Устройство для сварки на переменном токе Советский патент 1980 года по МПК B23K9/06 

Изобретение относится к устройствам дуговой электрической сварки.

Известно устройство для сварки на переменном токе, содержащее сварочный трансформатор и импульсный генератор в виде фазовращателя, емкостного накопителя с ограничительным зарядньш сопротивлением, нескольких формирующих звеньев м выходного трансформатора, которое обеспечивает возбуждение дугового разряда н ею стабилизацию 1.

Недостатками такого устройства г.влхюгся низкая эффективность действия ввиду отсутствия полной синхронизации момента выдачи стабилизирующих импульсов с моментом перехода тока дуги через нуль, большие габаритные размеры и масса, а также г евысокая надежность.

Известны устройства для сзарки на переменном токе, обеспечивающие стабилизацию дуги за счет форсированного перезаряда конденсатора, подключенного параллель но мелолектродному промежутку, через вспомогательный источник электрической энергии и тиристорный контактор 2.

Однако для возбуждения дуги без соприкосновения электрода с изделием, что является обязательным при сварке неплавящимся электродом, совместное использование таких устройств с осцилляторами значительно усложняет схему источника питания, снижает его :Надеж}юсть, увеличивает массу и габариты.

Целью изобретения является разработка устройства для сварки на переменном токе, обеспечивающего стабилизацию дугового разряда, его первоначальное возбуждение и обладающего высокой эффективностью действия и надежностью при мини10мальных габаритах и массе.

570 достигается тем, что вспомогательный нсточиик и)1тания выполнен в виде трансформатора с одной первичной и тремя вторпчиыми обмотками и замкнутым

15 магнитопроводом из стали, к которому присоединен сердечник из феррита по высоте, превышающей высоту прилегающего к нему стержня магнитопровода, а в устройство дополнительно введены выходной трансформатор, первичная обмотка которого включена последовательно в сварочную цепь, л дополнительный конденсатор, при этом на сердечнике из стали расположена первичная обмотка трансформатора, подключенная к сети, и первая вторичная обмотка,

25 другая вторичная обмотка расположена на составной части магнитопровода из стали и ф- прпта. обе обмотки включены в блок стабилизации дуги, а третья вторич30ная обмотка рас11оложена на сердечнике н

озпгл;га л подключена через упомяю/тыи ,;опол:;ительный конденсатор к вторичной сб:дот; е выходного трансфор;матор..

Нг: фиг. лара .пьная электричесхая схсмп устройст -; ка ф. 2 - - го;сЧкцпя серлечп1 ка Траксфсрмпто;;а ; , ;:азме:1;сния облюток ;М 1ом; ri:i фиг. 3 - гариант подключения с:;емь: i: сварочi:::,; срелгад с дополнительным элоктродом.

Устройство состоит нз 03.рочного трансфер р/;атора 1; вспо1могательного источника 2 лнггиия, выполненного в виде трансфор-латора с одной первичной 3 и тремя вторпчнь;лп 4-6 обмотками и замкнутым магиитс поводом нз стали, к -;о70рому нрисоед;.ген сердечник 7 из феррита; накопительf C--Q (-утиденсатора 8; коммутатора на вентилях 9, 10; защитного конденсатора //; разделительного конденсатора 12: выходного траисформйтора 13. пмеюi.Licro слаботочную 14 и сильноточную 15 сболсчкн и подключенного последовательно FC злектооду 16.

При использовании устройства с горелками, имеющими вспомогательный электрод, например, для .микроллазменной сзарк-и. обмотка 6 источника 2 подключается к ссновному 16 и вспомогательному 17 эле-:л; ;ода..

Работает устройство следующим образом.

На холостом ходу трансформатора / к питающей сети подключается трансформатор 2. При этом напряжение на вторичных обмотках 4 II 5 трансформатора 2 оказывается в противофазе напряжения холостого хода трансформатора /. Под действием этих напряжений конденсато р 8 один раз за пояупериод начинает перезаряжаться через вторичную обмотку трансформатора /, обг-лотки 4, 5 и вентили 9, 10. Сигнал управл кг1я на открытие вентилей будет подаваться при напряжении на межэлектродном промежутке, близком к амплитудному. Перезаряд конденсатора 8 через обмотку 5 приведет к тому, что на обмотке 6 :рансАсрмироваться импульсы высокого напряжения, которые через когденсатор 12, трансформатор 13 и конденсатор // пода тсг; на межэлектродный промежуток, вы;;ывая его пробой. При пробое промежутка KiTo проходит сильноточный разрят конденсатора 8 и возбдждается дугп. Н ;гряж.ение на межэлектродном про:,теж 1;-;е I)(;iKO падает и перезарядная цепь конденсато.ра 8 шунтируется межэлектродным про гежутком. Напряжение заряда конденсатора 8 падает в несколько раз и импульсное ::апря чение на обмотке 6, а соответственно. :; на обмотке 15 трансформатора 13 снижается практически до нуля. Устройство в :том случае работает в р ежиме стабилиза:;и, осуществляемом за счет тома порезаяда конденсатора 8 через межэлектролный

промежуток. Сигналы на открытие зогтилей 9 и 10 подаются при переходе сварочного тока через нуль. При обрыве дуги в обмотке 6 снова трансформироваться импульсы высокого напряжения, прикладываемые к межэлектродному промежутку через трансформатор 13.

Конструкция вспомогательного источника 2 питания (фиг. 2) позволила избежать

появления г, обмотке 6 низкочастотной составляющей от питающего сетевого напря ке::ия, подаваемого на обмотки 4 и 5 (высокое напряжепге низкой частоты на межэлектродном П1ромежутке недопустимо по

условиям техники безонасности), а также эффективно (с малыми потерями) трансформировать импульсное напряжение, п;:/ кладываемое к обмотке 5 при пе;}езаряле конденсатора 8.

Конденсатор 12 и индуктивности обмоток 6 и 14 образуют фильтр верхних частот, что также устраняет появление низкочастотных составляющих высоковольтного напряжения на .мелолектродиом промежутке и

снижает уровень радиопомех в области низких частот.

При использовании устройства для возбуждения и стабилизации дугового разряда в горелках с дополнительным электродом

импульсное напряжение, возникаюпгее на обмотке 6, подается на электроды 16 п /7, вызывая пробой промен утка между ними. Это ведет к ионизации пространства возле основного электрода 16 и пробою межэле;;тродного промежутка под действием напряжения заряда конденсатора 8.

TexHtfKo - экономические преимущества изобретения по сравнению с прототипом заключаются в расширении технологических

возможностей устройства - осуществлении первоначального возбуждения дуги при мини:мальном колти-естве вводимых в конструкцию деталей, а по отнощению к устройствам, имеющим раздельные блоки стабилизацип и возбуждения и стабильного горения дуги, позволяет снизить эксплуатационные рас.ходы.

Ф о р м ) л а изобретения

Устройство для сварки на переменном токе, содержащее сварочный трансформатор, блок стабилизации, включающий вспомогательный источник питания, обмотка которого через конденсатор и коммутатор подключена параллельно промежутку электрод - изделие, отличающееся тем, . с целью расщирения технологических тюзможностей устройства путем обеспечения

первоначального возбуждения дуги, вспомогательный источник питания выполиен в виде трансформатора с одной первичной и тремя вторичными обмотками и замкнутым магнитопроводом из стали, к которому присоединен сердечник из феррита по высоте.

лр-евышающей высоту прилегающего к нему стержня :магнитогьровода, а з устройство д;ополнительно введены выходной трансформатор, первичная обмотка которого включена последовательно в сварочную печь, и дополнительный конденсатор, при этом на сердечнике из стали расположена первичная обмотка трансформатора, подключенная к сети, и первая вторичная обмотка, другая вторичная обмотка расположена на составной части магнитопровода из стали и феррита, причем обе обмотки включены в блок стабилизации дуги, а третья вторичная облЮтка расположена на сердечнике из феррита п подключена через упомянутый дополнительный конденсатор к вторичной облчотке выходного трансформатора.

Источники 1информации,

принятые во внимание при экспертизе:

СССР

1.Авторское свидетельство TSO 366048, кл. В 23 К 9/06, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР дь 589099, кл. В 23 К 9/06, 1973 (прототип).

--::л; 2Ь

t