Источник питания для сварки

/О П И С А Н И Е (1, 727359ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(53) УДК 621.791. .75.037 (088.8) оо делам изобретений н открытий(54) ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ДЛЯ СВАРКИ 1Изобретение относится к источникам питания сварочной дуги и может быть применено в любой области народного хозяйства, где применяется сварка.Известен источник питания для сварки, содержащий сварочный генератор с независимым возбуждением, электродвигатель которого подключен к клеммам сети, выпрямитель для питания обмотки возбуждения и датчик тока нагрузки 1.Этот источник имеет подающие внешние характеристики.Переход от одной статической характеристики на другую осуществляется посредством изменения тока возбуждения. Измерение тока возбуждения обычно производится посредством регулируемого сопротивления, включенного в цепь возбуждения.Поскольку стабильность тока нагрузки (сварочного тока) сильно зависит от тока возбуждения генератора, для предотвращения колебаний тока нагрузки при колебаниях напряжения питающей сети, между сетью и системой возбуждения включен ферромагнитный стабилизатор напряжения.Генераторы этого типа обладают рядом положительных свойств, предопределяющих 2их широкое "применение-"в сварочном йройзводстве: легкость регулирования сварочного тока, стабильность сварочного тока относительно изменения напряжения питающей сети и т. д.Однако генераторы этого типа обладаюти рядом недостатков, Например, при регулировании тока нагрузки изменением тока возбуждения пропорционально изменению тока нагрузки уменьшается напряжение холостого хода генератора, что- йриводит к ю затруднению зажигания дуги. Увеличениеампер-витков размагничивающей обмотки для получения малых токов нагрузки с сохранением достаточной величины холостого хода, прйводит помимо увеличения габаритов к ухудшению динамических свойств генератора. Это ограничивает диапазон регули.,.рования тока нагрузки сварочных генераторов подобных типов.Известные сварочные генераторы обладают также тем недостатком, что ферромагнитные стабилизаторы напряжения тока возбуждения сварочного генератора не обеспечивают стабилизацию тока возбуждения относительно изменения сопротивления обмотки возбуждения при различных темпе3цратурах нагрева. Вследствие этогосварочные генераторы с ферромагнитными стабилизаторами напряжения имеют различныехарактеристики при включении холодногогенератора и при нагретом состоянии.Ввиду того, что установившиеся температуры нагрева генератора достигаютсяв течение лишь 2 - 3 ч, нестабильностьхарактеристик генератора относительно температуры нагрева являются крупным недостатков.Цель изобретения - расширение диапазойа регулирования и одновременно повышение стабилизации тока нагрузки,Это достигается тем, что в источник питания предлагаемой конструкции введены индуктивно-емкостный преобразователь, трансформатор которого выполнен с подмагни"чиванием ярм; и дополнительный выпрями: тель, причем индуктивно-емкостный преобразователь своим входом подключен к клеммам сети, а выходом к упомянутому выпрямителю, обмотка подмагничивания трансформатора подключена через дополнительный выпрямитель к датчику тока нагрузки,Принцип работы устройства поясняетсячертежом.Устройство включает в себя сварочныйгенератор Г, содержащий независимуюобмотку возбуждения ОВ, размагничивающую обмотку Ор и шунтЯ 1, откуда снимается напряжение, зависящее от тока нагрузки; индуктивно-емкостный преобразовательисточника напряжения в источник тока, выполненный в виде звезды, одним лучомкоторой являются первичные обмотки 011и 012 трансформатора Тр, подключенныек одной из фаз, вторым лучом - дроссель 1,подключенный к отстающей фазе, и третьим - конденсатор С, подключеиньй к опережающей фазе; трансформатор Тр, содержащий комплект обмоток; первичные обмотки 011 и 012, расположенные на различныхстержнях, вторичные 021 и 022 и обмоткуподмагничивания ОП, расположенную такимобразом, что переменные ЭДС, наводимыена эту обмотку от других обмоток, уравновешивают друг друга; выпрямительный блокВБ 1 для питания обмотки возбуждения; выпрямительный блок ВБ 2, питающий обмоткуподмагничивания трансформатора, и потенциометр 2 для регулирования тока этойобмотки.Принцип работы устройства состоит вследующем.Известно, что если реактивные сопротивления индуктивности Ь и конденсатора Сравны друг другу,Х=. Х, то при схемесоединения, приведенной на чертеже, токветви А 1 не зависит от нагрузки,1 = -- = сопзт,д - хгде- линейное напряжение питающейсети;Х = Х = Хс в реактивное сопротивлениеэлементов 1 и С Поэтому токобмотки независимого возбуждения не зависит от ее сопротивления и соответственноот степени нагрева обмотки. Следовательно,ток нагрузки генератора не зависит от степени нагрева обмотки возбуждения.При изменении тока подмагничивания 1изменяется насыщенность сердечника транс 5форматора Тр, соответственно изменяетсякоэффициент трансформации, и при неизменном токе 1 А в первичных обмотках трансформатора изменяется ток вторичных обмоток трансформатора и соответственно токф возбуждения 1 в,Таким образом, изменением тока подмагничивания 1 посредством регулированияпотенциометра К 2 регулируется ток возбуждения обмотки генератора 1 в и соответственно ток нагрузки генератора 1. При этоммощность управления в десятки и сотни разменьше мощности, потребляемой обмоткамивозбуждения, что упрощает дистанционноеуправление током сварки. При изменениинапряжения сети пропорционально изме 2 фняется ток первичных обмоток трансформатора 1. Одйако при этом соответственноизменяется ток подмагничивания таким образом, что восстанавливается величина токавозбуждения, установленная заранее. Например, путем увеличения напряжения сетиИ возрастает ток обмотки возбуждения генератора 1 в пропорционально напряжениюсети. Пропорционально напряжению сетиувеличивается и ток подмагничивания 1.Это приводит к увеличению реактивной составляющей тока в первичной обмотке трансформатор Тр, и ток возбуждения 1 снижается до исходной величины.Таким образом,устройство обеспечиваетрегулирования тока нагрузки и стабилизации тока нагрузки относительно изменениянапряжения питающей сети и степени нагрева обмоток возбуждения,Расширение диапазона регулированиятока нагрузки достигается следующим образом.Положение 1 переключателя диапазоновфф соответствует диапазону больших токов нагрузки (например, 300 - 500 А).Положение 11 переключателя диапазонов П соответствует диапазону средних токов сварки 160 - 300 А. Причем нижняявеличина тока (например, 160 А) соответст 4ювует минимально допустимои величине напряжения холостого хода (обычно 50 В).Для дальнейшего уменьшения тока нагрузкив известных генераторах включают балластное сопротивление, которое ухудшает технизф ко-экономическиепоказатели генераторов.В предлагаемом устройстве в цепь нагрузкивключен шунт Й 1, ЭДС падения напряженияна шунте подключена последовательно согласно ЭДС выпрямительного блока в цепин трансформатора. Соотношение напряжений выхода выпрямительного блока в шунте устанавливают такимобразом, что при работе генератора на минимальных токах (диапазон малых токов,727359 Формула изобретения Соста ва Гехред Тираж 1 ЦН И И П И Государст по делам нзобр 113035, Москва, Ж - 3 лнал ППП сПатент, гечае Редактор Заказ 896 положение 111 переключателя диапазонов 11) ток подмагничивания равен номинальному, соответствующему малому диапазону токов. При работе генератора в режиме холостого хода ЭДС шунта равна нулю, ток подмагничивания мал, и соответствующее напряжение холостого хода генератора выдерживается в пределах, обеспечивающих стабильные возбуждения дуги.Таким образом достигается расширение диапазона регулирования тока нагрузки сварочного генератора в сторону малых токов без ухудшения динамических свойств генератора.Предлагаемый сварочный генератора обеспечивает регулирование тока, нагрузки в широких пределах и стабилизацию тока нагрузки при колебаниях напряжения питающей сети и изменениях температуры нагрева обмоток возбуждения. Источник питания для сварки, содержащий сварочный генератор с независимым возбуждением, электродвигатель которого подключен к клеммам сети, выпрямитель для питания обмотки возбуждения и датчик тока нагрузки, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования и одновременно повышения стабилиза ции тока нагрузки генератора, в источникпитания введены индуктивно-емкостной преобразователь, трансформатор которого выполнен с подмагничиванием ярм, и дополнительный выпрямитель, причем указанный индуктивно-емкостный преобразователь сво им входом подключен к клеммам сети, авыходом - к упомянутому выпрямителю, обмотка подмагничивания трансформатора подключена через вышеуказанный допол- нительный выпрямитель к датчику тока нагрузки. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Сварочный преобразователь типаПД. Техническое описание и инструк ция по эксплуатации. АН Груз, ССР, Тбилиси (прототип). ватель И, ЛурьеК, Юуфрнч Корректор Г. Решетнн160 Подписноевенного комитета СССРетеннй н открытнй5, Раушская наб., д. 4/5Ужгород, ул. Проектная, 4