Устройство для запуска и питания плазменно-дуговой установки постоянного тока

Изобретениеотносится к резке металлов и может быть использовано припроектировании источников питанияплазменно-дуговых установок.Целью изобретения является повышение надежности работы устройстваи повышение долговечности элементовплазменной горелки.На чертеже представлена схемапредлагаемого устройства для запускаи питания плазменно-дуговой установки.Устройство содержит силовой источник 1 тока, выполненный в виде регулируемого статического преобразователя, выход которого подключен кмежэлектродному промежутку 2. Установка содержит также источник 3 питания дежурной дуги, выход которого 20подключен к катоду 4 и соплу 5 плазменной горелкии осциллятор 6, выполненный в виде высокочастотного генератора с высоковольтным выходнымтрансформатором 7, вторичная обмотка которого включена последовательнов цепь катод 4 - сопло 5. Параллельно выходным клеммам источника питания дежурной дуги включен конденса-,тор 8. В выходной цепи источника 3питания дежурной дуги включен датчик9 тока, выполненный в виде шунта, ккоторому подключены базовая и эммитерная цепи транзистора 10, содержащего в коллекторной цепи светоизлучающий диод оптрона,11 и сопротивле 35ние 12 нагрузки, а в базовой цепи -ограничительное сопротивление 13.Параллельно выходным клеммам источника 3 питания дежурной дуги включена так же цепь из последовательносоединенных резистора 14 и стабилитрона 15 для стабилизации питающегонапряжения на коллекторе транзистора 10,45Аналогичным образом в выходнойцепи силового источника 1 тока включен датчик 16 тока,к нему подключены входные цепи транзистора 17 с ограничительным сопротивлением 18, светоизлучающим диодом оптрона 19 и со" 50противлением 20 нагрузки, а такжецепочка стабилизации напряжения с сопротивлением 21 и стабилитроном 22.1Устройство содержит силовые ком 55мутаторы 23-25 в цепях питания осциллятора 6, источника 3 питания дежурной дуги и силового источника 1тока, выполненные, например, в виде встречно-включенных силовых тиристо- ров, к цепям управления которых поцключены выходные шины мультиплексоров 26"28Кроме того, устройство содержит маломощный источник 29 питания системы управления силовыми коммутаторами 23-25, к выходным клеммам которого подключены питающие и входные шины пультиплексоров 26-28 и управляющие цепочки, содержащие кнопку 30 запуска установки, фотодиоды оптронов 11 и 19 и токоограничительные сопротивления 31-33. Средние точки управляющих цепочек соединены с адресными шинами мультиплексоров 26-28В предлагаемом устройстве в качестве силовых коммутаторов могут быть применены встречновключенные тиристоры, например, серии .ТЛ, ТБ. Мультиплексорами могут служить, например, микросхемы серии К 155 КП 5, К 155 КП 7. В качестве датчиков тока. применяются шунты. Для устройств гальванической развязки могут быть использованы диодные оптопары серии АОД или ЗОД.Устройство работает следующим образом.При подключении плазменно-дуговой установки к питающей сети силовые коммутаторы 23-25 разомкнуты, следовательно, сетевое напряжение подается только к источнику 29 питания системы управления, фотодиоды оптронов 11 и 19 закрыты. При замыкании кнопки 30 запуска установки на адресные шины мультиплексоров 26-28 поступает от управляющих цепочек такая комбинация сигналов высокого и низкого уровня, которая обеспечивает появление сигналов высокого уровня на выходных шинах мультиплексоров 26 и 27. Эти управляющие сигналы включают силовые коммутаторы 23 и 24, следовательно, питающее напряжение прикладывается к осциллятору 6 и источнику 3 питания дежурной дуги. На выходе мультиплексора 28 вырабатывается сигнал низкого уровня, который не позволяет вклю" чать силовой коммутатор 25.Высокое переменное напряжение, генерируемое осциллятором 6 и развиваемое во вторичной обмотке трансформатора 7, прикладывается через конденсатор 8 к катоду 4 и соплу 5 плазменной горелки и вызывает электрический пробой воздушного промежутка, при этом загорается дежурная дуга от источника 3 питания дежурной дуги.Постоянный ток протекает через. датчик 9 тока и вызывает падение напряжения на нем, которое открывает транзистор 10. В коллекторной цепи транзистора 10 начинает протекать ток, вызывающий свечение светоизлучающего диода оптрона 11 и открывание фотодиода данного оптрона. При включении фото- диода оптрона 11 комбинация напряжений низкого и высокого уровня, поступающих на адресные входы. мультиплексоров 26-28, изменяется таким образом, что на выходе мультиплексора 26 появляется сигнал низкого уровня, который выключает силовой коммутатор 23, следовательно, осциллятор 6 отключается от питающей сети. Выходной сигнал мультиплексора 27 остается без изменений, на выходе мультиплексора 28 появляется сигнал высокого уровня, включающий силовой коммутатор 25, при этом питающее напряжение при,кладывается к силовому источнику 1 тока. Дежурная дуга, которая горит между катодом 4 и соплом 5, выдувается плазмообразующим газом.из плазменной горелки. При касании дежурной дуги обрабатываемого изделия замыкается выходная цепь питания силового источника 1 тока и в межэлектродном промежутке 2 возникает основная дуга. Постоянный ток протекает через датчик 16 тока. Падение напряжения на датчике открывает транзистор 17, при этом срабатывает оптрон 19 и входная комбинация сигналов на адресных шинах мультиплексоров,26-28 изменяется, В результате выключается силовой коммутатор 24 и питающее напряжение сети остается приложенным только к силовому источнику 1 тока. В случае срыва горения дуги процесс запуска возобновляется в том же порядке автоматически и самопроизвольно. При разомкнутой кнопке 30 запуска установки независимо от уровня сигналов, снимаемых с управляющих цепочек от фото- диодов оптронов 11 и 19, на выходных шинах мультиплексоров 26-28 вырабатываются сигналы низкого уровня, включающие силовые коммутаторы 23-25.Предлагаемое устройство обеспечивает повышение надежности по сравнению с известными техническими реше ниями за счет автостабилиэации запуска при возможных срывах горения плазменной дуги, а также за счет введения устройств гальванической развязки, препятствующих негативному распространению высокого уровня радиопомех по электрическим цепям установки, вызываемых работой осциллятора и плазменной дуги. Автоматическое включение на минимально необходимое для работы устройства время осцилля тора, источника питания дежурной дуги и силового источника тока значительно повышает долговечность элементов плазменной горелки, сводит к минимуму расход электрической энергии, которая потребляется отдельными бло, ками установки, следовательно, снижаются эксплуатационные затраты по сравнению с существующими устройствами.Формула изобретенияУстройство для запуска и питанияплазменно-дуговой установки постоянного тока, содержащее плазменнуюгорелку прямого действия, силовойисточник тока, выход которого под-.ключен к межэлектродному промежутку,источник питания дежурной дуги, выходкоторого подключен к катоду и соплуплазменной горелки, осциллятор, источник питания системы управленияи датчик тока, о т л и ч а ю щ е е -с я тем, что, с целью повышения надежности работы, оно снабжено тремясиловыми коммутаторами, дополнительным датчиком тока, тремя мультиплексорами и двумя оптронами, при этомсиловые коммутаторы включены в цепиБ,питания силового источника тока,источника питания дежурной дуги иосциллятора, датчики тока включеныв выходных цепях источника питаниядежурной дуги и силового источникатока, светоизлучающие диоды оптронов. включены в цепи управления, соединенные с датчиками тока, а фотодиоды оптронов включены в выходную цепьисточника питания системы управления,катоды фотодиодов оптронов соединеныс входными шинами мультиплексоров,выходные шины которых соединены суправляющими электродами силовых коммутаторов,1391821 Составитель В. ПучинскийТехред М,Ходанич КорректорМ. Максимишине едактор Т. рфено аказ 1850/16 Тираж 921 осударственно ам изобретений ква, Ж, Ра сное 4/ роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород роектная,ВБИИПИ Г по дел 113035, МосПодкомитета Си открытийская наб.,