Инверторный сварочный источник питания

Номер патента: 1530367

Авторы: Богданов, Квезерели, Микеладзе

ZIP архив

Текст

, 1530 19 9/ОО, 9,(1 О ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫПО ИЗОБРЕТЕНИЯПРИ ГКНТ СССР КОМИТЕТОТКРЫТИЯМ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ элек 1 ротелциреобрззоватеи может 6 ыт вой сварки цоТСЯ НОВЫ ЦРЦ го источника лияния царартора нз снал ктл рная сл источника циая диаграмма колебательном сварки. СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Всеон)зць) Научно-исследовательский цроктш).конструкторский институт технологии элктричсскил машин малой мощности и Московский энергетический институт (2) 11. 11, Ьогдзцов, Т И. Квезерели и )(1. Микеладзе(5 Анр кос снидетельстВО С:Р(57) 116 ртение относится к э.)ектротелнике, в и;тшсти к статическим цреобразонзляч электрической энергии, и л)ожет бьть иполь. Взц для электродугоной свар- КИ ЦсС 5 ЦЦЦл ТОКОМ. ЦЕЛЬ ИЗО 6 РЕтЕНИЯ цзццп нццз,нжности сварочного источника питания зз счет устранения влияния ц;р)л( р(н нагрузки В схеме инвертора нз цзр цци т к, Илочник содержит выпрями, и;)пряжция црмышленной сети, к ко 1 6 р Ни. тцосится кк. В частцсги к л;)тическимлям )лктри кой энергии,цсн)л,з(вано для электродугоСт 5 Н Н ЦМ ТОКЛ.11 л)цо и обретения являецзджшкти работы сварочнпитания )а сч 1 устранениячетрВ нагрузки в с.еме инврочцц ток.Нз фи. 1 изображена стчз ицвр 1 рнц о снзрочноготания, цз фи 2 Временгока ц кол)лутируопелкоцтурс ицн(рт)ра в режиме торочл цодседцнен цкццо(льныи лоц.ецсатор, состоящий из двул ц(лдонатльцо вклк)ченныл конденсаторов и цлучсгвй тиристорный п)следоцзтльный рзонцснцй ицвергор с обратными диодами, состяици из тиристоров, обр)1 ньх диодн и нплед. взтельцого комм утирун)пк о ко 6( г.ьцого контлрз. )лон.гур соединен с 6 цпй гонкой тиристоров и точкой соедиш ция црвич. ной и дошлците.ьной 6 моток грац(форл;- трз сооткстсгцццо. 13 л(д, Н,( р;( п(г - К.К)ЧЕНЫ К СООТВсГ(.ТВУК)Ц)ЦМ ( ЦЧ)Н ЦЛ э,)ектродзл) тири(.рВ 11( н(,о,ко ц( источника пит;)ция к (), (Нч( р ( и (; д;)чс Л правд)к)ц(ил илц(,л(5 6, к, рзнлсния цз тириторы ( .11 и: (6 ч(- кс трзнсфорчагорл тс ч кролци гк, )6 л 1 ОВлнцьц к),(.ьц)л(и цк.:(ли кч чутирукнпе к(ц л р; Ч,1: з с( (к( црез)цз нс ко, о(л иВрторз В Всл ря ил з 1( р,)6 ьс;Гся иц т о я н н о й, ч 1 осцнл сйццс г (, тириторного ццц)1 р Вцнц л ц (л л и еццц ц цолл. 2 ил 1 ВрТО)з И о Н 1й С ( Кция содержит нц рячит,(ьц;цр+ци) цОчыц,енцо Гцфц, к к(р ч) црс.,лно ,о.инцц з:,(ц, ( ь( Нц коц.енсзтор, сосояпии и( дилл ц (,и ц, тль)о Вкгпо Нн л кН.Тцс, (1 чн " и 3, цолучостовой тиристрццй цк,(.( ш;),ь ццй резонансный и:нсрр ( ( ц (и", диодачи, состяпий из тирптри 5 и ( 6 рзтцык диодоВи 8 и из л и н:.члтирлк)цгег кол 6 згл,нкл р; один коцп кт;рго с(н.ишц, с(и ) и ко тиристоров 5 и 6 ццертр; -( .,р) ис оцй точкои и рвичци ц (цлцт(льц обмоток грзцсфрч; рз 10, нкл(ч( цц,л50 55 3между собой последовательно в согласном направлении. При этом второй конец первичной обмотки трансформатора 10 ггодключен к обшей точке конленсаторов 2 и 3 накопительного конденсатора, а второй конец дополнительной обмотки трансформатора 10 через свою пару обратных диодов 11 и 12 соответственно соединен с положительным и отрицательным выхбдачи выпрямителянапряжения промышленной сети. Вторичная обмотка трансформатора 10 через выпрямитель 13 сварочного тока подключена к батарее конденсаторов 14 и через реактор 15 - к нагрузке 16. Г 1 ри этом выод выцрямителя 1 напряжения промышленной сети соединен с входом обратной связи цо напряжению блока управления инвертороч 17, а выходы последнего подключены к соответствую шим управляющим электродам тириторов 5 и 6 инвертора 4.Инверторный сварочный источник питг- ния работает следующим образом.При подключении источника питания к сети и поочередной подаче уцравляюгцих импульсов от блока управления инвертором 17 на тиристоры 5 и 6 инверторз 4, цо первичной обмотке трансформатора О потечет переменный ток, обусловленный колебательными циклами коммутирующего колеоательного контурз 9 (фиг. 2). В связи с тем, что поток рассеяния трансформатора 1 О минимален, а емкость конденсаторов 2 и 3 и емкость батареи коггдецсдторов4 намного больше емкости конденсатора коммутирун. сцего колебательного контура 9, то колба тельный процесс практически определяетя только параметрами колебательного кснтура 9. Следовательс, собственная резонаг- ная частота колебательной сени 1, == 1,1 и ее добротность юстояццы. Инвертор работает в режиме прерьгвистоо тока ндгрузки с постоянной паузой 1, между оседничи колебательныч и циклами коч ч ути руюгцего колебательногс контура 9 (фиг. 2). Величина паузы 1, оггрелеляется частотой следования управляюших импульсов блока управления инвертороч7, заданной внутренним генератором посегсгсего (це показан). После нескольких циклов колебательного процесса по мере заряда практически цостоян ным по средней величине током напряжение на батарее конденсаторов 14 взр;стсст до уровня зажигания дуги на нагрузке 16, и если при этом луговой промежупок иоцизирован, например, осциллятором ( це показан), то луга зажигается и цо цени нагрузки через реактор-ограничитель 15 тока барс- текает ток сварки, вследствие чего дальнейший заряд конденсаторной батареи 14 црекрашается, а напряжение на цей определяется падением напряжения нз дуговоч промежутке нагрузки 16. В режиме сварки змцлитула суммарного напряжения ца цервич 5 10 15 20 25 30 35 40 45 ной и дополнительной обмотках трансформатора 10 меньше, чем равные между собой напряжения на каждом из конденсаторов 2 и 3, из-за чего обратные диоды 11 и 12 остаются запертыми и в работе не участвуют, цри этом установившийся средний ток сварки практически стабилен, мало зависит от величины напряжения на дуте нагрузки 16 и определяется лишь величиной паузы 1 т между колебательными циклами инвертора (фиг. 2) и напряжением на выходе выпрямителя 1 напряжения промышленной сети (фиг. 1).Гсли цри включении источника питания сварочная дуга на нагрузке 16 не зажигается или в процессе сварки она оборвалась, то процесс заряда батареи конденсаторов 14 продолжается до напряжения холостого хода, при котором обратные диоды 7 и 8 инвертора еше включаются.В режиме холостого хода суммарное напряжение ца первичной и дополнительной обмотках трансформатора 10 становится больше, чем напряжение на каждом из конденсаторов 2 ц 3. благодаря чему в зависимо- ти от изменяющейся гголярцости этсго на- ряжсция обратцыс диоды 11 и 2 поочередно пропускают ток рекуперации, возврасцдя цс к энергию, цотребляемук инвертороч 4 (з; иключениеч энергии потерь в пзразитцых оцротивлениях схемы), в коц. денсаторы 2 и 3. 1 ри зажигании дуги ца нагрузк 16 в этом режиме напряжене на батарее конленагоров 14 падает до уровня напряжения дуги, ток рекуперации обрат ных диодов 11 и 12 издает до нуля и источник витания с режича холостого хода авточзтически переходит в режим сварки.При колебаниях напряжения питающей сети црспорциональцо повышается или цс:- шжзется напряжение на входе обратной связи по цацряжению блока управления инверторсм7, в зависимости от чего соответственно понижается или повышается частота уцрзвляюгцих ичцульсов на выходе гцслед- него, по увеличивается или уменьшаеп время паузы 1, (фиг. 2) между соседними колебательными циклами комчутируюшего колебательного контура 9, поддерживая теч сачыч, постоянным среднее значение тока сварки. Г 1 о сравнению с прототипом црименение инверторцого сварочного источника питания цри стабильном установленном токе сварки, не зависящем от параметров нагрузки и практически полноЙ симметричной за. грузке силовых элементов схемы, характеризуется повышенной надежностью за счет достижения устойчивости тиристорного инвертора от внешних возмущений и помех. Это лает возможность обеспечить его работу сравнительно простой схемой управления без сложных обратных связей по цепи на1530367 Форм ула изобретения 25 5грузки. 11 омимо указанных достоинств схема источника облегчает его эксплуатацию.Частота собственного резонанса колебательного контура инвертора во всех режимах работы остается постоянной, а минималь ное время, предоставленное для восстановления запираюецих снойств тиристоров, равно половине периода этой частоты, что обеспечивает работоспособность инвертора на максимальных частотах преобразования, верхний предел которой практически ограничивается лишь коммутационными способностями использованных в нем силовых элементов. ЭТО обстоятельство обеспечивает минимальные габаритные размеры, вес, и низкую себестоимость источника питания, а 15 также позволяет сердечник понижающего трансформатора инвертора вместо дорогостоящей тонкол истовой электротехнической стали изготовить из дешевых магнитомягких ферритов, что резко снижает потери электроэнергии в серлеч нике на вихревые токи. предотвращает его разогрев и повышает КД устроиста н целом. Инверторный сварочный источник питания, содержащий выпрямитель напряжения пкчынеленной сети и подключенные к нему пзрзллсльно лвз последовательно соединенк кнде нсзторз и полумостоной тиристорный последовательный резонансный инвер 6з Ор, состоящиЙ из Лс. И)ел с.з Гс, ьноОединснных тиристоро,прзнляццн. Не ктроды которых подклю цны к ныхо,еам блока управления указанным иенсртонл, а также трансформатор с включенным и последовательно и согласно первичной и дополнительной обмотками, причем свободинЙ конец последней через пернук изру Обрз-ных лиолов подсоелинен к еьхздзм вынрях итсля напряжения промыедленной сети, з нторичнзя обмотка трансформатора подллк 1 ченз л выпрямителю сварочного тока, причеи второй конец первичной обмотки трзнсфопмзторз полключен к общей точке конденсзмрон, от,шчающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе источника, он снабжен батареей конденсаторов и реактором, а полумостоной тиристорный последовательный резонансный инвертор снабжен включенной нстречно-параллельно с тиристорами указанного инвертора второй парой обратных диодов и последовательным коммутирукщим кОлебательным контуром, Один конец которого соединен с Общей точкой тиристорон иннерторз, а второй - с Обгцей точ- кОЙ первичной и дополнительной обмоток грзнсформатора, при агом выпрямитель сварочного тока подключен к батарее конденсзторон и через реактор -- к нагрузке, а выход выпрямителя напряжения промыш- леннОЙ сети соединен с входом Обратной сВЯ- зи НО напряжению блока упрзнлсния инверюром.Составитель В. ПучинскийРедактор С. Пекарь Техред И. Верес Корректор В. КабацийЗаказ 781214 Тираж 894 ПодписноеВ 11 ИИПИ Госйдарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб д. 4/5Гроизводственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Смотреть

Заявка

4339621, 07.12.1987

ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПРОЕКТНО КОНСТРУКТОРСКИЙ ИНСТИТУТ ТЕХНОЛОГИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН МАЛОЙ МОЩНОСТИ, МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

БОГДАНОВ НИКОЛАЙ НИКОЛАЕВИЧ, КВЕЗЕРЕЛИ ТЕЙМУРАЗ ИВАНОВИЧ, МИКЕЛАДЗЕ АЛЕКСАНДР ЛЕВАНОВИЧ

МПК / Метки

МПК: B23K 9/00, B23K 9/10

Метки: инверторный, источник, питания, сварочный

Опубликовано: 23.12.1989

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-1530367-invertornyjj-svarochnyjj-istochnik-pitaniya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Инверторный сварочный источник питания</a>

Похожие патенты