплитуды тока в каждый из полупериодов различна, то такое соотношение токов эквивалентно генерации постоянной составляющей тока дуги. При этом иолярность постоянной составляющей тока зависит от соотношения витков 2 и 3, подключеииых через переключающие элементы к нагрузке. В качестве переключающих элементов могут быть использованы известные тиристорные переключатели, что позволяет выполнить переключение отводов под нагрузкой. Формирование управляющих импульсов, подаваемых на вентили 8, 9, может быть осуществлено от первичной обмотки силового трансформатора через лик-трансформаторы с постоянным подмагничиванием. Контроль величины постоянной составляющей тока или иапряжения может быть приведен с помощью приборов магнитоэлектрической системы, зашунтированных емкостью. В том случае, если отводы полуобмоток подсоединяются к нагрузке во время работы так, что напряжение на полуобмотке 2 всегда будет меньше напряжения на полуобмотке 3, то вместо управляемого вентиля 9 может быть использован неунравляемый вентиль. Принцип работы схемы при этом не меняется. Иллюстрацией такого подсоединения может служить тот случай, когда источник используется при электролитическом железнении из хлористых электролитов. Предлагаемый источник может быть использоваи как для дуговой сварки с подавлением постоянной составляющей, возникающей в процессе горения дуги, так и при плавлении металла. В случае плавления тугоплавких металлов в вакууме с целью рафинирования необходимо генерировать постоянную составляющую прямой полярности (минус на расходуемом электроде). Благодаря наличию постоянной составляющей прямой полярности мощность, выделяемая на слитке, увеличивается, что приводит к повыщению температуры жидкой ванны и форсированию процессов рафинирования металла, т. е. к улучшению качества металла. При плавлении легкоплавких металлов (алюминия, стали и др.) необходимо генерировать постоянную составляющую обратной иолярности, что ведет к перераспределению мощности между расходуемым электродом и ванной жидкого металла, т. е. к повышению качества металла. При плавке металлов в вакууме (как тугоплавких, так и легкоплавких) с целью увеличения производительности плавильного агрегата, например подготовки расходуемых электродов для дальнейшего переплава, регулирование отношения амплитуд полуволн прямой и обратной полярности позволяет увеличивать скорость плавки расходуемых электродов по сравнению со скоростью плавки при питании от источника, генерирующего ток -с одинаковыми амплитудами полуволн тока при той же мощности, подводимой к электродуговому промежутку.