Устройство для управления сварочной цепи при дуговой электросварке постоянным током Советский патент 1980 года по МПК B23K9/10 

Изобретение относится, к области автоматических коммутирующих устройств, предназначенных для зашиты персонала от поражения током при эксплуатации сварочных источников постоянного тока. Известно устройство для управления сварочной цепью, содержащее сварочный источник питания, маломощ ный тиристор и силовой тиристор, включенные параллельно между собой в цепь сварочной дуги, генератор прямоугольных импульсов и магнитный усилитель, вк.люченный в цепь свароч ной дуги 1 . Недостатками известного устройства для управления сварочной цепью при дуговой электросварке постоянны током является недостаточное обеспе чение высокого уровня электробезопа ности при наличии утечки в сварочно цепи, при включении в сварочную цепь человека суг«марный ток окажетс больше тока запирания тиристора и при размыкании сварочной дуги тирис тор не запрется. Целью изобретения является повышение безопасности сварочных работ, универсальности применения и повыШения помехоустойчивости. Поставленная це.пь достигается за счет того,что в предлагаемое устройство введены конденсатор и последовательно соединенные между собой выпрямитель, регулируемое сопротивление, одновибратор формирователя запирающего импульса по длительности и выходной каскад, при этом выпряг итель двоим входом подключен к магнитному усилителю, который запитывается от .генератора прямоугольных импульсов, а выходной каскад включен в цепь управляющего электрода маломощного тиристора, а конденсатор включен одной своей обкладкой в цепь катода силового тиристора, а другой обкладкой подключен к отрицательному ПО.ЛЮСУ источника питания и в цепь катода маломощного тиристора. Устройство состоит из мощного тиристора 1, блока отпирания 2, стабилитрона 3, вентилей 4 и 5, переменного сопротивления 6, триггера Шмитта 7,. одновибратора 8 формирователя з.апускающего импульса и выходного каскада 9. Блок запирания 10 состоит из генератора 11 прямоугольных импульсов, который чвляется преобразователем постоянного напряжения в переменное. Одна

из выходных обмоток после выпрямления с помощью выпрямителя 12 и конденсатора 13 питает блок отпирания. А другая обмотка питает обмотку переменного тока, т.е. рабочую обмотку магнитного усилителя 14, последовательно с которым включен выпрямитель 15, конденсатор 16 и регулируемое сопротивление 17. Измен ние напряжения, снимаемое с регулируемого сопротивления 17, через диод 18 подается на одновибратор 19 формирователя запирающего импульса по длительности и через выходной каскад 20 поступает на отпирание второго маломощного тиристора 21, который подключает запирающий конденсатор 22 к силовому тиристору 1, конденсатор 22 заряжается от источника сварочного tOKa после отпирания мощного тиристора через сопротивление 23. Блок питания устройства состоит из стабилитрона 24, балластного -сопротивления 25 и конденсатера 26.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При начале сварочного процесса, т.е. при касании электродом изделия приложенное к электроду через вентиль 4 и сопротивление постоянное оперативное напряжение, равное до 4 В, подаемся на пороговой триггер Шмитта 7, после опрокидьшания триггера запускается одновибратор формирователя запускающего импульса по длительности и через импульсный трансформатор выходного каскада 9 поступает на отпирание силового тиристора 1-. Отпирание силового тиристора 1 зависит от сопротивления перехода электрода изделия и регулируется с помощью сопротивления 6 .

После отпираниясилового тиристора от.источника сварочного тока чере сопротивление 23 Заряжается запирающий конденсатор 22. Заряд на конДенсаторе 22 достаточно большой, чтобы обратное напряжение на тиристоре 1 после коммутации сохранялось в течение времени, необходимого для его з&пирания. После размыкания сварочной дуги ийи при уменьшении сварочного тока до определенной величины сердечник магнитного усилителя 14 выходи.т из насыщения, увеличиваетсй его индуктивное сопротивление, вследствие чего большая часть напряжения, подаваемого с генератора 11, падает на обмотку магнитного усилителя. 14, и малая часть - на сопротивление 17.

В процессе сварки на сопротивление 17 выделяется большая часть выпр)ямленного напряжения, а при уменьшений или при отключении сварочной дуги ма.лая часть.

Величина выделяёмо.го напряжения не зависит от скорости изменения

сварочного тока при размыкании дуги, а зависит от величины тока протекающего в шипопровод. Кривая намагничивания ферромагнитного сердечника магнитного усилителя 14 до его насыщения подчиняется погарифмйческому закону, поэтому определенному току в шипопроводе, т.е. в управляющей обмотке магнитного усилителя, соответствует определенное напряжение, снимаемое с сопротивления 17.При уменьшении сварочного тока до определенной величины, регулируя сопротивление 17, можно добиться запуска одновибратора 19 и вследствие этого принудительное запирание мощного тиристора.

При этом скорость уменьшения сварочного тока не имеет никакого значения. Напряжение, снимаемое с сопротивления 17, запускает одновибратор формирователя запускающего импульса и через импульсный трансформатор выходного каскада 20 поступает на отпирание маломощного тиристора 21, служащий для запирания силового тиристора путем подключения запирающего конденсатора 22, заряженного от источника сварочного тока.

Формула изобретения

Устройство для управления сварочной цепью при дуговой электросварке постоянным током, содержащее сварочн источник питания, маломощный тиристор и силовой тиристор, включенные параллельно между собой в цепь сварочной дуги, генератор прямоугольных импульсов и магнитный усилитель, включенный вцепь сварочной дуги, отли чающе ее я тем, что, с целью повышения безопасности сварочных работ, универсальности применения и повышения помехоустойчивости, в устройство введены конденсвтор и последовательно соединенные между собой;выпрямитель, регулируемое сопротивление, одновибратор формирователя запирающего импульса по длительности и выходной каскад, при этом выпрямитель своим входом подключен к магнитному усилителю, который запитывается от генератора прямоугольных импульсов, а выходной каскад включен в цепь управляющего электрода маломощного тиристора, а конденсатор включен одной своей Обкладкой в цепь катода силового тиристора, а другой обкладкой подключен к отрицательному полюсу источника питания и в цепь катода маломощного тиристора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 513803, кл.В 23 К 9/10, 1976.