генератор постоянного тока
Классы МПК: | B23K9/00 Электродуговая сварка или резка H02K23/14 с быстрым возбуждением и быстрым снятием возбуждения, например путем нейтрализации остаточного поля возбуждения H02P9/08 устройства для управления генератором в процессе пуска или торможения приводного устройства, например для получения начального возбуждения |
Автор(ы): | Бабинцев А.А. (RU), Пестов О.В. (RU), Кунцман В.А. (RU), Мурог И.А. (RU), Еронин А.А. (RU), Коваленко Ю.Г. (RU) |
Патентообладатель(и): | ОБЩЕВОЙСКОВАЯ АКАДЕМИЯ ВООРУЖЕННЫХ СИЛ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ (ОА ВС РФ) (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2003-12-04 публикация патента:
10.07.2005 |
Изобретение относится к области электроэнергетики и может быть использовано в энергетической системе изделия военной техники, работающего в качестве источника питания собственных нужд, и ручной электродуговой сварки при выполнении ремонта в полевых условиях. Техническим результатом является улучшение зажигания электрической сварочной дуги при сварке на малом сварочном токе. Генератор постоянного тока содержит обмотку независимого возбуждения, питаемую от самостоятельного регулируемого источника, и сериесную обмотку, выполненную последовательно с дугой, обратную связь по току возбуждения генератора, датчик обратной связи по напряжению на нагрузке и установленный на выходе регулятора источника логический элемент “ИЛИ”, к которому подключены обе обратные связи. В генератор постоянного тока введены конденсаторная батарея и коммутационный блок с тремя входами и двумя выходами. Один из входов подключен к регулируемому источнику питания, другой - к конденсаторной батарее, а третий - к датчику обратной связи по напряжению на нагрузке. Один из выходов коммутационного блока подключен к конденсаторной батарее, а другой выход - к независимой обмотке возбуждения. 1 ил.
Формула изобретения
Генератор постоянного тока, содержащий обмотку независимого возбуждения, питаемую от самостоятельного регулируемого источника, и сериесную обмотку, включенную последовательно с дугой, дополнительную обратную связь по току возбуждения генератора и установленный на выходе регулятора источника логический элемент “ИЛИ”, в него дополнительно введены конденсаторная батарея и коммутационный блок, имеющий три входа и два выхода, один из входов которого подключен к регулируемому источнику питания, другой - к конденсаторной батарее, а третий - к датчику обратной связи по напряжению на нагрузке, при этом обе обратные связи подключены к логическому элементу “ИЛИ”, а один из выходов коммутационного блока подключен к конденсаторной батарее, а другой выход снабжен выводами для подключения к независимой обмотке возбуждения.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области электроэнергетики и может быть использовано в энергетической системе изделия военной техники, работающего в качестве источника питания собственных нужд, и ручной электродуговой сварки при выполнении ремонта в полевых условиях.
За прототип взято изобретение по авторскому свидетельству №715249 от 18.02.80 г. Прототип состоит из генератора постоянного тока, содержащего обмотку независимого возбуждения, питаемую от самостоятельного регулируемого источника, и сериесную обмотку, включенную последовательно к другой, а также дополнительные обратные связи по напряжению на нагрузке.
Для создания падающего участка характеристики генератора использована обратная связь по току нагрузки, дополнительная обратная связь по току возбуждения генератора и установленный на выходе регулятора источника логический элемент "ИЛИ", к которому подключены обе обратные связи. Недостатком генератора постоянного тока по авторскому свидетельству №715249 является плохое зажигание электрической дуги при сварке на малом сварочном токе. Так как величина сварочного тока и напряжение холостого хода генератора определяются силой тока в независимой обмотке возбуждения, то в момент зажигания электрической сварочной дуги силу тока в ней необходимо увеличить, а при горении уменьшить.
Задача изобретения: улучшение зажигания электрической сварочной дуги при сварке на малом сварочном токе.
Поставленная задача достигается тем, что в генератор постоянного тока дополнительно введены конденсаторная батарея и коммутационный блок, имеющий три входа и два выхода.
Один из входов подключен к регулируемому источнику питания, другой - к конденсаторной батарее, а третий - к датчику обратной связи по напряжению на нагрузке.
Один выход коммутационного блока подключен к конденсаторной батарее, а другой снабжен выводами для подключения к независимой обмотке возбуждения.
Это позволяет улучшить зажигание электрической дуги при сварке на малом сварочном токе.
При зажигании электрической сварочной дуги конденсаторная батарея разряжается на независимую обмотку возбуждения и увеличивает в ней силу тока. Это приводит к повышению напряжения холостого хода генератора в момент зажигания электрической сварочной дуги и улучшает ее зажигание.
Изобретение поясняется чертежом, на котором представлена структурная схема генератора, где
1 - якорь генератора;
2 - сериесная обмотка;
3 - нагрузка;
4 - независимая обмотка возбуждения;
5 - регулируемый источник для питания обмотки возбуждения;
6 - датчик сигнала обратной связи по току возбуждения генератора;
7 - датчик сигнала обратной связи по напряжению на нагрузке;
8-9 - схемы сравнения;
10 - датчик опорных напряжений;
11-12 - усилитель;
13 - логический элемент "ИЛИ";
14 - коммутационный блок;
15 - конденсаторная батарея.
В режиме электродуговой сварки устройство работает аналогично прототипу.
При зажигании электрической сварочной дуги устройство работает следующим образом. Регулируемый источник 5 питает независимую обмотку возбуждения 4. Коммутационное устройство 14 на 1...2 с подключает конденсаторную батарею 15 к регулируемому источнику 5. При зажигании электрической дуги нагрузки 3 датчик сигнала обратной связи по напряжению на нагрузке 7 дает сигнал управления на коммутационный блок 14. Конденсаторая батарея 15 через коммутационный блок 14 в течение 0.5...1.0 с разряжается на обмотку независимого возбуждения 4. Тем самым повышается напряжение холостого хода генератора в момент зажигания электрической сварочной дуги и улучшается ее зажигание. Повышаются также сварочные качества и улучшается вид внешней характеристики генератора.
При прекращении горения дуги датчик сигнала обратной связи по напряжению на нагрузке 7 дает сигнал управления на коммутационный блок 14, который снова на 1...2 с подключает для заряда конденсаторную батарею 15 к регулируемому источнику 5.
Примером конкретной работы может служить использование стартер-генератора СГ-10-1С в генераторном режиме с независимым возбуждением и снятие напряжения с клеммы "ЯС" в качестве источника питания ручной электродуговой сварки с улучшенным зажиганием электрической сварочной дуги.
Заявляемое изобретение позволяет устранить недостаток генератора постоянного тока по авторскому свидетельству №715249 и использовать его для сварки на малых токах.
Так, при зажигании электрической сварочной дуги конденсаторная батарея разряжается на независимую обмотку возбуждения генератора постоянного тока и увеличивает силу тока в ней. Это приводит к повышению напряжения холостого хода генератора на 8-10 В, чем улучшается зажигание электрической сварочной дуги.
Класс B23K9/00 Электродуговая сварка или резка
Класс H02K23/14 с быстрым возбуждением и быстрым снятием возбуждения, например путем нейтрализации остаточного поля возбуждения
Класс H02P9/08 устройства для управления генератором в процессе пуска или торможения приводного устройства, например для получения начального возбуждения