Источник питания для электронно-лучевой сварочной установки

, РЕСПУБЛИК 51)4 В 23 К 1 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН тановокЦель изобре ние повторных пробое разряда в сварочной питания состоит из т высоковольтного выпр костного фильтра 3, включенного параллел вольтного диода 5. В питания соединяется пушкой 7 с помощью к превышении напряжен пряжения на емкости 5 открывается и шунт 4. Колебательный хар кости кабеля 6 прекр жение на пушке не пр жения источника пита ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Каскадный источник питанияэлектронно-лучевой установки дляпрецизионной сварки. - Автоматичекая сварка, В 5, 1981, с. 63-65,(54) ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ДЛЯ ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВОЙ СВАРОЧНОЙ УСТАНОВКИ (57) Изобретение относится к области электронно-лучевой сварки, а именно к высоковольтным источникам питаниядля сварочных электронно-лучевых устения - подавлев при погасаниипушке. Источникрансформатора 1,ямителя 2, емдросселя 4 иьно ему высокоыход источникас электроннойабеля 6. Прия на пушке нафильтра 3 диодирует дроссельактер заряда емащается и напряевышает напряния. 1 ил.Изобретение относится к электронно-лучевой сварке,Цель изобретения - подавление повторных пробоев при погасании разря 5да в сварочной пушке путем исключения перенапряжений и регулированияскорости восстановления ускоряющегонапряжения на электронной пушке,На чертеже представлена схема10устройства,Источник питания для электроннолучевой сварочной установки содержит трансформатор 1, высоковольтныйвыпрямитель 2, емкостный Фильтр 3,дроссель 4 и включенный параллельноему высоковольтный диод 5, анод которого соединен с выходом выпрямителя, а катод - с высоковопьтным кабелем 6. Последний соединяет источник питания с пушкой 7 и имеет собственную распределенную емкостьИсточник работает следующим обра зом. 25В рабочем режиме диод 5 запертотрицательным падением напряжения наактивном сопротивлении дросселя 4 иток через него не протекает. При пробое в пушке 7 возникает ток разряда, 30равный сумме двух токов: тока разряда распределенной емкости С кабе. ля 6 и тока разряда емкости С ф Ьильтра 3, величина которого ограниченадросселем 4, Время разряда емкостиСчерез закороченный на время пробоя вакуумный промежуток анод-катодпушки 7 во много раз меньше времениразряда емкости Сф через дроссель 4и равно 1-2 мкс. Поэтому начальныйпериод развития пробоя носит импульсный характер и сопровождается самопроизвольным погасанием разряда помере расхода энергии, накопленной вемкости С кабеля 6. Так как минимальный уровень тока самопроизвольного погасания разряда н вакууме значительно превышает величину тока пучка сварочных установок, то разрядв пушке 7 прекращается практически50сразу же после разряда емкости С,те через 1-2 мкс,За такое короткое время разряд емкости Сф Фильтра 3 незначителен и напряжение на ней сохраняется примерно равным выходному напряжению источника питания Ц, После погасания разряда начинается процесс повторной зарядки емкости С к за счет энергии,запасейной емкостью Сф и индуктивностью Ь дросселя 4. Процесс носит колебательный характер, поэтому время восстановления напряжения на емкости С соответственно и напряжения 11 на пушке 7 зависит от выбора параметров элементов контура, состоящего из емкости Сф, индуктивнос.и Ь и емкости С к.На этом этапе возможность повторения пробоев зависит от соотношения скоростей подъема ускоряющего напря - жения на пушке и восстановления ее электрической прочности. Если скорость подъема напряжения на пушке больше скорости восстановления электрической прочности ее вакуумной изоляции, то происходит повторный пробой, Этот процес: периодически повторяется вплоть до отключения источника питания от: ети средствами автоматики. Если же скорость подъема напряжения не превышает ско рости восстановления электрической прочности пушки, то повторные пробои отсутствуют, и технологический процесс сварки продолжается после достижения на пушке ускоряющего напряжения Ц= Б.Подъем напряжения происходит по закону ц= Бо (1 - совой), где ы =2 ТГ = -- частота колебаний конСф Сктура, а С = - --йС - суммарС+ Сная емкость контура, включающего н себя емкость Сф Фильтра и собственную распределительную емкость С, кабеля, За четнерть периода Т, т,е,1 Гза время -- = - ЬС напряжение4 4 Г 2на пушке достигает 11 и = У. При отсутствии диода 5 напряжение увеличивается и за вторую четверть периода достигает двойного значения выходного напряжения источника питания, т.е.11 и 2 ПоПри подключении диода 5, как только напряжение на пушке превышает величину напряжения на емкости С ф фильтра 3, диод 5 открывается и шунтирует дроссель 4, срывая тем самым колебательный характер зарядки емкости С кабеля 6 через дроссель 4, Таким образом, при наличии диода 5 время восстановления напряжения на пушке 7 составляет только четверть периода колебательного процесса, а величина напряжения 11 не превышает напряже143 3 б 93 Формула изобретения Т Р.л - Бс = - = - чЬС = - 1 О с 4 2 2 или ГАЛЬС = и 10 . напряжение, 1 - длина высоковольтного кабеля, м. Составитель В. ПучинскийТехред Л.СердюковаКорректор Л, Пилипенко Редактор И. Касарда Тираж 922 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Косква, 3-35, Раушская наб д, 4/5Заказ 5493/14 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул Проектная, 4 ния источника питания П , что исключает возможность появления перенапряжений на его элементах и повторныхпробоев электронной пушки,Экспериментально установлено, чтоскорость восстановления электрической прочности пушек промышленных сварочных установок не превышает200 В/мкс, Следовательно, после пробоя ускоряющее напряжение на пушкедолжно, восстанавливаться за времяй = - 1 О с.-В2Это время равно четверти периодаколебательного процесса, т.е,Распределенная (погонная) емкость высоковольтных кабелей, например, типа 4 КВЭЛ, равна 150 пФ/м, поэтому, в зависимости от длины емкость кабеля С-"С = 150 1 101 Ф,Используя эти данные, по формуле (1) выбирает необходимую величину индуктивности дросселя Ь7. 10 хП 2х - Гн.1Укаэанная схема с применением высоковольтного диода испытана на высоковольтных источниках питания типа УЛ 140 с ускоряющим напряжением до80 кВ и типа У 250 А с напряжениемдо 30 кВ.Предлагаемая схема источника питания по сравнению с прототипом обладает рядом преимуществ, повышающихего надежность при пробоях пушки вовремя сварки. Это, в свою очередь,исключает время аварийного простоясварочного оборудования при выходеиз строя высоковольтных элементовисточника питания. 15 Источник питания для электроннолучевой сварочной установки, содержащий высоковольтный трансформатор1выпрямитель с емкостным фильтром идроссель, включенный в цепь высоко го напряжения между выходом источника питания и сварочной пушкой,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью подавления повторных пробоев при погасании разряца в пушке, 25 параллельно дросселю включен высоковольтный диод, анод которого соединен с источником питания, а катод -с высоковольтным кабелем, соединяющим источник питания с пушкой, при 30 этом величина индуктивности дросселя