Устройство для автоматического ограничения напряжения холостого хода сварочного трансформатора

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК рагч дъ: 13 И ВИЛ 1 и 1 РЫОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ с Ф 00 Ж ЬЭ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ОГРАНИЧЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ ХОЛОСТОГО ХОДА СВАРОЧНОГО ТРАНСФОРМАТОРА(57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к системам автоматического контроля экстремальных уровней напряжения, и может быть использовано для снижения напряжения холостого хода сварочных трансформаторов. Целью изобретения является повышение электробезопасности с электроустановками. Это достигается использованием автоматического переключения схемы однополупериодного выпрямителя 4 с конденсатором 5 в схему двухтактного выпрямителя, образованного тиристорным оп,ЯО 1238920 А 1 СЮ 4 В 23 К 9 10 Н 02 Н 3 00 троном 10 и конденсатором 11 с удвоением напряжения, которое подается на излучающий диод тиристорного оптрона 6, который остается включенным до момента короткого замыкания в сварочной цепи. Короткое замыкание сварочной цепи прекращает подачу напряжения на двухтактный выпрямитель с удвоением напряжения, конденсаторы 5 и 11 разряжаются на резистор 7. Как только ток через излучающий диод оптрона 6 станет меньше тока удержания, оптрон 6 выключится и выключится оптрон 10. После выключения оптрона 6 управляющее напряжение будет подано в цепь исполнительного элемента 13, что приведен к его включению, и он включит коммутирующий элемент 2, Производится сварка, во время которой к датчику контролируемого параметра подводится рабочее напряжение, действующее в свароной цепи, Ограничение напряжения в сварочной цепи до безопасной величины 5,5 В -+- 100 обеспечивается тем, что включившись, тиристорный оптрон 6 выключает исполнительный элемент 13, шунтируя управляющие цепи последнего, и тем самым прекращает работу тиристоров коммутирующего элемента. В первичную обмотку сварочного трансформатора включается токоограничивающий элемент 3, реализующий необходимое ограничение напряжения, 1 ил.10 15 20 Изобретение относится к электротехнике, к системам автоматического контроля экстремальных уровней напряжения, и может быть использовано для снижения напряжения холостого хода сварочных трансформаторов,Цель изобретения - повышение электробезопасности работы с электроустановками.На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства.Устройство содержит электроустановку в виде сварочного трансформатора 1, коммутирующий элемент 2, выполненный на тиристорах, токоограничивающий элемент 3, включенный параллельно коммутирующему элементу, однополупериодный выпрямитель 4 с конденсатором 5, датчик 6 контролируемого напряжения, выполненный на первом оптроне, подключенный к однополупериодному выпрямителю посредством резистора 7, стабилитрон 8 и диод 9, подключенные к датчику, второй тиристорный оптрон 1 О, конденсатор 1, диод 12, шунтирующий этот конденсатор, исполнительный элемент 13, ограничивающие резисторы 14 - 16 и разделительные диоды 17, посредством которых исполнительный элемент подключен к датчику и коммутирующему элементу, двухполупериодный выпрямитель 18 и вспомогательный трансформатор 19,Устройство работает следующим образом, При подаче сетевого питающего напряжения на сварочный трансформатор 1 и вспомогательный трансформатор 19 в сварочной цепи на 1 - 2 периода частоты питающей сети (0,01 - 0,02 с) устанавливается напряжение холостого хода. Это обусловлено тем, что датчик 6 контролируемого напряжения, выполненный на тиристорном оптроне, выключен и включен исполнительный элемент 13, разрешающий работу коммутирующего элемента 2.При подаче напряжения 600 В в течение 0,01 - 0,08 с кратковременное включение напряжения холостого хода в момент подачи питающего напряжения не снижает электробезопасность. При необходимости в устройство может быть введен элемент, например, реле, включающееся при подаче напряжения, который на короткое время шунтирует стабилитрон 8. В этом случае подача напряжения холостого хода будет исключена с самого начала.Напряжение, действующее в сварочной цепи, выпрямляется с помощью однополупериодного выпрямителя 4 с конденсатором 5 и подается на датчик 6 контролируемого напряжения через ограничивающий резистор. Как только через стабилитрон 8 по цепи, образованной диодом 12, шунтирующим конденсатор 11, потечет ток, тиристорный оптрон 6 включится за счет возникшего тока излучающего диода этого оптрона. Цепь тока через излучающий диод после 35 40 45 50 55 включения тиристора оптрона 6 замыкается на анод последнего, минуя цепь стабилитрона 8, через диод 9, удерживая этот тиристор включенным после ограничения напряжения в сварочной цепи.Ограничение напряжения в сварочной цепи до безопасной величины 5,5+- 1 Оф обеспечивается тем, что, включившись, тиристорный оптрон 6 выключает исполнительный элемент 13, шунтируя управляющие цепи последнего, и тем самым прекращает работу тиристоров 2 коммутирующего элемента. В первичную обмотку сварочного трансформатора включается токоограничивающий элемент 3, реализующий необходимое ограничение напряжения.Поскольку в цепь тиристора первого оптрона 6 включен излучающий диод второго оптрона 10, то после включения оптрона 6 происходит включение оптрона 10, Тиристор оптрона 10 совместно с однополупериодным выпрямителем 4 и конденсаторами 5 и 11 образует двухтактный выпрямитель с удвоением напряжения, которое подается на излучающий диод тиристорного оптрона 6.При использовании в устройстве тиристорных оптронов ток удержания определяется следующим образом. Управляющий ток оптрона этого типа не превышает 300 мА при температуре окружающей среды 40 С, а ток удержания при той же температуре -- 20 мА. В этом случае сопротивление нагрузки в цепи излучающего диода (резистор 7) при минимальном значении напряжения холостого хода равноЙ -- 280 Ом. Ток удержания при минимальном значении ограниченного напряжения равен1,= " - 0,045 А,т. е. в два раза больше, чем максимальныйток удержания,Датчик 6 контролируемого напряжения,выполненный на тиристорном оптроне, остается включенным до момента короткогозамыкания в сварочной цепи.Короткое замыкание сварочной цепипрекращает подачу напряжения на двухтактный выпрямитель с удвоением напряжения, конденсаторы 5 и 11 разряжаются нарезистор 7 через излучающий диод оптрона 6, диод 9 и тиристор оптрона 6, Как толькоток через излучающий диод оптрона 6 станет меньше тока удержания, оптрон 6 выключится и выключится оптрон 10, излучающийдиод которого совместно с выпрямителем 4образует двухтактный выпрямитель с удвоением напряжения,После выключения оптрона 6 управляющее напряжение, поступающее с двухполуиериодного выпрямителя 18, подается в цепиуправления исполнительного элемента 13.1238920 Формула изобретения Составитель К. Фотина Техред И. Верес Корректор О. Луговая Тираж 100 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и о крытий13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4Редактор Н. Данкулич Заказ 3333/9 3В качестве исполнительного элемента в схеме устройства используется тиристорный оптрон, излучающий диод которого подключен к датчику 6 контролируемого напряжения и выпрямителю 18, а тиристор посредством разделительных диодов 17 и ограничивающего резистора 16 - к управляющим электродам тиристоров коммутирующего элемента 2. Подача на излучающий диод исполнительного элемента 13 пульсирующего напряжения приводит к включению этого элемента, который включает коммутирующий элемент 2. Производится сварка, во время которой к датчику 6 контролируемого напряжения подводится рабочее напряжение, ,1 ействующее в сварочной цепи, Поскольку напряжение стабилизации стабилитрона 8 выбрано больше максимального напряжения дугового разряда, напряжение, приложенное к датчику 6 во время сварки, не оказывает влияния на последний. Но как только при размыкании сварочной цепи на датчик 6 подано напряжение холостого хода, он срабатывает, выключив коммутирующий элемент 2, переведя схему в режим ограничения напряжения,Использование автоматического переключения схемы однополупериодного выпрямителя 4 с конденсатором 5 в схему двухтактного выпрямителя с удвоением напряжения, образованноготиристорным оптроном 1 О и конденсатором 11, позволяет обеспечить ограничение напряжения в сварочной цепи в режиме холостого хода сварочного трансформатора до безопасной величины 55 В10 ог Устройство для автоматического ограничения напряжения холостого хода сварочного трансформатора, содержащее токоограничительный элемент, включенный в цепь первичной обмотки сварочного трансформатора, коммутирующий элемент, включенный параллельно токоограничивающему элементу, датчик контролируемого напряжения, 5иоднополупериодныи выпрямитель, подключенный к вторичной обмотке сварочного трансформатора, конденсатор, первый вывод которого соединен с выходом однополупериодного выпрямителя, исполнительный элемент, 1 О вход которого подключен к выходу датчикаконтролируемого напряжения, а выход - к управляющему входу коммутирующего элемента, двухполупериодный выпрямитель, вход которого подключен к вспомогательному трансформатору, а выход - на вход исполнительного элемента, ограничивающий резистор, диоды и стабилитрон, отличаюи 4 ееся тем, что, с целью повышения электробезопасности, датчик контролируемого напряжения выполнен в виде излучающего диода тиристорного оптрона, подключенного к своему тиристору через диод и последовательно с которым вклк ены ограничивающий резистор и стабилитрон, напряжение стабилизации которого выбрано превышающим максимальное напряжение дугового раз ряда, а устройство снабжено вторым тиристорным оптроном и дополнительным конденсатором, зашунтированным диодом, при этом излучающий диод второго тиристорного оптрона включен в анодную цепь тиристора первого оптрона, тиристор второго оптрона включен между вторичной обмоткой сварочного трансформатора и одним выводом дополнительного конденсатора, другой вывод которого соединен с вторым выводом первого конденсатора и с землей, дат чик контролируемого напряжения подключен параллельно цепочке, образованной указанными конденсаторами, а диод, шунтирующий дополнительный конденсатор, включен встречно контролируемому напряжению.