Сварочный осциллятор Советский патент 1978 года по МПК B23K9/06 

Изобретение относится к области сварочной техники.

Известны сварочные, осцилляторы с ис- кровьгм разрядником, предназначенные для Jвoзбyждeния и стабилизации сварочной дуги переменного тока 1 .

Однако применение неуправляемых искровьк разрядников не обеспечивает надежного возбуждения и стабилизации дуги, что снижает эффективность работы осцилляторов.

Известен сварочный осциллятор, содержащий повышающий трансформатор,, выходной высокочастотный трансформатор, накопительные и разрядные конденсаторы, искровой .разряднике тремя силовыми электродами, а также обмотки для согласования разрядов с работой сварочного трансформатора в зависимости от состояния сварочной цепи, 2 .

Нижняя ладежностьработы осциллятора обусловлена возможной гальванической связью между цепями управляющих и силовых электродов в момент существования искрового разряда.

Для устранения этого необходима тшательная регулировка управляющих и снловьк искровьтх промежутков, их систематическая подстройка, что усложняет обслуживание осциллятора.

Кроме того, нарушение нормальной работы осциллятора происходит вследствие возможного самопроизвольного пробоя между силовьтми электродами при регулировке разрядных промежутков.

Жесткие требования к изоляции устройства, пониженная надежность и дороговизна конструкции обусловлены необходимостью применения высокого напряжения для пробоя искрового промежутка между управляемыми электродами.

Целью изобретения является повышение надежности за счет упрощения схемы управления искровык разрядником и одновременно снижения его веса и габаритов.

Это достигается тем, что обмотки, согласующие работу разрядника со сварочным трансформатором, размещены на магнитной системе, замыкающейся через разрядные промежутки искрового .разрядника. Магнитная система выполнена в виде двух магни проводов из непроводящего материала, например феррита, установленных на силовых электродах, объединенных упомянутыми магнитопровоцами попарно. Магнитопроводы могут быть вьтолнены яа электропроводящих материалов и иаоли рованы от силовых электродов.Упомянутый обмотки могут быть намотаны на-силовые электроды, покрьггые изоляцией. На фиг. 1 изображена принципиальная эл 6ктрнческая схема осциллятора с магнитопроводом, на который намотана обмотка на фиг. 2 - обмотка на силовых электродах разрядника. Устройство состоит из накопительньтх 1, 2 и разрядного 3 конденсаторов в силовой цепи устройства, импульсных конденсаторов 4 и б в цепях управления, защитного конденсатора 6, диодов 7 и 8 -в цепи: заряд накопительньк конденсаторов, тиристоров 9- и 10, образующих управляемый коммутатор 11, диодов 12 и 13 в цепях управлени тиристоров 9 и 10, силовых электродов 14-16, искрового разрядника 17. Кроме того, устройство включает сварочный трансформатор 18, повышающий трансформатор 19 в силовой цепи устройства, выходной Высокочастотный трансформатор 2О в .сварочной цепи, дифференцирующий трансформатор 21, подключенный параллельно межэлектродному промежутку резистор 22 в цепи дифференцирующего трансформатора, резисторы 23 и 24 в цепях управления тиристорами 9 и 1О, .дроссель 25, реле напряжения 26, обмотки 27 и 28 на магнитопроводах 29 и ЗО, выполненные из ферритов. В случае исполнения, показанном на фиг обмотки 27 и 28 намотаны по изоляции 31 непосредственно на силовые электроды 14-16 искрового разрядника 17. Устройство подключено к сварочному ис точнику питания, состоящему из трансформа тора 18 и дросселя 25. Устройство работает следующим образом От вторичной обмотки сварочного трансформатора 18 через повышающий трансформатор 19 и диоды 7 и 8 заряжаются накопительные конденсаторы 1 и 2. На холостом ходу напряжение на дросселе 25 отсутству и нормально закрытый контакт реле напряж ния 26 подключает фазосдвигающий конденсатор 5 к первичной обмотке 21 дифференцирующего трансформатора. обмотки 21 и 216 дифференцирующего трансформат ра смещенное по фазе и продифференцирова ное напряжение холостого хода сварочного трансформатора открывает тиристоры 9 и 1 Конденсатор 5 подобран таким, что открьггие тиристоров пооисходит при напряжении холостого хода сварочного трансформатора 18 близком или равном амплитудноMVf что является наиболее благоприятным условием возбуждения дуги. При поочередном открытии тиристоров 9 и 10 конденсатор 4 перезаряжается через одну из обмоток 27 или 28, намотанных на магнитопроводах 29, 30 (или непосредственно на силовых электродах 14-16 искрового разрядника 17). Магнитны.е потоки, воэникающие при этом, имеют максимальную напряженность в воздушных зазорах искро-г. вого разрядника 17 и искажают- приложенное К ним от предварительно заряженных конденсаторов 1 и 2 электрическое поле. Параметры обмоток 27, 28 магнитопроводов 29, ЗО, величина воздушных зазоров искрового разрядника 17 и напряжение на конденсаторах 1, 2 подобраны так, что указанное искажение электрического поля в воздушных зазорах искрового разрядника 17 приводит к их пробою. Таким образом накопительные конденсаторы 1 и 2 будут поочередно разряжаться через разрядный конденсатор 3 и высокочастотный трансфор матор 20 на дуговой промежуток до тех пор, пока не возбудится дуга. При возбуждении дуги через дроссель 45 пойдет ток, сработает реле напряжения 26 и отключит фазосдвигающий конденсатор 5 в первичной цепи дифференцирующего трансформатора 21. Последний после этого будет дифференцировать дуговре напряжение, открывая тиристоры 9 и 10 в момент прохождения тока через нуль, которые в свою очередь будут запускать искровой разрядник 17 и обеспечивать стабилизацию дуги. Магнитопроводы 29 и 30 выполняют из ферритов, являющихся диэлектриками. В случае применения в качестве мапгатопроводов электропроводящих материалов магнитопроводы необходимо изолировать от силовых электродов разрядника 17. При непосредственном нанесении обмоток 27, 28 на силовые.электроды 14-16 необходимо применять изоляцию 31 для предотвращения пробоя искрового разрядника 17 по обмот кам 27, 28. Использование изобретения упрощает обслуживание и эксплуатацию устройства, так как отсутствуют управляющие электроды, отпадает необходимость в их настройке и регулировке} отсутствует высоковольтный блок в цепи управления, что повьтшает надежность устройства в работе, снижает его габариты и массу, уменьшает стоимость а также упрощается схема усфойства.

Формула .изобретения 1. Свсфочный осциллятор, содержащий повышающий трансформатор, выходной вььсокочастотный трансформатор, накопительны и разрядный конденсаторы, искровой разрядник с тремя силовыми электродами, а также размещенные на магнитной системе обмотки для согласования разрядов с работой сварочного трансформатора, подключенные чорез коммутатор и конденсатор ко вторичной цепи сварочного трансформатора, отличающийся тем, что, с цел повышения надежности за счет упрощения схемы управления искровым разрядником

и одновременно снижения его веса и габаритов .магнитная система вьшолнена замыкающейся через разрядные промежутки искрового разрядника.

2. Осциллятор по п. 1, о т л и ч а. ющи и С я тем, что магнитная система

.Выполнена в виде двух магнитопроводов иэ непроводящего материала, например фер(ита, установленных на силовых электродах, объединеньгх упомянутыми магнитопроводами попарно.

3, Осциллятор по п. 1, отличающийся тем, что магнитопроводы выполнены из электропроводящих материалов и изолированы от силовьк электродов.

,4. Осциллятор по п. 1, отличающийся тем, что указанные обмотки намотаны на силовые электроды, покрытые изоляцией.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Белинский С. М. Оборудование для сварки неплавящимся электродом в среде инертных газов. Л., Энергия , 1975,

с. 71-79.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 437584, кл. В 23 К 9/О6, 11,05.72.