Устройство для дуговой сварки на постоянном токе

:БРИО) Е А А ационный институкидзе ч, В. В. Гейченко Н. Киямов детельство СССР 3 К 9/00, 1986.ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРНОМ ТОКЕносится к сварке, в частым источникам питания уз,СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗОБР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) УСТРОЙСТВОКИ НА ПОСТОЯН(57) Изобретение отности к инверторн Изобретение относится к дуговои сварке. в частности к сварочному оборудованию. инверторным источникам питания электро- дуговой сварки.Цель изобретения - повышение надежности работы инвертора и повышение коэффициента использования тиристоров по току.На чертеже изображена схема устройства.Схема содержит входной выпрямитель 1, входной фильтр 2, полумостовой тиристорный инвертор 3, демпфирующие КС-цепочки 4 и 5, включенные параллельно тиристорам инвертора, выходной трансформатор 6, тиристорный выпрямитель 7, выходной фильтр 8, нагрузку 9 в виде сварочной дуги, блок 10 управления инвертором, в который входят задающий генератор 11 и распределитель-формирователь импульсов 12, блок управления 13 тиристорным выпрямителем, содержащий первый интегратор 14, компаратор 15, распределитель-формирователь импульсов 16, датчик тока нагрузки 17, задающее устройство тока нагр ки 18, первое устройство сравнения электродуговой сварки на постоянном токе, а также при разработке преобразователей частоты, работающих в широком диапазоне изменения сопротивления нагрузки. Цель изобретения - повышение надежности работы инвертора и повышение коэффициента использования тиристоров по току. В устройство введена отрицательная обратная связь по скорости нарастания прямого напряжения на тиристорах ннвертора. Для этого в демпфирующих КС-цепочках установлены датчики тока, выход которых через выпрямитель и интегра".ор соединен с время- задающим входом генератора и мпульсо управления тирис;о, ами инвегтара. 1 ил датчики тока 20 и 21, включенные в цепи демпфирующих К-С цепочек, выходы ко 1 орых соединены через выпрямитель 22 с первым входом второго устройства сравнения 23, ко второму входу второго устройства сравнения подключено задаюгцее устройство допустимой скорости нарастания напряжения на тиристорах инвертора 24, к выходу второго устройства сравнения подключен С второй интегратор 25, выход которого соединен со входом управления частотой задающего генератора 11.Устройство работает следующим образом.При подаче питающего напряжения промышленной сети на входной выпрямитель 1 и блоки управления 10 и 13, запускается полумостовой инвертор 3, в первичной обмотке трансформатора 6 начинает протекать ток высокой частоты с частотой выходных импульсов блока управления 10 инвертора. Во вторичной обмотке наведенная ЭДС выпрямляется тиристорным вь 1 прямителем 7, сглаживается фильтром 8 и поступает в нагрузку 9. Регулирование и ста 1563911збилизация тока нагрузки осушествлятся блоком уравления 3 тиристорным выпрямителем. 1-Япряжение, пропорциональное ток, Игрузки, с датчика тока 17 сравни Вается устройством сравнения 9 с напряжением задятчика тока нагрузки 18, сигнал рассогласования поступает на интегратор 1- и далее ца компаоатор 15. Который выполняет функцию фазосдвигаюшего устройства импульсов управления выходного Выпрям;псля 7 1 ю отношению к импульсам задаю О цо Генератора 11. Изменение фазового углы позволяет осуществлять регулирование ГО К 1111)ЧЗКИ.свил: с ироким диапазоном измецеци 51 соцротивлени 5) няГрузки От нчля до );со.сцн)г, и, необходимо ряссмотрет 1 три ржи ла р:"боты хстройства.;с л; 1 м коро гное замыканиеКЗц арч: и.Й режиме КЗ НЯГрчзки система оорат Связц то току нагрузки, В которую 20 Вх).51.атцик тока нагрузки 7 и блок управ,ц 151 13 тиристорным Выпрямителем, огра- Ц.ЦЕТ ГОК ЦЯГОЧЗКИ ДО ЗЯДЯННОИ ВСЛИ- ццц Оэтому режим КЗ можно рассматри 25 я :Як ре;ким работы с нагрузкой на3; ) о .1хз)Оеж) и -- на Грчзкой 51 Вляс 1 ся свярО.цая,уга. Диапазон изменения тока нагрузк 1 В,ЯИоч режиме 5 Зменяетс 5 В широких ", ) де,Ях от единиц до Соте ампер. При эт:и; В ипроком диапазоне изменяется прис Ц ОЕ СОЦРОТИВЛСЦИЕ НаГРУЗКИ К ПЕОВИЧ- цой обмотке трансформатора о, кОгорое 1 11 оцыегся Г оследовательно з колебательь.ц оц)ур инвертора 3, и Вызывает затухание колеблий тока. Поэтому собственцыя цяс Готы колебательного контура В, 15 Гаком с,1 уцае окст из)енГьс 5 В 1,5 2 ) азы., л 51 овышеция коэффициента исцользоВация тиристоров инвертора В цем устацов,ец режим их работы с перекрытием перио- ;ОН колебаний тока в первичной обмотке 4 О трансформатора 6, т.е. ) где ), - цасГ)та импульсов управления иристоров ицВсртора. витим также достигался нецр рывцось тока нагрузки, цто снижает массо- Гб;)ритгые оазели Выходного фильтра 8..)днао режи ъ 1 ОсВызы Вя т чВелическорости нярастания прямого няпряксци(и(д( на тиристорах инвертора..-)то спязано с обрывом тока плода цредыдугцей ячейки ицвертора. С целью снижения и, 1( на ти)исторах ца)Яллес 1 ьно им 5)становлены демпфирчюшие 1 С-пепочкл, Ояс"цитаццые ня номинальный ток.11 р увеличении сопротивления нагрузки сНИ твеццая частота колебательного контура Г)хд 1 сциаться, цто приводит к увелнце;Н; у;ля перекрытия периодов колеоаний 55я:.рср)ре, а, следовательно, и росту где М - время перекрытия периодов колебаний;Т, - период собственных колебаний токаинвертора;Т, -- период импульсов управления, Для того, чтобы ди/й оставалось постоянным достаточно чтобы величина угла перекрытия А 1 была постоянной, т.е. при изменении Т, на ту же величину должен изменяться Т. С этой целью была заведена обратная связь, контролирующая величину ди/й на тиристорах инвертора, в которую вошли датчики тока 20 и 21, включенные в цепь демпфирующих ЯС-цепочек 4 и 5, выпрямитель 22, второй интегратор 25, выход которого соединен с времязадаюшим входом задающего генератора 11.Предположим, что величина сопротивления нагрузки 9 увеличилась, тогда увелиится период собственных колебаний тока инвертора Т, и время перекрытия Л 1, а однозначно приведет к увеличению Йи/й. Далее увеличится ток в ЯС-цепочках и соответственно увеличится сигнал с датчиков 20 и 21. С выхода выпрямителя 22 сигнал обратной связи поступает на вход устройства сравнения 23, где сравнивается с напряжением задатчика ди/1 24, разностный сигнал поступает на вход интегратора 25 и далее на вход управления частотой задающего генератора 11, воздействуя на величину периода импульсов управления, уменьшая Время перекрытия Л 1 и соответственно, уменьшая значение ии/й. Если сопротивление нагрузки уменьшится, то период Ттакже уменьшится. Таким образом, система постоянно контролирует величину М и поддерживает Йи/Йг постоянной с наперед заданной величиной.111 режим - холостого хода (ХХ) на- ГРУЗКИ.При ХХ нагрузки величина сопротивления будет бесконечно большая в данном режиме период Т, будет максимальный. Система обратной связи по контролю 1 и/а 1, так же как и в предыдущем режиме отработает сигнал обратной связи и снизит Тдо величины Т,. Поэтому и в режиме ХХ ди/и 1 будет иметь ту же величину, что и в режимахи 2.Таким образом, инвертор в любом из перечисленных режимов (КЗ, нагрузка дуга, ХХ) будет работать надежно, так как постоянно параметр (и/Й находится под контролем и не превышает заданного задания. Такая система позволяет также в 2 раза уменьшить мощность потерь демпфирующих ДС-цепочек.По сравнению с известным устройством обеспечение постоянного угла перекрытия периодов колебаний тока инвертора позволяет повысить коэффициент использования тиристоров в данной схеме в 1,3 раза и установить тиристоры с более низкой группой1563916по аи/Ю и по минимальному напряжению,что снижает также стоимость устройства,Формула изобретенияУстройство для дуговой сварки на постоянном токе, содержащее последовательно соединенные входной выпрямитель, входной фильтр, полумостовой тиристорный инвертор, выходной трансформатор, выход ной выпрямитель и выходной фильтр, к выходным зажимам которого подключена нагрузка в ваде сварочной дуги, а также блок управления инвертора, в который входят задающий генератор и распределитель- формирователь импульсов, датчик тока на 16 грузки, задающее устройство тока нагрузки, первое устройство сравнения, два интегратора, компаратор и два датчика тока, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы инвертора и повышения 20 коэффициента использования тиристоров по току устройство снабжено двумя демпфи 16рующими ЯС-цепочками, вторым устройством сравнения и задатчиком допустимой скорости нарастания напряжения на тиристорах инвертора, причем выходной выпрямитель выполнен тиристорным и снабжен блоком управления выходным тиристорным выпрямителем, состоящим из датчика тока нагрузки, задающего устройства тока нагрузки, первого устройства сравнения, Тервого интегратора и компаратора, соединенного выходом с входом распределителя-формирователя импульсов, при этом демпфирующие РС-цепочки с последовательно включенными датчиками тока подключены параллельно тиристорам инвертора, выходы датчиков тока через выпрямитель соединены с первым входом второго устройства сравнения, к второму входу второго устройства сравнения подключен задатчик допустимой скорости нарастания напряжения на тиристорах инвертора, к выходу второго устройства сравнения подключен второй интегратор, выход которого соединен с входом управления частотой задающего генератора.Составитель В. ПучинскийРедактор И. Сегл яник Техред И. Верее Корректор М. СамборскаяЗаказ 1125 Тираж 663 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 45Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 10