Пуско-сварочно-зарядное устройство

(л) ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 1281731, кл, Е 02 М 11/08 1984,(57) Использование; пуск двигателей внутреннего сгорания, проведение сварочныхработ., заряда аккумуляторных батарей и питание других сильноточных потребителейпостоянного тока, Сущность изобретения;устройство содержит выключатель, сетевойвыпрямитель, фильтр, конвертор, включающий два инвертора 5 и б, два выпрямителя7 и 8 и сглаживающий фильтр 9, Инвертор 6 5 Ц, 1836583 АЗ имеет крутопадающую внешнюю характеристику и обеспечивает зажигание сварочной дуги. Более мощный инвертор 5 имеет жесткую внешнюю характеристику и обеспечивает требуемую выходную мощность устройства. Инвертор 5 содержит схему 10 управления, электронный прерыватель 11, транзисторный коммутатор 12, датчик 13 тока и выходной трансформатор 14. Инвертор 6 содержит блок 15 запуска, транзисторный коммутатор 16, трансформатор 17 и реактивный ограничитель 18 тока, К нагрузочному выходу устройства может быть подключен емкостный накопитель 24 энергии, обеспечивающий "бросок" тока через стартер при пуске двигателя внутреннего сгорания, 2 з.п.ф-лы, 3 ил, 1836583Изобретение относится к машиностроению и может бытьиспользовано для запуска двигателей внутреннего сгорания, проведения сварочных работ, заряда аккумуляторных батарей и питания других сильноточн ых потребителей постоя нного тока.Заявленное техническое решенйе наПравлено на достижение следующего технического результата: расширение функциональных возможностей устройства и уменьшение его массогабаритных показателей.Указанный технический результат достигается тем, что в пуско-сварочно-зарядном устройстве, содержащем последовательно соединенные выключатель, сетевой выпрямитель, фильтр и сетевой преобразователь напряжения с нагрузочным выводом, преобразователь напряжения выполнен в виде конвертора, содержащего два инвертора, два выпрямителя и сглаживающий фильтр, выход которого выполнен в виде нагрузочного вывода устройства, первый инвертор содержит схему управления, электронный прерыватель и последовательно соединенные транзисторный коммутатор, датчик тока и выходной трансФорматор, а второй инвертор содержит блок запуска и последовательно соединенные транзистор. ный коммутатор, выходной трансформатор с дополнительной обмоткой и реактивный ограничитель тока, выход трансформатора первого инвертора через один выпрямитель и выход реактивного ограничителя тока через другой выпрямитель соединены с входом сглаживающего фильтра, выход сетевого фильтра соединен с входами транзисторных коммутаторов первого и второго инверторов, блок запуска соединен с транзисторным коммутатором второго инвертора обратной и командной связями, дополнительная обмотка выходного трансформатора второго инвертора через электронный прерыватель соединена с входом запуска транзисторного коммутатора первого инвертора, а схема управления соединена с выходом датчика тока, входом включения электронного прерывателя, входом срыва генерации и выходом обратной связи транзисторного коммутатора первого инвертора.Устройство может быть снабжено пусковым емкостным накопителем энергии, подключенным к нагрузочным выводам конвертора через выключатель и ограничительный резистор, Выполнение преобразователя напряжения в виде конвертора, содержащего два инвертора, позволяет достичь указанного технического.результата. С помощью двух параллельноработающих инверторов обеспечиваетсятребуемая для сварки падающая характеристика конвертора, а напряжение, подавае 5 мое на силовые трансформаторы, имеетчастоту, значительно превышающую промышленность. Подключение к нагрузочномувыводу конвертора емкостного накопленияэнергии позволяет обеспечить пусковой им"0 пульс тока через стартер и, следовательно,улучшить характеристики устройства приего работе в режиме пуска двигателя внутреннего сгорания,На фиг.1 представлена схема пуско-сва 15 рочно-зарядного устройства; на фиг.2 -блок-схема конвертора, входящего в составустройства; на фиг.З - внешняя характеристика конвертора.Пуско-сварочно-зарядное устройство20 содержит см.фиг.1) последовательно соединенные выключатель 1, сетевой выпрямитель 2, фильтр 3 и преобразователь 4напряжения с нагрузочным выводом, Преобразователь 4 напряжения (см,фиг,2) вы 25 полнен в виде конвертора, содержащегодваинвертора 5 и 6, два выпрямителя 7 и 8 исглаживающий фильтр 9, выход котороговыполнен в виде нагрузочного вывода устройства. Первый инвертор содержит схему30 10 управления, электронный прерыватель11 и последовательно соединенные транзисторный коммутатор 12, датчик 13 тока ивыходной трансформатор 14, а второй инвертор содержит блок 15 запуска и последо 35 вательно соединенные транзисторныйкоммутатор 16, выходной трансформатор 17с дополнительной обмоткой и реактивныйограничитель 18 тока. В ыход трансформатора 14 первого инвертора через другой вы 40 прямитель 8 соединены с входомсглаживающего фильтра 9, выход сетевогофильтра 3 соединен с входами транзисторных коммутаторов 12 и 16 первого и второгоинверторов. Ьлок 15 запуска соединен с45 транзисторным коммутатором 16 второгоинвертора обратной и командной связями19 и 20, дополнительная обмотка выходноготрансформатора 17 второго инвертора 6 через электронный прерыватель 11 соединена50 с входом 21 запуска транзисторного коммутатора 12 первого инвертора, а схема 10управления соединена с выходом датчика13 тока, входом включения электронногопрерывателя 11, входом 22 срыва генерации55 и выходом 23 обратной связи транзисторного коммутатора 12 первого инвертора.Устройство может быть снабжено пусковым емкостным накопителем 24 энергии,коммутационным элементом 25 и ограничительным резистором 26, Емкостный накопи 1836583тель 24 энергии подключен к нагрузочному выводу устройства через коммутационный элемент 25 и ограничительный резистор 26. Пуско-сварочно-зарядное устройство работает следующим образом.При замыкании выключателя 1 сетевое напряжение через выпрямитель 2 и фильтр Э подается на вход конвертора 4. По сигналу блока 15 запуска в инверторе 6 начинается генерация колебаний. При получении сигнала обратной связи о начале генерации блок 15 прекращает вырабатывать командный сигнал запуска, Переменное напряжение с вторичной обмотки трансформатора 17 через реактивный ограничитель 18 тока подается на выпрямитель 8. Реактивный ограничитель 18 тока представляет собой либо емкость, либо индуктивность, либо их сочетание и предназначен для обеспечения крутопадающей внешней характеристики инвертора 6, С помощью инвертора 6 обеспечивается работа конвертора 4 при токах от куля до 3 (3 ток зажигания сварочной дуги). Запуск инвертора 5 осуществляется с помощью схемы 10 управления, котррая, получая сигнал с датчика 13 тока об отсутствии генерации, выдает команду на открытие электронного прерывателя 11, В результате переменное напряжение с дополнительной обмотки трансформатора 17 подается в цепь управления транзисторным коммутатором 12, После запуска инвертора 5 по связи 23 схема управления получает сигнал обратной связи на закрытие электронного прерывателя 11. Инвертор 5 имеет достаточно жесткую внешнюю характеристику и обеспечивает работу конвертора при токах от э до л (д - ток сварочной дуги), Инвертор 5 имеет защиту по току нагрузки, которая обеспечивается с помощью датчика 13. Выходной сигнал датчика 13 тока пропорционален коллекторным токам силовых транзисторов коммутатора 12. Данный сигнал поступает в схему 10 управления и сравнивается с опорным сигналом. При увеличении тока через датчик 13 до заданного значения схема 10 выдает по связи 22 сигнал на срыв генерации напряжения в транзисторный коммутатор 12, Запуск инвертора 5 после срыва генерации обеспечивает схема 10 управления.Переменное напряжение с выходного трансформатора 14 поступает на выпрямитель 7. Выходы выпрямителей 7 и 8 соединены между собой и через сглаживающий фильтр 9 подключены к нагрузке. Таким образом инверторы 5 и 6 работают параллельно, что позволяет обеспечивать требуемую характеристику устройства, При работе устройства в режиме пуска двигателя внутреннего сгорания перед включением стартера замыкают выключатель 25 и заряжают емкостный накопитель 24 энергии. Стартер может быть подключен либо к емкостному накопителю 24 энергии, либо к выходу фильтра 9. Емкостный накопитель позволяет обеспечить бросок тока через стартер в момент страгивания коленчатого вала двигателя с места,5 10 Формула изобретения 1. Пуско-сварочно-зарядное устройство, содержащее последовательно соединенные выключатель, сетевой выпрямитель,15 фильтр и преобразователь нап ряжения с нагрузочным выводом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что преобразователь напряжения выполнен в виде конвертора, содержащего два инвертора. два выпрямителя и сглаживающий фильтр, выход которого выполнен в виде нагрузочного вывода устройства, первый инвертор содержит схему управления, электронный прерыватель и последовательно соединенные транзисторный коммутатор, датчик тока и выходной трансформатор, а второй инвертор содержит блок запуска и последовательно соединенные транзисторный коммутатор, выходной трансформатор 20 25 с дополнительной обмоткой и реактивный 30 ограничитель тока, выход трансформатора первого инвертора через один выпрямитель и выход реактивного ограничителя тока через другой выпрямитель соединены с вхосетевого фильтра соединен с входами транзисторных коммутаторов первого и второго инверторов, блок запуска соединен с транзисторным коммутатором второго инверто 40 45 ра обратной и командной связями, дополнительная обмотка выходного трансформатора второго инвертора через электронный прерыватель соединена с входом запуска транзисторного коммутатора первого инвертора, а.схема управления соединена с выходом датчика тока, входом включения электронного прерывателя, входом срыва генерации и выходом обратной связи транзисторного коммутатора первого 50 инвертора. 2, Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что оно дополнительно снабжено пусковым емкостным накопителем энергии, соединенным с нагрузочным выводом через коммутационный элемент,55 3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что оно дополнительно снабжено ограничительным резистором, включенным 35 дом сглаживающего фильтра, выход1836583 последовательно с емкостным накопителем . накопителя энергии для подключения кэнергии, и имеет дополнительный вывод от стартеру двигателя внутреннего сгорания. МХ. г ектор М. Керецман ак аказ 3016 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 ельский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 Производственно Состав Техред ль П.ЛеоновМоргентал