Сварочный источник питания

(19) (И ТЕН СВАРОЧНЫЙ ИСТ й из блока упр выпрямителя на й сети, инверт оследовательно тора, две посл ные цепи, в каж следовательно ь и тиристор,4) (57) стоящи ЧНИК ПИТАНИЯ, вления тирисряжения прора, содержаще- соединенных торами, мышленн го два конден вательно соедине рых по дои из котосоединены..а также росс ел ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТН ПИСАНИЕ ИЗО АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по монтажным и специальным строительным работам и Харьковское производственное предприятиепо капитальному ремонту оборудованияэлектростанций "Харьковэнергоремонт"(56) 1.Патент ГДР М 43049,кл. В 23 К 9/10, 23.04.79.2. Апйге Со 1 епз "А ЬЦЬ - Кге 8 пепсу е 1 есйгс юе 1 йдпя зузСеш" - в журнале "Е 1 есгопс Ещ 1 пеегж 8", Аргх 1,1977, р. 66 (прототип). 4(51) В 23 К 9/00; В 23 К 9/1 два обратных диода и трансформатор, причем конденсаторы и цепииз дросселя и тиристора подключеныпараллельно к выпрямителю, тиристорыв них включены в прямом направлении,первичная обмотка трансформатора одним выводом подключена к точке соединения конденсаторов между собой,другим - к точке соединения цепейиз дросселя и тиристора, а вторичная обмотка трансформатора подключена к выпрямителю сварочного тока,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью экономии электроэнергии путем увеличения .КПД сварочного источника питания, в источник введенадополнительная обмотка трансформатора, обратные диоды инвертора соединены последовательно между собойи подключены в обратном направлениик выпрямителю напряжения промышленной сети, а дополнительная обмоткатрансформатора. включена согласнос первичной, причем один вывод дополнительной обмотки подключен кточке соединения цепей из дросселяи тиристора, а второй - к точкесоединения обратных диодов междусобой.1136904 увеличиваются габариты трансформатора и значительно снижается КПД источника питания,Целью изобретения является экономия электроэнергии путем увеличенияКПД сварочного источника питания,Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство состоящее изблока управления тиристорами, выпрямителя напряжения промышленной сети,инвертора, содержащего два последовательно соединенных конденсатора,две последовательно соединенные цепи, в каждой из которых последовательно соединены дроссель и. тиристор, а также два обратных диода итрансформатор, причем конденсаторы ключены параллельно к выпрямителю,тиристоры в них включены в прямомнаправлении, первичная обмотка трансформатора одним выводом подключенак точке соединения конденсаторовмежду собой, другим - к точке соединения цепей из дросселя и тиристора, а вторичная обмотка трансформатора подключена к выпрямителю сварочного, тока, введена дополнительная обмотка трансформатора, обратные диоды соединены последовательно между собой и подключены в обратномнаправлении к выпрямителю напряжения дросселя и тиристора, а второй -к точке соединения обратных диодовмежду собой,На чертеже приведена схема источника питания. Источник питания содержит выпрямитель напряжения промышленной сети 1, с накопительным конденсатором 2, инвертор 3, подключенный к вь 1 пря-. мителю промышленной сети 1 в точках 4 и 5. и включаюший коммчтируюшие конденсаторы 6 и 7, тиристоры 8 и 9. дроссели 10 и 11, трансформатор с обмотками 12-14, Параллельно выпрямителю 1 подсоединены обратные дио-,ды 15 и 16, Лля обеспечения сварки на постоянном токе в схему включенвыпрямитель сварочного тока 17.Управление тирнсторами осуществляетсяблоком управления 18. Изобретение относится к сварке,конкретнее к источникам питания сполупроводниковыми схемами.Известно устройство, включающеенеуправляемый выпрямитель сетевого 5напряжения, резонансный инвертор,выпрямитель сварочного тока, схемууправления, Устройство обладаетнебольшой массой, габаритами и, следовательно, способствует мобильности сварочных работОднако инвертор в устройстве выполнен по однотактной несимметричной схеме, а реализация процессауправления таким инвертором требует 15наличия сложной электронной схемы,Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является сва- и цепи из дросселя и тиристора подрочный источник питания, состоящийиз блока управления тиристорами,выпрямителя напряжения промышленнойсети, инвертора, состоящего из двухпоследовательно соединенных конденсаторов, двух последовательно соединенных цепей, в каждой из которыхпо:ледовательно соединены дроссельи гиристор, а также двух обратныхдиодов и трансформатора, причем конденсаторы и цепи из дросселя и тиристора подключены параллельно к выпря 30мителю, тиристоры в них включеныв прямом направлении, первичная обпромышленной сети, а дополнительнаяподключена к точке соединения конденсаторов между собой, другим - к 35 согласно с первичной, причем одинточке соединения цепей из тиристоравывод дополнительной обмотки поди дросселя а вторичная обмотка ключен к точке соединения цепей изУтрансформатора подключена к выпрямителю сварочного тока, обратныедисщы включены. параллельно тиристорам. В этом устройстве используетсясимметричный последовательный резонансный инвертор. Управление такиминвертором осуществляется болеепростой электронной схемой. Благодаря введению в схему инвертора обратных диодов параллельно тиристорамдостигается частичное устранениеизботочного напряжения на элементахсхемы, возникающее с ростом тока 50нагрузки Я .Однако для устойчивой работы источника при различных сопротивленияхна нагрузке трансформатор в нем выполняется с воздушным зазором, равно сильным введению, в схему. нагрузки,на которой непроизводительно расходуется электроэнергия. Тем самым11369Устройство работает следующим образом.В начальный момент времени при отсутствии управляющих импульсов от блока управления тиристорами 18 ти ристоры 8 и 9 закрыты, к точкам 4 и 5 приложено напряжение Е, , конденсаторы 6 и 7 заряжены до Е/2 ток в обмотках 12-14 трансформатора отсутствует, При подаче управляющего О импульса. с блока управления 18 на тиристор 8 он открывается, при этом конденсатор б разряжается по цепи 6-5-10-8-12-6 и одновременно заряжается конденсатор 7 по, цепи 5-10-8- 15 12-7-4 до напряжения, большего Е зависящего от добротности контура. После того, как.тиристор 8 закрылся, при подаче управляющего импульса на тиристор 9 он открывается. При 20 этом конденсатор 7 разряжается по . цепи 7-12-9-11-4-7, а конденсатор 6 заряжается по цепи 5-6-1.2-9-1 1-4 до напряжения, большего Е . Затем цикл повторяется. Таким образом, 25 протекающий по обмотке 12 трансформатора ток наводит напряжение в обмотке 13, поступающее в сварочный выпрямитель 17. Добротность резонансного контура определяется вносимым ЗО в контур сопротивлением нагрузки через обмотки 13-12 и 13-14 трансформатора. В режиме холостого хода вносимое сопротивление равно нулю. При открывании тиристора 8 под действием,5 тока, протекающего.по обмотке 12, вследствие взаимной индукции в об 04 4мотке 14 возникает ЭДС с полярностью,указанной на чертеже, Ток рекуперации течет по цепи 14-16-5-.2-7-12-14.Одновременно с:этим конденсатор б,перезаряженный на обратную полярность в результате. колебательногопроцесса в контуре 6-10-8-12-6,начнет перезаряжаться по контуру6-12-.14-16-6. Частично:потечет токи по цепи 14-16-10-8. Ток рекуперации, протекающий по обмотке 12, направлен противоположно основному току заряда емкости 7, что помогаетзакрытию тиристора 8. Таким образомтечение тока рекуперацни эквивалентно внесению в колебательный контурзначительного затухания, котороеносит характер нагрузки в режимехолостого хода и обеспечивает устойчивую работу инвертора, При короткомзамыкании добротность резонансногоконтура резко падает и величина токарекуперации уменьшается. По сравнению с базовым объектом- прототипом обеспечивается надежная работа сварочного источника питания при любом режиме на нагрузке от холостого хода до короткого замыкания, причем трансформатор. выполняется без воздушного зазора, рассеивающего электроэнергию, Кроме того, часть энергии, не израсходованная в нагрузке, возвращается в накопительный конденсатор 2 выпрямителя 1, что позволяет повысить КПД сварочного источника питания.113 б 904Составитель В.Ганюшин Редактор М.Товтин Техред О.Вашишина Корректор М.Леонтюк Заказ 10374/8 Тираж 1086 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4