источник питания для дуговой сварки

Формула изобретения

Источник питания для дуговой сварки, содержащий трансформатор с первичной и двумя вторичными обмотками, причем первичная обмотка трансформатора подсоединена через встречно-параллельно соединенные управляемые тиристоры к выводам для подключения источника питания к однофазной сети переменного тока, конденсатор, один из выводов одной из вторичных обмоток трансформатора является одним из выходов источника питания, отличающийся тем, что он снабжен резистором и катушкой индуктивности с двумя обмотками связи, причем катушка индуктивности через конденсатор подсоединена параллельно тиристорам, один из выводов обмоток связи катушки индуктивности объединены и являются вторым выходом источника питания, а вторые выводы обмоток связи соединены каждая со своей вторичной обмоткой, вторые выводы которых объединены и являются выходом источника питания, параллельно одной из вторичных обмоток трансформатора подсоединен резистор.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к дуговой сварке, в частности к электросварочным аппаратам переменного тока облегченной конструкции с пониженным входным током.

За прототип принят источник питания для дуговой сварки, содержащий трансформатор с первичной обмоткой, подключенной через встречно-параллельно соединенные тиристоры к выводам подключения к однофазной сети переменного тока, и вторичной обмоткой, являющейся выходом устройства, трансформатор снабжен дополнительной обмоткой, расположенной на общем для всех обмоток магнитопроводе и подключенной через конденсатор параллельно обмотке трансформатора [1].

Недостатком устрйоства-прототипа является ослабление поджигающего импульса индуктивностью рассеяния трансформатора, что приводит к снижению устойчивости горения сварочной дуги. При последовательном подключении тиристорного блока первичной обмотки к дополнительной обмотке трансформатора с конденсатором схема теряет управляемость в режимах, близких холостому ходу.

Цель изобретения - улучшение условий поджигания дуги, увеличение длины разрыва дуги и расширение диапазона регулирования тока сварки.

Цель достигается тем, что выходные цепи аппарата параллельны, каждая из которых состоит из вторичной обмотки трансформатора, последовательно соединенной с обмотками связи катушки индуктивности, причем параллельно одной из обмоток трансформатора включен резистор. Это улучшает условия поджигания и увеличивает длину разрыва дуги. Подключение резистора параллельно одной из обмоток усиливает импульс поджигания дуги и стабилизирует работу трансформатора, расширяя диапазон регулирования тока сварки. Ветвь вторичной обмотки без резистора имеет индуктивный характер, увеличивая длину разрыва дуги.

На чертеже изображена принципиальная электрическая схема источника питания для дуговой сварки.

Источник питания состоит из трансформатора 1 с первичной обмоткой 6, подключенной через встречно-параллельно соединенные тиристоры 2 и 3 к сети переменного тока 14. Параллельно тиристорам подсоединены последовательно соединенные конденсатор 5 и катушка индуктивности 10. Катушка индуктивности имеет две вторичные обмотки 8 и 7, каждая из которых последовательно соединена с одной из обмоток катушки индуктивности 11 или 12. Параллельно вторичной обмотке трансформатора 7 включен резистор 9. Сварочная дуга 13 последовательно подключена к началу трансформаторных обмоток 7, 8 и концам обмоток катушки индуктивности. Цепи управления тиристорами 2, 3 подключены к фазорегулирующему блоку 4.

Источник питания работает следующим образом.

После включения системы фазорегулирующий блок 4 подаст короткие импульсы управления длительностью не более периода собственной частоты колебательного контура, состоящего из катушки индуктивности 10 и конденсатора 5, с задержкой включения тиристоров от начала нарастания полуволн питающего синусоидального напряжения 14, определяющей ток сварки.

При отсутствии сварочной дуги после подачи импульса управления на тиристоры конденсатор 5 разряжается по колебательному закону через индуктивность 10, перезаряжается, и ток через индуктивность, и, следовательно, через тиристоры меняется по направлению, в результате чего тиристоры выключаются. В результате на холостом ходу работы аппарата возникают импульсы, определяемые периодом собственной частоты колебательного контура, состоящего из конденсатора 5 и индуктивности 10.

В случае возникновения дуги энергия конденсатора расходуется через индуктивность 10 и обмотки связи 11, 12 на сварочную дугу 13, конденсатор не перезаряжается и тиристоры продолжают гореть до момента, определяемого окончанием полуволны сетевого напряжения и тока сварки.

По сравнению с прототипом в предлагаемой схеме цепь сварочного тока разбивается на две ветви, в различной степени влияющей на качестве сварки.

Первая ветвь состоит из вторичной обмотки трансформатора 8 и обмотки связи 12 и имеет индуктивный характер из-за индуктивностей рассеяния этих обмоток и влияет на сглаживание пульсаций тока сварки, вызванного в основном неоднородностями и загрязнениями свариваемой поверхности.

Вторая ветвь 7, 11 включает в себя резистор 9, который усиливает импульс тока разряда конденсатора 5 на дугу 13 через 11, 10 и 7, так как без резистора этот импульс ослабевал в индуктивности рассеяния обмотки трансформатора 7. Кроме того, резистор 9 расходует энергию тока намагничивания трансформатора и обеспечивает надежное включение тиристоров, особенно при небольших токах сварки.

Таким образом, предлагаемая схема улучшает условия зажигания дуги, увеличивает длину разрыва дуги и расширяет диапазон регулирования тока сварки при сохранении положительных качеств прототипа - снижения массогабаритных показателей трансформатора.

Практические результаты подтверждают эти выводы. Так, при одних и тех же значениях емкости и индуктивности как в прототипе, так и в аппарате, собранном по предлагаемой схеме, отпала необходимость предварительной разбраковки электродов переменного тока и появилась возможность сварки электродами постоянного тока при массе аппарата 14 кг и рабочем токе 130 А.