Устройство для электродуговой сварки с короткими замыканиями Советский патент 1977 года по МПК B23K9/00 

Это достигается тем, что вход датчика сигнала ограничения тока подключен к сварочным электродам через параллельно соединенные дифференцирующую и интегрирующую цепи, выход его соединен с формирова телем управляющего импульса вспомогатель ного тиристора, а схема управления силово го тиристора подключена к нему параллельно. Тиристорный коммутирующий блок выпол нен по схеме с автотрансформаторным заря дом коммутирующего конденсатора в функции сварочного тока и подсоединен вместе с цепочкой возбуждения к концу обмотки сварочного дросселя со средним отводом. На чертеже дана электрическая схема предлагаемого устройства. Она содержит сварочный источник питания 1, сварочный дроссель 2 со средним отводом, сварочные электроды 3, блок ком мутации 4, цепь возбуждения дуги 5, датчик сигнала ограничения ток-а 6, формирователи управляющих импульсов 7 и 8. Блок коммутации состоит из силового тиристора 9, вспомогательного тиристора 10, диода 11 и коммутирующего конденсатора 12, заряжаемого от сварочного дросселя за сче автотрансформаторного эффекта в функции от тока. Блок 4 предназначен для прерывания сварочного тока, проходящего через ти ристор 9. Цепь возбуждения дуги 5 служит для подачи тока в момент прерывания его в основной цепи и в момент возбуждения дуги. Она состоит из диода 13 и ограничительного резистора 14. Роль датчика сигнала ограничения тока выполняет триггер Шмиттаб с дифференцирующей цепью 15, 16, интегрирующей цепью 17, 18 и разделительны ми диодами 19, 20, 21. Тризтгер Шмитта 6 срабатывает, когда в начале разрыва перемычки напряжение на ней резко возрастает Инерционность разрыва перемычки состав- ляeтvlO с. При касании электродов без переноса металла триггер Шмитта 6 не сра батывает, так как напряжение на конденсаторе 17 не успевает уменьщиться за это время до порогового значения отпускания триггера. При уменьщении длительности разрыва перемычки триггер Шмитта 6 срабатывает раньще, чем напряжение на межэлектродном промежутке достигнет порогового значения за счет опережающего увеличения напряжения на резисторе 16 дифференцирующей цепочки. Этим обеспечивается слежение за скоростью изменения заднего фронта кривой напряжения на дуговом промежутке. Формирование управляющего импульса дл вспомогательного тиристора 1О происходит во время разряда конденсатора 22 через импульсный трансформатор 23 при открывании маломощного тиристора 24 от триггера Шмитта 6. Задержка открывания основного тиристора 9 основана на щунтировании его конденсатором 25 формирователя импульсов 7. По мере заряжения конденсатора 25 щунтирование уменьщается и тиристор 9 открывается. Скорость заряда конденсатора регулируется резистором 26. При включении источника 1 и замыкании электродов 3 заряжается конденсатор 25. При достижении на конденсаторе 25 определенного уровня напряжения открьшается тиристор 9, по сварочной цепи проходит ток, заряжается конденсатор 12, электроды 3 оплавляются, образуется жидкая перемычка. Напряжение на перемычке в начале разрьша резко возрастает (в результате появления фазы паров металла), заряжаются конденсаторы 15, 17, 22,срабатывает триггер Шмитта 6 и открывает через дифференцирующую цепочку 15, 16 маломощный тиристор 24, конденсатор 22 разряжается через первичную обмотку импульсного трансформатора 23; индуцированный импульс открывает тиристор 10. При уменьшении длительности разрьша перемычки триггер Шмитта 6 срабатьшает раньще, чем напряжение на межэлектродном промежутке достигнет порогового знач&ния за счет опережающего увеличения напряжения на резисторе 16 дифференцирующей цепочки. Следует отметить, что конденсатор 22 при первом коротком замыкании к приходу сигнала с триггера Шмитта не успевает полностью зарядиться, и поэтому выдается импульс недостаточной амплитуды для отк- рьшания тиристора 10. При открывании тиристора 10 напряжение коммутирующего конденсатора 12 прикладывается встречно напряжению на основном тиристоре 9 и на нагрузке, соединенным последовательно. Тиристор 9 закрывается, ток в основной цепи прерьшается, перемычка разрывается под действием накопленной энергии, при силе тока 10-30 А в цепи возбуждения 5 возбуждается слаботочная дуга. По мере разряда коммутирующего конденсатора 12 на основном тиристоре 9 возрастает прямое напряжение, подаваемое через автономную цепь на его управляющий электрод, и он открьтается. Развивается сильноточная дуга, электроды оплавляются, что вызывает очередное короткое замыканве, и цикл повторяется. Если во время горения дуги капля замкнет дуговой промежуток кратковременно без

переноса металла, то за это время конденсатор 17 не успеет разрядиться через входное сопротивление триггера Шмитта 6, и он не выдает сигнал на прерывание тока.

Формула изобретения

Устройство для электродуговой сварки с короткими замыканиями, содержащее свароч- Q ный источник питания, сварочный дроссель, электроды, тиристорный коммутируюишй блок, в который входят силовой и вспомогательный тиристоры, цепь возбуждения дуги, датчик сигнала ограничения тока и формирователи is импульсов, управляющие работой тиристоров, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции устройства, повышения устойчивости процесса и снижения

разбрызгивания электродного металла за счет уменьшения тока короткого замыкания на время разрыва перемычки, вход датчика сигнала ограничения тока подключен к сварочным электродам через параллельно соединенные дифференцирующую и интегрирующую цепи, выход его соединен с формирователем управляющего импульса вспомогательного тиристора, а схема управления силовог тиристора подключена параллельно этому тиристору.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе изобретения:

1.Авторское свидетельство № 339355, М.КЛ.В23 К 9/00, 1970.

2.Авторское свидетельство № 408726, М. Кл. В23 К 9/00, 1971.

J

):-.d

J