Автоматический ограничитель напряжения холостого хода сварочного трансформатора Советский патент 1981 года по МПК B23K9/10 

(54)АВТОМАТИЧЕСКИЙ ОГРАНИЧИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ ХОЛОСТОГО ХОДА СВАРОЧНОГО ТРАНСФОРМАТОРА

Изобретеиие относится к сварке металлов электрической дугой и может быть использовано при электродуговой сварке металлов переменным током для защиты человека от поражения электрическим током и уменьшения потерь элект-5 троэнергий.

При электросварочных работах важной проблемой является уменьшение энергетических потерь и снижение опасности поражения человека напряжением вто- Ю ричной обмотки сварочного трансформатора в режиме холостого хода.

Существуют технические решения, позволяющие снизить напряжение промышленной частоты на первичной и, соот- 5 ветственно, на вторичной обмотке сварочного трансформатора в режиме холостого хода. Однако они не дают удов-летворит«у1ьного решения указанных Tipo- блем, так как при этом ухудшаются условия зажигания дуги. Более оптимальным является отключение сварочного трансформатора в холостом режиме от сети, введение в цепь вторичной обмотки непосредственно или через первичную обмотку высокочастотного напряжения от автономного генератора. Высокочастотное напряжение, являясь безопасньм для человека, создает .при замыкании сварочного электрода ток, во вторичной обмотке сварочного трансформатора, что служит сигналом для включения напряжения в сети.

Известен автоматический ограничитель тока холостого хода сварочного трансформатора, содержащий коммутатор, установленный в первичной цепи сварочного трансформатора и генератор запуска, выполненный в виде неуправляемого автогенератора с трансформаторной обратной связью П ,

Известен также автоматический ограничитель напряжения холостого хода сварочного трансформатора, содержащий трансформатор сигнала запуска коммутирующий элемент, через который первичная обмотка сварочного трансформатора подключена к зажимам питающей цепи, ко вторичной обмотке трансформатора подключен выход генератора запуска(генератора повышенной частоты) с трансформаторной обратной связью Общим недостатком данньпс устройство является их Сложность, так как ге aepatop запуска содержит трансформатор, необходимый для создания обратной связи. Кроме того, для питания генератора необходим источник постоян ного напряжения. Цель изобретения -.упрощение автоматического ограничителя напряжения холостого хода сварочного трансформатора и снижение знергетических потерь в режиме холостого хода. Поставленная цель достигается тем, что в ограничителе, содержащем коммутирующий элемент, через который первичная обмотка сварочного трансформатора подключена к зажимам питакицей цепи схему управления коммутирующим элементом, трансформатор сигнала запуска, включенный во вторичную обмотку сварочного трансформатора, и генератор запуска, указанный генератор вьтолнен в виде последовательно соединенных первичной обмотки сварочного трансформатора, емкости конденсатора и разрядного злемента. При этом одна обкладка конденсатора подключена к одномтр концу первичной обмотки сварочного трансформатора и одному аажиму питающей сети, другая обмотка подсоединена к точке соединения разрядного элемента, который подклюЧен к другому концу первичной обмотки указанного трансформатора, и реу зйстора, соединенного с катодом диод анодом подключениого к другому зажиму питающей сети. На чертеже изображена схема автоматического ограничителя напряжения холостого хода сварочного трансформатора. Ограничитель содержит коммутирующий злемент 1, представлякидий собой .полупроводниковый сймистор, включенный в первичную цепь сварочного трансформатора 2 управляющий электрод которого через схему управления 3 коммутирующим элементом подключен к трансформатору тока сигналу запуска 4, включенному во вторичную обмотку сварочного трансформатора 2. Генератор запуска выполнен в виде ем кости конденсатора 5, одна обкладка оторого подключена к одному концу ервичной обмотки сварочного трансорматора 2 и .одному зажиму питакядего напряжения а другая - через послеовательно включеииые ограничительый резистор 6 и зарядный диод 7 ко второму зажиму питающего напряжения, а также через разрядный тиристор 8, управляющий электрод которого через последовательно включенные резистор 9 и 10 подключен к точке соединения коммутирующего элемента зажимом питающего напряжения, к другому концу первичной обмотки сварочного трансформатора 2. Устройство работает следующим образом. В 1 ежимехолостого хода сварочного .трансформатора 2.конденсатор 5 во время действия на входе устройства отрицательной ползгаолны сетевого напряжения заряжается до напряжения, .определяемого емкостью конденсатора р и сопротивлением резистора 6. По окончании действия отрицательной полу волны это напражение оказывается приложенным положительным полюсом к цепи управляющего электрода разрядного тиристора 8 и с начала действия положительной полуволны сетевого напряжения будет суммироваться с его мгновенным значением. Сопротивление 9 определяет момент, при котором ток в цепи управляющего электрода достигает отпирающих значений, и выбирает ся таким образом, чтобы отпиранне тиристора происходило во время действия положительной полуволны напряжения. При отпирании тиристора 8 происходит высокочастотный i колебательный затухающий разряд конденсатора 5 через перьичную обмотку сварочного трансформатора, цериод которого определяется емкостью коядеисатора 5 и индуктивностью первичной обмотки сварочного трансформатора 2. Возникающее при этом напряжение на первичной обмотке сварочного трансформатора 2 трансформируется во вторичную обмотку, При прикосновении электрода к свариваемому изделию в .цепи вторичной об-, мотки, сварочного трансформатора 2 появляется юшульс- тока, который наводит ЭДС во вторичной обмотке трансформатора тока сигнала запуска, Эта ЭДС является сигналом включения коммутирукяцего элемента 1 схемой управления 3 коммутирующим элементом, через который полное напряжение сети прикладывается к первичной обмотке сварочного трансформатора 2, и происходит заясигание сварочной дуги После окончания сварочного цикла цеп вторичной обмотки разрывается и уст ройство переходит -в режим холостого хода. Диод 10, включенный в цепь управляющего электрода тиристора.8, служит для защиты управляющего перехода этого тиристора от отрицательно го напряжения, возникающего во -время заряда конденсатора 5. Таким образом, использование в качестве генера:тора импульсов запуска предложенной схемы выгодно отличдет предлагаемое устройство от известного, в котором для формирования импульсов запуска применен преобразо ватель постоянного напряжения, содер жащий трансформатор, необходимый для создания положительной обратной связ и подачи импульсов .запуска во вторич ную цепь сварочного трансформатора, первых, исключением указанных транс|)орматоров, так как в предлагаемом устройстве импульсы запуска коммутирующего элемента формируются за счет разрядных процессов через первичную обмотку сварочного трансформатора и трансформируются им во вторичную,вовторых, предложенная схема дне требует для питания специального источника постоянного напряжения. Отсутст вие трансформатора и источника постоянного напряжения существенно зшро щает автоматический ограничитель kaпряжения холостого сварочного трансформатора . Так как генератор работает в импульсном режиме, то действукмцее значение его выходного напряжения меньше, чем у высокочастотшох генера торов непрерывного действия при равной амплитуде напряжения на вторичной обмотке сварочного трансформатор Это дополнительно снижает энергетические потери в режиме хода и улучша ет условия безопасности эксплуатации сварочного трансформатора, так как уменьшается также энергия, действующая на человека при прикосновении к низкой стороне сварочного трансформатора и в режиме холостого хода. Формула изобретения Автоматический ограничитель напр жения холостого хода сварочного трансформатора, Содержащий коммутирующий элемент, через который первичная обмотка сварочного трансформатора подключена ж зажимам сети, схему-управления коммутирующим элементом, трансформатор сигнала запуска, включенный во вторичную обмотку сварочного транс форматора, и генератор запуска с резистором и диодом, отличающийся тем, что, ,с целью упрощения устройства и снижения энергетических потерь в режиме холостого хода, генератор запуска выполнен в внде последовательно соединенных первичной обмотки сварочного трансформатора, конденсатора и разрядного элемента, при этом, одна обкладка конденсатора подключена к одному концу первичной обмотки сварочного трансформатора и одному зажиму питающей сети, а другая обкладка подсоединена к точке соединения разрядного элемента, который подключен к другому концу первич-. ной обмотки..указанного трансформатора и резистора, соединенного с катодом, диода , анодом подключенного к другому зажиму питающей сети. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 445541, кл. В 23 К 9/10, 1971. 2,Авторское свидетельство СрСР 5483946, кл. В 23 К 9/10 1974. я.--