Устройство для дуговой сварки с короткими замыканиями

Номер патента: 612759

Авторы: Лосев, Милованов, Бондаренко, Попков, Кошкарев

Скачать ZIP архив.

Текст

п 1 612759 Сова Советских Социалистических Республикзаявкис присоединени Госуларственнын комите Совета Министров СССР 23) Приоритет(43) Опуб (45) Дата кованопублико елам изобретениии открытий(71) Заявитель Ростовский-на-Дону институт сельскохозяйственного машиностроения 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРК С КОРОТКИМИ ЗАМЫКАНИЯМИие относится к области электрорки и может быть применено для остоянном токе плавящимся элекриодическими короткими замыкаИзобр дуговой сварки тродом ниями. етен сва на п рыкания.На фиг. 1 изображена схема и, содержащей предлагаемое кобках показано направление ярность источника питания в варочнои цестройство (в диодов и попучае сварки Известно устроиство для сварки с короткими замыканиями, в которых предусмотрены меры для уменьшения разбрызгивания металла путем снижения энергии во время возбукдения дуги после короткого замыкания, Уст ройство содержит источник питания, резистор, управляющий блок и коммутирующие элементы, например тиристоры 11, Недостатком известного устройства является сложность системы управления коммутирующими 15 тиристорами, вызванная непостоянством частоты и длительности коротких замыканий.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, содержащее регулируемый дроссель, включенный 20 последовательно с дугой, в котором уменьшение разбрызгивания металла достигается за счет увеличения крутизны заднего фронта импульса тока короткого замыкания, для чего параллельно дросселю включена цепочка нз 25 последовательно включенных обратного диода и регулируемого резистора.Недостатком такого устройства являются непроизводительные потери энергии, накапливаемой в дросселе за время короткого замы кания, при ее рассеивании в цепи обмотка дросселя - вентиль - рсгулируемый резистор.Целью изобретения является исключение непроизводительных потерь энергии, накапливаемой в дросселе за время короткого замыкания, уменьшение разбрызгивания металла и улучшение условий формирования шва.Для этого в предлагаемом устройстве для дуговой сварки в цепь обратного диода последовательно с ним введен конденсатор, а общая точка обратного диода и конденсатора соединена с второй клеммой источника питания через дополнительную цепочку, образующую совместно с конденсатором контур, параллельный сварочной дуге, и состоящую из регулируемого дросселя и диода, включенного встречно по отношению к источнику питания,Это дает возможность увеличить крутизну заднего фронта импульса тока короткого замыкания без потерь энергии, накапливаемой в дросселе при коротком замыкании, и регулировать характер изменения переднего фронта импульса тока короткого замыкания путем разряда конденсатора на дуговой про межуток во время следующего короткого зас50 55 60 65 3на прямой полярности); на фиг. 2 - форма импульсов тока короткого замыкания (с), ток заряда конденсатора (ь,) и ток разряда конденсатора Йр).Предлагаемое устройство содержит регулируемый дроссель 1, обмотка которого зашунтирована последовательно соединенным неуправляемым диодом 2 и конденсатором 3. Вентиль 2 включен встречно протекающему по сварочной цепи току , Общая точка диода 2 и конденсатора 3 через дополнительный неуправляемый диод 4 и регулируемую катушку 5 индуктивности соединена с зажимом источника питания 6. Диоды 2 и 4 соединены между собой последовательно согласно и через регулируемую индуктивность 5 включены параллельно источнику 6 в непроводящем направлении по отношению к нему. Дроссель 1 включен последовательно со сварочной дугой 7 и предназначен для ограничения скорости нарастания и амплитуды тока короткого замыкания. Диод 2 является коммутирующим элементом, обеспечивающим заряд конденсатора 3 энергией, запасенной дросселем 1 за время отдельного короткого замыкания, Конденсатор 3 выполнен переменным и служит для накопления энергии, запасаемой дросселем 1 за время отдельного короткого замыкания, Диод 4 предотвращает возможность заряда конденсатора 3 от источника питания 6, Регулируемая катушка 5 индуктивности служит для обеслечения необходимой скорости разряда конденсатора 3 на дуговой промежуток. Источник питания 6 выполнен малоинерционным с жесткой внешней характеристикой,Устройство работает следующим образом.При коротком замыкании дугового промежутка каплей расплавленного металла активное сопротивление сварочной цепи резко уменьшается, Ток нарастает экспоненциально со скоростью, определяемой в основном индуктивностью дросселя 1, так как источник питания малоинерционен и имеет жесткую внешнюю характеристику. Заряд конденсатора 3 в момент нарастания тока короткого замыкания не происходит, так как ЭДС самоиндукции дросселя 1 имеет такую полярность, при которой диод 2 препятствует этому, По окончании короткого замыкания ЭДС самоиндукции дросселя 1 имеет такую полярность, что через диод 2 заряжает конденсатор 3 (ток , заряда конденсатора 3 показан на фиг, 2). Таким образом, энергия, запасенная дросселем 1 во время короткого замыкания, не выделяется в дуге 7 при ее возбуждении, а накапливается в конденсаторе 3, По этой причине спад тока после короткого замыкания происходит практически мгновенно, и дуга 7 возбуждается при меньшем токе, близком к установившемуся току ее горения, определяемому активным сопротивлением сварочной цвпи и напряжением источника питания 6. Энергия, выделяющаяся в дуговом промежутке при возбуждении дуги 7, а следовательно,5 10 15 20 25 30 35 40 45 и разбрызгивание металла при этом значительно снижаются. При последующем коротком замыкании дугового промежутка каплей расплавленного металла конденсатор 3 через диод 4 и регулируемую катушку 5 индуктивности разряжается на дуговой промежуток, так как сопротивление последнего в этот момент мало (ток р разряда конденсатора 3 показан на фиг. 2). Так как в цепи разряда конденсатора 3 включена регулируемая катушка 5 индуктивности, то скорость нарастания тока короткого замыкания в начальный момент невелика, определяется в основном индуктивностью дросселя 1 и не препятствует слиянию капли с ванной. Последующее возрастание тока, вызываемое разрядом конденсатора 3, приводит к увеличению пинч-эффекта и ускоряет переход капли в ванну. После окончания разряда конденсатора 3 скорость нарастания и величина тока короткого замыкания вновь определяется только индуктивностью дросселя 1. В момент перехода капли в ванну и разрыва перемычки величина скорости нарастания и амплитуды тока короткого замыкания уже малы, что также способствует уменьшению разбрызгивания. По окончании короткого замыкания происходит следующий цикл заряда конденсатора 3 с последующим его разрядом на дуговой промежуток в момент очередного короткого замыкания.Таким образом при использовании предлагаемого устройства одновременно обеспечивается снижение энергии в момент возбуждения дуги после отдельного короткого замыкания и регулируются характер изменения тока короткого замыкания, величина пинч-эффекта и время его воздействия на переход капли. При этом уменьшается разбрызгивание металла, улучшаются условия формирования шва и исключаются непроизводительные потери энергии, накапливаемой в дросселе в момент короткого замыкания. Устройство работает автоматически и не требует дополнительных схем управления. Формула изобретения Устройство для дуговой сварки с короткими замыканиями, содержащее регулируемый дроссель с обратным диодом, подключенный к одной из клемм источника питания последовательно со сварочной дугой, о т л и ч а ю щ е всяя тем, что, с целью уменьшения разбрызгивания,металла и улучшения условий формирования шва, в цепь обратного диода последовательно с ним введен конденсатор, а общая точка обратного диода и конденсатора соединена с второй клеммой источника питания через дополнительную цепочку, образующую совместно с конденсатором контур, параллельный сварочной дуге, и состоящую из регулируемого дросселя и диода, включенно го встречно по отношению к источнипитания.Подписи ос Заказ 1252/9 Изд.514 Тираж 1263 НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Дюргеров Н. Г. Уменьшение разбрызгивания металла и стабилизация процесса сварки короткой дугой. - Автоматическаясварка,6, 1972, с. 48 - 49.2. Авторское свидетельство СССР 503666,кл. Б 23 К 9/10, 1974.

Смотреть

Заявка

2402608, 13.09.1976

РОСТОВСКИЙ-НА-ДОНУ ИНСТИТУТ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ

ЛОСЕВ ВАЛЕРИЙ ГЕОРГИЕВИЧ, КОШКАРЕВ БОРИС ТИХОНОВИЧ, БОНДАРЕНКО ЮРИЙ ИВАНОВИЧ, МИЛОВАНОВ КОНСТАНТИН АЛЕКСЕЕВИЧ, ПОПКОВ ГЕОРГИЙ АНАТОЛЬЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: B23K 9/10

Метки: замыканиями, короткими, сварки, дуговой

Опубликовано: 30.06.1978

Код ссылки

<a href="http://patents.su/3-612759-ustrojjstvo-dlya-dugovojj-svarki-s-korotkimi-zamykaniyami.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для дуговой сварки с короткими замыканиями</a>

Похожие патенты