Устройство для ограничения напряжения холостого хода сварочного трансформатора Советский патент 1979 года по МПК B23K9/10 

для сварщика при сварке потолочных перекритий, т.е. снижение величины

йапряжения холостого хода отрицй-тельнр сказывается на процессе сварки и пр6и во1дител.ности.

С другой стЬройы/ напряжение 60-65 В является бпаснбш/так как при сварке в сырых помещениях, под открытым небом и пр. при обязательмрй на 1йчии зазегйшения одного конца Шзнйкает к6нтУ1 ток прохбдятий через тело человека (свариикаГ. Этот ток настолько,ощутим, что часто в

этйх УСЛОВИЯХ становитст невозможней. ---v, ...-.:...о.:....

Целью предлагаемого изобретения является повБиёние чувствительности при включении устройства независимо от переходного сопротййления

электрод-деталь. Это.стало возможным благодари следующим обстдятельствам: бьаЛс заМечено, что яри сКбЛьжении электрода, по неровной, шероховатой пов.ерхнрс;ти металла во вторичной &бмотке с9арочнЬ о трансформатора протекайт кратковременные импульсы тока, имеющие крутые передний и задний фронты и носящие вероятностный характер, При одном слу чайном

касании, как правило, возникает несколько таких импульсов. Этоявление наблюдаётсЯ как при номинальной напряжении холостого хода, так и при напряжении 12 В и менее. Отрйцатёдьнре явление (нестабильный, йрбпадающий контакт) было йспоЛЬзоваН5 заявйтелями вкачестве возможности полу-. чения сигнала о наличии надежного, но кратковременного контакта .

Цель достигается TfeM, чтб последовательно с вторичной обмоткой сварочного трансформатора подключен импульсный трансформатор, а в цепи рбойХ источников; устанавлёнЙ послёдовательно соедйненаыё оптррн и ем- кость конденсатора, за;Шуитиррванного резистором, причем входная цепь оптррна гюдклвэчена квтОричной обмотке импульсног) трансформатора, а выходная - через указанныеёмкость и резистор - к релейномуэлементу, также под со единён ному к обойм йёточ никам. ...

На чертеже дана принципиальная электрическая схема ус-тройствё. для автоматического ограничений;напряжения холостого хода сварочных -транреформаторов. .- --- . ..-..-..-i-ij-ft v:;.

Устройствр включает в себя выпрямитель i, подсоединенный к эaжкмa л сети и Питающий :ЦеПь управления тиристорного коМмутатора 2, который зашунтирован защитной -цепочкой, состоящей из рез.истгрра 3 и крнденса-г тора 4 . Силовой сварочный трансфор1мзTopS на; вторичной стрроне имеетэлектрод 6 и свариваемый предмет 7. Вторичная обмотка сварочнсГО Р исформатора через импульснШ трав-форматор 8 связана с оптроном 9, оторый через конденсатор 10 подсоединен к рбмот э релейного элемента. 11. К ней же подсоединяется вторичная обмотка трансформатора тока 12, к вторичнрй стороне которого подсоединен выпрямитель 13. Реактор 14 служит для -регулировки сварочно- ; го тоКа, а резистор 15 обеспечивает разряд конденсатора 10. Обмотка И крнтакты геркона представляют собрй один элемент и обозначены одинмковб - цифрой 11.

Работа схемы заключается в следующем. При подаче сетевого напряжения (220, 380 В) на вход аппара-, та схема управления получает питание. С этого мрмента. выпрямитель 1 на выходе имеет напряжение, достаточное для .запуска схемы. Тиристорный коммутатор 2, собранный по Известной схеме, находится в выключенном срстрянии. Однако вследствие наличия защитной Т С-цепочки, срстоящей из резистора 3 и конденсатора переменной емкости 4, во вторичной обмотке сварочного трансформатора 5 наводится эде, величина кр.торой задается параметрами элементов 3 и 4, а выбирается из условий требований правил безопасности, т.е.не более 12 В. .

При касании электродом б свариваемого предмета 7 во вторнч-ной обмотке импульсного трансформатора . 8 появляется напряжение, достаточное для отпирания оптрона 9. Последний включается и через конденсатор 10 подает питание на катушку геркона 11, Он мгновенно срабатывает и включает тиристорный коммутатор. Таким образом, прдается номинёшьное напряжение холостого хода на электрод 6, в результате его становится возмржним нормальный пррдёсс ев арки. Одн ако конденсатор 10 через некоторое-время заря ится и катушка герКона 11 обесточится. Если электррд б имел только случайнрё или ; KpaTjcospeMeHHoe деёнапрайленНое касание, .то снова в Цепи сварки установится ограни- . чейное напряжение. Если же. электрод б не будет отведён от свариваемого предмета, то тогда в работу вступает трансформа рр тока 12,который дополнительно питает катушку 11,8 этом случае катушка будет питаться от трансформатора трка. 12 в течение всего времени процесса сварки.

В выйрямйтеле 13 содержится реактивный элемент (накопитель энергии)- Конденсатор, соединенный пр извест-.; ной схеме. Егр ёмкость выбрана-так, что прсле прерывания сварочнргр то- . катушке 11 еще некоторое время протекает ток разряда указавного конденсатора, в результате чегр обеспе чивается выдержка времени до 0,5 сек. |а течение которого на электроде будет обеспечено напряжение. 60-65 В, По истечении этого интервала вре мени напряжение автоматически снизится до 12 В вследствие выключения тиристорного коммутатора 2. Задержка 0,5 сек необходима для обеспечеНИН бесперебойной раёотй сварщика при :случаАных отскрках электрода. Таким образом, наличие лвухсто ромнего питания релейного элемента (в нашем случае, геркона 11), осу.ществляющего управление тиристорным коммутатором, позволяет получать устойчивую электрическую дугу как при кратковременных, так и при дпи:тельных процессах сварки. Тиристор:ный коммутатор и остальные быстродействующие элементы схемы применены именно с целью возможности осуществленйи сварки при кратковременном наличии контакта. Из описания работы устройства видно, что дли его стабильной работы Не предъявляются определенные требования к величине сопротивления -в, Месте контакта электрода и свариваемого предмета, которое в из- , вестных устройства:х сп еЦиально огойариваетс.я и не должно превышать 20 ом. Кроме того, имеется возможность ограничениянапряжения, холостого кода ниже требуемых 12 В, а времй включения составляет менее 3 мсек (время срабатывания геркова) в из.вестных устройствах оно находится в пределах 0,2 сек. Предложенное устройство и.згото)В лено по прил.агаемой принципиальной схеме, экс.периментал1 нйй образец нашел применение в yГGЛjE нoй промыш ленности - для сварки в шахтных стволах,где имеет место большая сырость, капеж водда и сильно заржав лены свариваемые детали. . Йутем многократного осцйздографи :роваиия исследованы процессы, проис хояйЕЦйе в различных режимах сварки. Следует отметить, что конструктивно все элементы выполненй в виде небольшого переносного аппарата, -которвлй подключаете я к серийно, выпу скаемым передвижным сварочным трайсформаторам с прмо1чью 3 -силовых клемм, выведенных на лицевую панель, При этом тип сварочного трансформатора и расположение реактора 14 с точки зрения работоспособности устройства не имеет значения. Изобретение позволяет обеспечить условия техники безопасности прн сварке в особо опасных условиях и повысить -чувствительность устройстЬа при включени.и. Формула изобретения Устройство для ограничения напряжения холостого хода сварочного трансформатора, содержащее тиристорный коммутатор, шунтированный сопротивлением, включенный последовательно с первичной обмоткой сварочного трансформатора, схему управления коммутатором на основе релейного элемента, вспомогательные источники постоянного напряжения, один из которых подключен непосредственно к сети, а другой - ко вторичной обмотке трансформатора тока, первичная обмотка которого включена в цепь вторичной обмотки сварочного трансформатора, отличающее с я тем, что, с целью по-вышения чувствительности привключении устройства независимо от переходного сопротивления электрод-деталь,. последовательно с вторичной обмоткой сварочного трансформатора подключен импульсный тарнсформатор, а в цепи обоих источников установлены после{1овательно соединенные опт рои и емкость конденсатора, зашунтированного резистором, причем входная цепь оптрона подключена к вторичной обмотке импульсного тр нсформатора, а выходная - через указанные емкость и резистор - к релейному элементу, также подсоединенному к обоим источникам. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Рожанский З.Е. и др. Автомат АБРГ-4 . . 2.Журнал- Безопасность труда в промьяпленности В 5J 1973, с,45-46.