Источник питания для сварки

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИДЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 28476 О 3 К 9/10 1лб ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ В ПроОСУДДРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(71) Всесоюзный научна-исследовательский институт по монтажным и специальным строительным работам (72) В,Ю.Логинов, А.А,Текутьев, Г,З.Черногорский, Н.А.Юхин и А.И. копченко(56) Автоматическая сварка, 1982, 9 7, с.32, рис. 5.А.Со 1 епя. А Ь 8 Ь - Кге 8 пепсу е 1 естг 1 с же 161 пя яцкТет, - Е 1 есгапс епдпеегдпр, 1977, У 4, р. 66-68. (54) ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ДЛЯ СВАРКИ (57) Изобретение относится к области сварочной техники, в частности к источникам питания для электросварки с повышенной частотой преобразования,Целью изобретения является улучшение качестча сварного соединения и сннже ние уровня шума путем повышения предельной рабочей частоты инвертора ис точника питания и улучшения формы его выходного напряжения, Для этого в инвертор дополнительно введены два обратных тиристора и два датчика обратного напряжения на рабочих тиристорах. Дополнительно введены устройство контроля состояния тиристоров и блок управления обратными тиристорами. Схема коммутации обеспечивает надежную, бесшумную работу источника на режимах холостого хода, при нагрузке на дугу, при коротких замы.каниях электрода на иэделие. Через обратные тиристоры происходит сброс избыточной энергии, накапливающейся в силовом трансформаторе. 1 ил.1284760Изобретение относится к области сварочной техники, в частности к источникам питания для электросварки с повышенной частотой преобразования,Целью изобретения является улучшение качества сварного соединения и снижение уровня шума путем повышения предельной рабочей частоты инвертора источникапитания и улучшения фор- мы его выходного напряжения. 10На чертеже представлена схема источника питания.. Источник питания состоит из выпрямителя 1 напряжения промышленной сети, тиристорного инвертора 2 и системы 3 управления инвертором, причем положительная и отрицательная шины питания инвертора 2 подключены к выходу выпрямителя 1, выход инвертора подключен к нагрузке. Инвертор 2 состоит из первого демпфирующего дросселя 4, первого обратного тиристора 5, второго демпфирующего дросселя б, второго обратного тиристора 7, коммутирующих конденсаторов 8 и 9, сварочного трансформатора 10, рабочих тиристоров 11 и 12, а также датчиков 13 и 14 обратного напряжения. Система 3 управления инвертором соцержит устройство 15 контроля состояния гиристоров, блок 16 управления обратными тиристорами и блок 17 управления рабочими тиристорами. В цепь нагрузки включены датчики тока 18 и напряжения 19. 35 Источник питания работает следующим образом.Напряжение промьшленной сети через выпрямительпоступает на шины питания инвертора 2, .При подаче уп - равляющего импульса с системы 3 управления на рабочий тиристор, напри - мер тиристор 11, начинается очередной рабочий цикл инвертора, Тиристор 11 открывается, при этом происходит заряд коммутирующего конденсатора 9 по цепи: плюс выпрямителя 1, тиристор 1 1, первичная обмотка сварочного трансформатора 10, конденсатор 9, минус выпрямителя 1. Одновременно происхоцит разряд второго коммутирующего конденсатора 8 по цепи: конденсатор 8, тиристор 11, первичная об мотка трансформатора 10, конденсатор 8, Токи заряда конденсатора 9 и разряда конденсатора 8 в первичной обмотке трансформатора О совпадают по направлению и складываются. Как только напряжение в точке соединения первичной обмотки сварочного трансформатора 10 и коммутирующих конденсаторов 8 и 9 достигнет уровня напряжения на положительной шине питания относительно отрицательной шины и превысит его за счет энергии, накопленной в первичной обмотке тран. сформатора 10, тиристор 11 закроется и на его аноде появитсяотрицательное относитепьно катоданапряжение, минимальный уровень которого через датчик 13 обратноо напряжения Фиксируется устройством 15 контроля состояния тиристоров. Устройство 15 дает команду на формированиеблоком 16 управления обратными тиристорами импульса, открывающего тиристор 5. При этом происходит сброс избыточной энергии, накопленной в трансформаторе 10 и передаваемой конденсатору 9 по цепи: конденсатор 9, тиристор 5, демпфирующий дроссель 4,конденсатор выходного Фильтра выпрямителя 1 не показан), конденсатор 9.Скорость нарастания тока сброса ивремя его протекания ограничиваютсяиндуктивностью демпфирущего дросселя 4,При достижении напряжением на аоде тиристора 5, а значит, и на катоде тиристора 11 величины, меньшейили равной напряжению на полсжительнсй шине питания относительно отрицательной, тиристор 5 закроется чтотакже через датчик 13 Фиксируетсяустройством 15 контроля состояния тиристоров, Устройство,15 дает разрешение на формирование блоком 17 импульса управления для открывания рабочеготиристора 12, момент выдачи которогоопределяется условиями Формированиятребуемых характеристик источника исоответствием выходных параметров заданным значениям. Информация о выход.-ных параметрах в блок 17 поступает сдатчиков тока 18 и напряжения 19, Приоткрывании тиристора 12 происходитзаряд конденсатора 8 по цепи: плюсвыпрямителя 1, конденсатор 8, первичная обмотка трансформатора 10, тиристор 12, минус выпрямителя 1. Одновременно происходит разряд конденсатора9 по цепи: конденсатор 9, первичная,обмотка трансформатора 10, тиристор2, конденсатор 9. Токч заряда и разряца в первичной обмотке трансформатора 10 совпадают по направлению искладываются, 1284760При достижении напряжением в точкесоединения первичной обмотки трансформатора 10 и конденсаторов 8 и 9уровня, меньшего или равного нулюотносительно отрицательной шины питания, тиристор 12 закрывается. Появление минимального уровня отрицательного напряжения на аноде тиристора 12относительно его катода через датчик14 Фиксируется устройством 15 контроля состояния. Устройство 15 дает команду на формирование блоком 16 управляющего импульса, открывающего обратный тиристор 7, через который происходит сброс избыточной энергии, на копленной в трансформаторе 10 и передаваемой конденсатору 8 по цепи: конденсатор 8, конденсатор выходного фильтра выпрямителя 1 (не показан), тиристор 7, дроссель 6, конденсатор 208. Скорость нарастания тока сброса и время его протекания ограничиваются индуктивностью демпфирующего дросселя 6. Моменту окончания процесса сброса и закрывания тиристора 7 соот ветствует появление на аноде тиристора 12 уровня напряжения, большего или равного нулю относительно отрицательной шины питания, что через датчик 14 фиксируется устройством 30 15 контроля состояния тиристоров. Устройство 15 дает разрешение на фор. мирование блоком 17 импульса управления для открывания тиристора 11. Далее циклы работы инвертора повторяются. Таким образом, во вторичной обмотке трансформатора 10 наводится переменное напряжение, которое после выпрямления при помощи двухполупериодного однофазного диодного д 0 выпрямителя, выполненного по схеме со средней точкой, подается на нагрузку (сварочную дугу).Датчики 13 и 14 обратного напряжения на рабочих тиристорах должны обеспечивать передачу с требуемым быстродействием информации об изменениях напряжения на рабочих тиристорах в устройство 15 контроля сос-;.50 тояния тиристоров системы 3 управления и обеспечивать гальваническуюразвязку между высоковольтными цепями инвертора 2 и низковольтными цепями системы 3 управления. 55Датчики 13 и 14 могут быть реализованы, например, на базе высоковольтных оптронов,Устройство контроля состояния тиристоров 15 предназначено для фиксации момента перемены знака напряжения на анодах рабочих тиристоров относительно их катодов и координации работы блоков управления рабочими и обратными тиристорами и может быть реализовано, например, на базе компараторов и логических элементОв,По сравнению с известным предлагаемое устройство позволяет улучшить качество сварного соединения за счет улучшения формы его выходного напряжения,и повышения предельной рабочей частоты инвертора, что способствует снижению уровнй 7 шума. Уровень шума снижается благодаря уходу рабочей частоты инвертора в область меньшей чувствительности человеческого слуха и благодаря резкому снижению уровня высших гармоник сварочного тока.Ф о р м у л а и з о б р е т е н и яИсточник питания для сварки, состоящий из выпрямителя напряжения промышленной сети, системы управления инвертором, содержащей блок управления рабочими тиристорами, тиристор - ного инвертора, содержащего два коммутирующих конденсатора, два рабочих тиристора, два демпфирующих дросселя, трансформатор с диодным выпрямителем, подключенным к его вторичной обмотке, причем положительная и отрицательная шины питания инвертора подключены к выпрямителю напряжения сети, коммутирующие конденсаторы соединены последовательно между собой и подключены к шинам питания, к точке их соединения подключен конец первичной обмотки трансформатора, начало перзичной обмотки трансформатора соединено с катодом первого рабочего тиристора, катод второго рабочего тиристора соединен с отрицательной шиной питания, диодный выпрямитель выполнен по схеме однофазного двухполупериодного выпрямителя со средней точкой, выход диод- ного выпрямителя соединен с нагрузкой, входы блока управления рабочими тиристорами системы управления подключены к датчикам тока и напряжения, а выходы соединены с управляющими входами рабочих тиристоров, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения качества сварного соединения.и снижения у. овня шума путем по128 оставитель В.Ганюшехред М.Ходанич . Редактор Л.Грати Шекм оррек Заказ 7505 Тираж 972 НИИПИ Государственного к по делам изобретений и 13035, Москва, Ж, РауПодписноемитета СССРоткрытийская наб д. Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,вышения предельной рабочей частотыинвертора источника питания и улучшения формы его выходного напряжения,в инвертор дополнительно введены дваобратных тиристора и два датчика об",ратного напряжения на рабочих тиристорах, а система управления дополнена устройством контроля состояниятиристоров, имеющим два входа и двавыхода и блоком управления обратнымитиристорами, причем анод первого рабочего тиристора соединен с положительной шиной питания, анод второгорабочего тиристора соединен с катодомПервого рабочего тиристора и началомпервичной обмотки трансформатора,первый демпфирующий дроссель подключен одним выводом к положительнойшине питания, вторым выводом к катоду первого обратного тиристора, анодкоторого соединен с точкой соедине 4760 бния конца первичной обмотки трансформатора, коммутирующих конденсаторов ивыводом второго демпфирующего дросселя, второй вывод второго демпфирующего дросселя соединен с катодом второго обратного тиристора, анод которого подключен к отрицательной шинепитания, первый и второй датчики обратного напряжения на рабочих тирис торах подключены к аноду и катодупервого и второго рабочего тиристорасоответственно, выходы их соединеныс входами устройства контроля состояния тиристоров, выходы которого сое дннены с управляющими входами блокауправления обратными тиристорами иблока управления рабочими тиристорами, выходы блока управления обратными тиристорами соединены с 20 Управляющими входами обратных тирнсторов.