Способ питания сварочной дуги и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) (И) 23 к,Д ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 10590/25-27;(53) 30. 01. 84 , 13. 03. 8423.04,86. Бюл. У 15И.Г.Кропачев621.791.75(088.8) и с я 2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССРВ 998040, кл. В 23 К 9/10, 1980.Г(54) СПОСОБ ПИТАНИЯ СВАРОЧНОЙ ДУГИИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСЛЕСТВЛЕНИЯ,(57) 1Способ питания сварочнойдуги, при котором в перерывах междусваркой ограничивают напряжение на дуговом промежутке до безопасногозначения, зажигание дуги осуществляют включением силового источника пркасании электродом изделия, в процессе сварки поддерживают включенносостояние силового источника дообрыва дуги, о т л и ч а ю щ итем, что, с целью повышения надежности горения дуги во всем диапазоне сварочных токов для контроля наличия дуги через межэлектродный промежуток дополнительно пропускаютвспомогательный ток управления, повеличине меньший минимально возможнго сварочного тока, достаточногодля поддержания горения дуги.1222. Устройство для питания сварочной дуги, содержащее силовой и дополнительный источники питания, коммутатор на входе силового источника питания и преобразователь режима работы силового источника, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности горения дуги во всем диапазоне сварочных токов, в него дополнительно введены первый и второй промежуточный коммутаторы, а дополнительный источник питания выполнен с первым и вторым выходами, при этом первый его выход через пер 5733вый промежуточный коммутатор, а второй его выход через последовательно включенные преобразователь режима работы и второй промежуточный коммутатор соединены с входом дугового промежутка, причем первый выход преобразователя режима работы соединен с входом коммутатора, вход - с выходом дугового промежутка, а вход первого промежуточного коммутатора подключен к второму выходу преобразователя режима работы или к одному из выходов коммутатора.Изобретение относится к сварочномупроизводству и предназначено дляконтроля режима работы силовых источников питания сварочной дуги.Целью изобретения является повы 5шение надежности горения дуги вовсем диапазоне сварочных токов.На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для осуществления способа питания сварочной дуги;на фиг, 2 - принципиальная схемаустройства для питания сварочнойдуги,Устройство для осуществления способа питания сварочной дуги содержит силовой источник 1 питания, впервичную цепь которого включен коммутатор 2, управляемый преобразователем 3 режима работы силового источника. Питание цепей управленияосуществляется от дополнительногоисточника 4 питания, выполненногос первым 5 и вторым 6 выходами,Устройство снабжено также первым 7и вторым 8 промежуточными коммутаторами, связанными с дуговым промежутком 9. Питание всего устройства осуществляется от промышленной сетипеременного тока (фиг. 1).В исходном состоянии напряжениесети не поступает на устройство,поэтому коммутатор 2 отключен и напряжение на выходах дополнительногоисточника 4 равно нулю.При подаче на вход системы напряжения сети на дуговой промежуток 9 поступает только безопасное напряжение с второго выхода 6 дополнительного источника 4 через преобразователь 3 и второй промежуточныи коммутатор 8. Силовой источник 1 отключен от сети коммутатором 2.При кратковременном замыкании дугового промежутка 9 осуществляют включение силового источника 1, если сопротивление дугового промежутка окажется меньше минимально возможного сопротивления тела сварщика (300 Ом). При этом напряжение с выхода дугового промежутка 9 через обратную связь поступает на преобразователь 3, где сравнивается с заданным заранее уровнем. Если напря-, жение на дуговом промежутке более чем в два раза меньше заданного уровня, то с выхода преобразователя 3 поступает сигнал на включение коммутатора 2. Таким образом, силовой источник 1 подключается к сети, зажигается дуга и происходит сварка, Одновременно с этим, отключив коммутатор 8, с дугового промежутка 9 снимают безопасное напряжение с выхода 6 источника 4. При срабатывании коммутатора 2 срабатывает и первый промежуточный коммутатор 7, обеспечивая тем самым пропускание через дуговой промежуток 9 вспомогательного тока управления. Этот ток необходим для контроля наличия дуги.В качестве источника энергии используется первый выход 5 дополни1225733 тельного источника 4 питания. Вспомогательный ток управления недостаточен для поддержания дуги, а следовательно, и проводящего канала междуэлектродами, 5По окончании сварочного процессаи размыкании дугового промежутка3вспомогательный ток управления прерывается, так как отключается первыйпромежуточный коммутатор 7 по команде с преобразователя 3. Команда наотключение коммутатора 2 поступаетс преобразователя 3 через промежутоквремени, не превышающий 1 с. Включается второй промежуточный коммутатор 158 и на дуговой промежуток 9 сновапоступает только безопасное напряжение с второго выхода 6 дополнительного источника 4,Конкретным примером осуществления 20устройства для питания сварочной дуги может служить принципиальная схема, приведенная на фиг, 2.Устройство (фиг. 2) содержит силовой источник 1 питания, в качестве которого может быть использован,например, сварочный выпрямитель,коммутатор 2 в цепи входа сварочноговыпрямителя, исполнительный элемент10, замыкающиеся контакты 1 которого включены в цепь управления коммутатором, дополнительный источник 4питания и последовательно включенныедиод 12 и резистор 13, В это устройство введены второй резистор 14,35конденсатор 15, стабилитрон 16, включенный последовательно с вторым резистором 14, третий резистор 17,включенный последовательно с конденсатором 15 и подключенный вместе с 40ним к выходу стабилитрона 16, полупроводниковый ключ 18, дополнительный второй диод 19, стабилизирующийэлемент 20, вторые замыкающие контакты 21 исполнительного элемента, четвертый резистор 22, третий диод 23и замыкающие контакты 24 коммутатораили третьи замыкающие контакты исполнительного элемента, Силовой переход полупроводникового ключа 18включен последовательно во входнуюцепь исполнительного элемента 10,Второй резистор 14 может быть включен между анодом стабилитрона 16 и первым минусовым зажимом ц. допол нительного источника 4 питания для большей форсировки включения силового источника 1 на напряжение сети. 4Коммутатор 2 выполнен на магнитном или тиристорном пускателе (при тиристорном пускателе используется дополнительное герконовое реле) .Исполнительный элемент.10 выполнен на герконовом реле, а полупроводниковый ключ 18 - на транзисторе или тиристоре.На выходе силового источника 1 включен дуговой промежуток 9.Устройство (фиг. 2) работает следующим образом,В исходном состоянии коммутатор 2, силовой источник 1 и исполнительный элемент 10 отключены. Напряжение сети равно нулю, поэтому напряжение на выходе дополнительного источника 4 питания равно нулю, Конденсатор 15 разряжен, полупроводниковый ключ 18 закрыт. Контакты 11, 21 и 24 разомкнуты, как и дуговой промежуток 9.При подаче напряжения сети на вход системы на выходе источника 4 питания появляется напряжение. Конденсатор 15 заряжается через резистор 17 до напряжения стабилизации стабилитрона 16. Полупроводниковый ключ 18 закрыт, так как ток в цепи его входа равен нулю, Исполнительный элемент 10 и коммутатор 2 отклю чены, поэтому напряжение на входе силового источника 1 равно нулю, Напряжение на дуговом промежутке 9 не превышает 12 В и поступает на него с дополнительного источника 4 питания через элемент 10, диод 12 и резистор 13, Устройство готово к включению.1При кратковременном замыкании дугового промежутка 9 исполнительный элемент 10 получает питание через "+" "Г источника 4 питания, диод 12, резистор 13, дуговой промежуток 9 и "-" . "а" источника 4 питания. Если сопротивление дугового промежутка 9 не превышает 300 Ом, то исполнительный элемент 10 включается и замыкает свои контакты 11 и 21. Коммутатор 2 подключает вход силового источника 1 к сети, Возбуждается дуга и начинается сварочный процесс. Исполнительный элемент 10 через контакты 21 подключается к конденсатору 15. Одновременно с этим контакты 24 коммутатора 2 или исполнительного элемента 10 замыкаются и на дуговой промежуток 9 поступа.Кол рек аказ 202 Тираж 1001 ВНИИПИ Государствен по делам изобрет 113035, Москва, Ж, Подписноеого комитета СССРний и открытийаушская наб., д, 4/5 оиэводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужг ул Проектна 3 1 ет через резистор 22 и диод 23 по вышенное напряжение дополнительного источника 4 питания с "+" "г" и через стабилизирующий элемент .20 и входную цепь полупроводникового ключа 18. Повышенное напряжение превышает напряжение дуги, поэтому контрольный ток протекает через дугу и открывает полупроводниковый ключ 18, Последний открывается и через диод 19 шунтирует резистор 17, подключает исполнительный. элемент 10 к стабилитрону 16, обеспечивая тем самым постоянное напряжение на его входе и соответственно постоянное время на отключение, Сварочный процесс продолжается,По окончании сварочного процесса и размыкании дугового промежутка 9 контрольный ток от повышенного напряжения источника 4 питания равен нулю. Полупроводниковый ключ 18 закрывается. По окончании разряда конденсатора 15 на исполнительный эле-. мент 10 последний отключается и размыкает свои контакты 11 и 21. Коммутатор 2 отключает. силовой источникот сети, а контактами 24 - повышенное напряжение источника 4 питания от дугового промежутка 9. Через диод 12 и резистор 13 на дуговой промежуток 9 поступает безопасное бнапряжение до 12 В (7-12 В) с источника 4 питания. Резистор 17 обеспечивает надежное отключение исполнительного элемента 10, Конденсатор 15заряжается через резистор 17 до напряжения стабилитрона 16, Устройствоготово к новому включению.При повторном замыкании дуговогопромежутка 9 процессы в схеме повто 1 О ряются,По сравнению с базовым объектомпредложенные способ питания сварочной дуги и устройство для его осуществления позволяют повысить надеж 15 ность контроля за режимом работысварочного источника путем осуществления контроля в рабочей стадии напряжения на дуговом промежутке, а нетока сварочной цепи, а также безо 2 О пасность персонала при отключенномсварочном выпрямителе путем введенияизбирательности включения сварочноговыпрямителя по напряжению дуговогопромежутка и заданного уровня при25 опрецеленномих соотношении, что недопускает ложного включения сварочного выпрямителя в работу при сменеэлектродов,Одновременно с этим упрощаетсяЗО конструкция устройства для реализации способа путем исключения датчика тока в сварочной цепи.