Устройство для электромагнитного перемешивания расплава сварочной ванны

ф" вфлег,11 зиа ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(45) Дата опубликования описания 19.01.77 Союз СоветскихСоциалистицескихРеспублик)М, Кл, В 23 К 9/О Государственный комит Совета Министров ССС оо делам изаоретений и открытий72) Авторы изобретен ашкентский политехнический институт им. А, Р. Беру Заявитель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПЕРЕМЕШИВАНИ РАСПЛАВА СВАРОЧНОЙ ВАННЫсивного элекрасплава соединенные с электриформатор, фазорегулятмент, коммутирующеесоленоида. Управляющи ческои сетью тран ор, ключевой элеустройство и два й электрод элеме Уетройство относится к сварочномупроизводству и может быть применено присварке черных и цветных металлов и сплавов постоянным и переменным током.Известны устройства для реверсивного 5перемешивания расплава сварочной ванны11, 2, как правило, содержащие соленоид,устанавливаемый в непосредственной близости от сварочной ванны, и систему питания соленоида. Эти устройства позволяют 1 Оуправлять процессами кристаллизации в сварочной ванне, в результате чего количествометалла швг улучшается. Электромагнитноеперемешивание сварочной ванны, кроме, того, позволяет производить сварку с удержанием металла на весу,Прототипом предлагаемого устройстваявляется устройство для ревертромагнитного перемешиваниясварочной ванны 31. 20Устройство содержит последовательно та нагружает одно плечо симметричноготриггера, счетный вход которого подключенк выходу фазорегулятора. Коммутирующееустройство подключено управляющими электродами через электромеханические релек автономному генератору,Однако известное устройство малонадежно в работе, имеет ограниченные функциональные возможности и, кроме того, плотность магнитного потока в зоне сваркиотносительно низкая.Управление коммутирующим устройствомосуществляется с помощью электромагнитных реле, контакты которых разрываютцепи управления активных элементов - тиристоров коммутирующего устройства, Наличие же контактов снижает надежностьустройства в работе,Для реализации относительно простого алгоритма управления магнитным потоком в известной схеме используется большое количество элементов, что, кроме снижения ее надежности, приводит к удорожанию схемы.Основной эффект, для реализации которого предназначается известное устройство, - получение групп импульсов повышенной скважности магнитного потока - достигается лишь отчасти. 5Для увеличения скважности необходимо перестроение схемы, например введение дополнительных триггерных ячеек. Однако это позволяет увеличивать скважность лишь дискретно и только в четное число раз. 10Плавное изменение скважности известная схема не допускает. В то же время для сварки в различных режимах металлов различных толщин требуется плавное регулирование скважности в широких диапазонах.Соленоид в известном устройстве содержит две обмотки, через каждую из которых ток протекает лишь в течение половины рабочего цикла, Это приводит к тому,20 что для обеспечения заданной плотности магнитного потока расход материала и объем устройства увеличивается.Цель изобретения - создание надежного25 устройства для реверсивного электромагнитного перемешивания расплава сварочной ванны, позволяющего дискретно и плавно в широком диапазоне регулировать скважность групп импульсов магнитного потока, а также получать большую плотность магнитного потока в зоне сварки при том же расходе активного материала на соленоид в тех же объемах соленоида. Эта цель достигается за счет того, что 35 вместо триггера использован для управления ключевым элементом автономный генератор, например мультивибратор с ре гулируемой длительностью импульсов и скважностью, а в качестве коммутирующе го элемента - однофазный мостовой инвертор без диодов возвратного тока, симметрично управляемый от автоколебательного генератора, например мультивибратора с регулируемой частотой автоколебаний, в 45 то время как в известной схеме управление коммутатором от генератора было принципиально необходимо через контакты электромеханических реле, Обмотка соленоида в предлагаемом устройстве использует ся лишь одна и включается в нагрузочную диагональ схемь 1.На фиг, 1 схематично показаны стандартные узлы, используемые в устройстве, коммутирующее устройство и подключенные обмотки соленоида; на фиг. 2 - временные диаграммы напряжений в характерных точкахК зажимам источника питания 1 через ключевой элемент 2 подключен коммутирую щий элемент 3, выходные зажимы которо.го нагружены обмоткой 4 соленоида,Управляющий электрод ключевого элемента 2 подключен к блоку 5 управленияэтим элементом. Коммутирующий элементсодержит четыре управляемых диода, соединенных по схеме однофазного мостовогоинвертора. Управляющие электроды противолежащих в схеме диодов попарно подключены к двум противофазным выходам блокауправления 6,В качестве блока 5 и блока 6 использованы автономные генераторы (например,мультивибраторы) с регулируемой частотойавтоколебаний и регулируемой скважностьюимпульсных последовательностей.Блок питания 1 может быть источникомкак постоянного, так и переменного тока.В первом случае через обмотку соленоидапротекают прямоугольные импульсы тока,длительность которых зависит от соотношения частот генераторов 5 и 6. Во второмслучае через соленоид протекают группыимпульсов (показаны пунктиром на фиг. 2)той же длительности,Блок 5, прерывая на разное время цепьпитания коммутирующего элемента 3, обеспечивает регулирование скважности импульсов тока через соленоид. Блок 6 определяет смену полярности импульсов токачерез соленоид и, следовательно, направление магнитного потока в зоне сварки.Принцип работы устройства поясняетсяфиг. 2, где приведены временные диаграммынапряжений в характерных точках для некоторой фиксированной частоты и скважности блока 6 и для той же частоты, норазличной скважности блока 5. Предлагаемое устройство может быть применено без деформации схемы при сварке различных металлов и сплавов в широком диапазоне режимов электромагнитной обработки. Формула изобретения Устройство для электромагнитного перемешивания расплава сварочной ванны, содержащее источник питания, соленоид, ключевой и коммутирующий элемент и блоки управления ключевым и коммутирующим элементами, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и повышения пределов регулирования режимов работы, а также увеличения удельной мощности электромагнитного излучения соле ноида, коммутирующий элемент выполнен .в виде однофазного мостового инвертора5377726Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: и 8. 2 ЦНИИ з 5608/6 ираж 117 одписное лиал ППП "Пат г. Ужгород, ул, Проектна на управляемых диодах, вход которого через ключевой элемент подключен к источнику питания, а выход соединен с обмоткой соленоида, при этом блоки управления ключевым и коммутируюшим элементами выполнены в виде автономных генераторов с узлами регулирования частоты автоколебаний и скважности импульсных последовательностей. 1. Авт. 5 з 30.12.69. 2, Авт. 02, 04.7 3. 3. Авт,30.10,69