Источник питания для контактной микросварки током повышенной частоты с автоподстройкой режима Советский патент 1980 года по МПК B23K11/26 

Изобретение относится к области сварки и может быть использовано в ма шинах для контактной микросварки деталей малых толщин и сечений, а также для пайки-сварки расщепленным электродом электронных микросхем. . Известен источник питания для контактной микросварки током повышенной частоты с автоподстройкой режима, выполненный на мощных транзисторах ij . Недостатком такого устройства является необходимость установки в источнике с целью получения заданной мощности нескольких параллельно соединенных транзисторов, что снижает КПД и надежность устройства при мощности, большей 2,5-2 кВт. Известен источник питания для контактной микросварки током повышенной частоты с автоподстройкой режима, содержащий рабочий конденсатор с коммутирующей индуктивностью и силовым тиристором в цепи заряда и сварочным трансформатором в цепи разряда, в качестве системы возбуждения силового тиристора - релаксационный генератор коммутирующие тиристор и конденсатор перезарядный тиристор, рекуперирующий трансформатор в цепи перезаряда KOMмутирующего конденсатора, балластный конденсатор 2. Недостатком этого устройства является низкая надежность источника. При относительно больших сопротивлениях сварочного контакта (десятки-сотни миллиом), не образуется сварного соединения, а при малых сопротивлениях (сотни микроом) величина тока резко возрастает, что приводит к прожогс1М в зоне сварки и подплавлению сварочных электродов. Цель изобретения - повьлиение стабильности качества сварки. Цель достигается за счет того, что в цепь питания релаксационного генератора дополнительно введен транзисторный ключ, а в цепь разряда рабочего конденсатора введен датчик тока, при этом релаксационный генератор подключен к перезарядному тирис-. тору через транзисторный ключ, а вход этого ключа соединен с датчиком тока. На чертеже представлена предлагаемая электрическая схема источника. Источник питания содержит регулируемое выпрямительное зарядное устройство балластного конденсатора 1, балластный конденсатор 2, рекуперирующий трансформатор 3, диоды 4-7, коммутирующая индуктивность 8, перезарядный тиристор 9, контакт реле пускового устройства 10, резисторы 11-13, импульсный трансформатор 14, комиутирующий тиристор 15, коммутирукхций конденсатор 16, стабилитроны 17-18, силовой тиристор 19, транзисторный ключ 20, релаксационный генер тор 21, рабочий конденсатор 22, диод 23, сварочный трансформатор 24, датчик тока 25, источник постоянного стабилизированного напряжения 26, пусковое устройство 27, электронное реле времени 28, программное устройство опорного напряжения 29, усилитель-формирователь импульса тока 30, схема сравнения 31, усилитель 32, пр рыватель тока 33. Источник питания работает следующим образом. После включения силового тиристора 19 через коммутирующую индуктивность 8 начинает заряжаться рабочий конденсатор 22. Напряжение на нем и первичной обмотке сварочного трансформатора одновременно увеличиваются ток через свариваемые детали и напряжение на электродах возрастают. Когда напряжение на электродах, подаваемое через усилитель 32 на схему сравнения 31 превысит опорное напряжение от программного устройства 29, на выходе схемы сравнения 31 возникает напряжение рассогласования, которое подается на усилитель-формирователь импульса тока 30 и далее на управляющий электрод коммутирующего тиристора 15. Этот тиристор открывается и напряжение коммутирующего кон денсатора 16 (нижняя обкладка +) через рабочий конденсатор 22 прикладыв ется к силовому тиристору 19 в направлении, обратном его проводимости Тиристор 19 запирается. При включении тиристора 1& коммутирующий конденсатор 16 через балластный конденсатор 2, коммутирукнаую индуктивность 8 и импульсный трансфо матор 14 перезаряжается в полярность (+) {-) до напряжения, которое превы шает - 6 момент запирания тиристо ра 15 обратным импульсом тока трансф матора 14 запускается перезарядный т ристор 9, и конденсатор 16 через рек перирующий трансформатор 3 перезаряжается в исходное для коммутации состояние (нижняя обкладка -f) . При это часть избыточной энергии с конденсатора 16 трансформатором 3 через диод 4 передается на балластный конденсатор 2. В момент запирания тиристора напряжение коммутирующего конденсато 16, ограниченное стабилитроном 18, прикладывается к цепи: релаксационны генератор 21 - транзисторный ключ 20 Однако релаксационный генератор 21 может в: /аочиться (сработать) только тогда, когда транзисторный ключ 20 открыт и напряжение со стабилитрона 18 будет приложено к этому генератору. При закрытом ключе 20 это напряжение приложено к нему, а на релаксационном генераторе 21 величина напряжения практически равна нулю. Это обусловлено соотношением сопротивлений закрытого ключа и генпратора. . С момента закрытия силового тиристора 10 рабочий конденсатор 22 перезаряжается по цепи: диод 23 - сварочный трансформатор 24 - датчик тока 25. При этом сигналом датчика 25 транзисторный ключ 20 закрыт до момента полного окончания процесса перезаряда рабочего коденсатора 22. По окончании процесса перезаряда рабочего конденсатора запрещающий сигнал датчика тока 25 с ключа 20 снимается. Если к этому моменту времени появилось напряжение на ключе 20 со стабилитрона 18, сигнализирующее о готовности к работе прерывателя тока 23, то ключ 20 открывается и релаксационный генератор 21 через заданный отрезок времени вЁщает импульс тока на управляющий электрод тиристора 19. Этот тиристор включается и процессы в источнике повторяются. Через заданный отрезок времени электронное реле времени 28 выдает сигнал на пусковое устройство 27, которое размыкает контакт 10. Этот контакт отключает релаксационный генератор 21 от управляющего электрода тиристора 19 и процесс сварки прекращается. Введением транзисторного ключа в ntenb питания релаксационного генератора, соединением его с датчиком тока, включенным в цепь разряда рабочего конденсатора, и подключением генератора через этот ключ к перезарядному тиристору устанавливается функциональная взаимосвязь между работой разрядного силового.контура источника (рабочий коденсатор - сварочный конденсатор) и прерывателя тока заряда рабочего конденсатора.При этом релаксационный генератор может выдать сигнал на включение силового тиристора только тогда,когда процесс перезаряда рабочего конденсатора через сварочный трансформатор закончился и только тогда, когда прерыватель тока к работе в следующем цикле коммутации силового тиристора.подготовлен, т.е. когда процесс перезаряда коммутирующего конденсатора тоже закончился и перезарядный тиристор закрылся. Срывы работы источника по причине коротких замыканий при малых сопротивлениях сварочного контакта полностью исключаются. Кроме того, подключение релаксационного генератора к перезарядному тиристору (через обмотку рекуперирующего трансформатора - к коммутирующему конденсатору) гарантирует его срабатывание

в каждом цикле работы источника даже при весьма больших сопротивлениях сварочного контакта (сотни миллион), так как величины напряжений на коммутирующем конденсаторе после его перезаряда всегла заведомо достаточны.

Формула изобретения

Источник питания для контактной микросварки током повышенной частоты с автоподстройкой режима, содержащий рабочий конденсатор с коммутирующей индуктивностью и силовЕлм тиристором в цепи заряда и сварочным трансформатором в цепи разряда, в качестве системы возбуждения силового тиристора релаксационный генератор, коммутирующие тиристор и конденсатор, перезарядный тиристор, рекуперирующий трансформатор в цепи перезаряда коммутирующего конденсатора, балластныП конденсатор, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности качества сварки в цепь питания релаксационного генератора дополнительно введен транзисторный ключ, а в цепь разряда рабочего конденсатора введен датчик тока, при этом ре лаксационный генератор подключен к перезарядному тиристору через транзисторный ключ, а вход этого ключа соединен с датчиком тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР по заявке 2175055/25-27,

кл. В 23 К 11/24, 24.09.75.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 567570, кл. В 23 К 11/24, 31.12.74.

гз