Сварочный осциллятор

О Й И С А Н Й Е пц 437584ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Реснублик(51) М, Кл, В 231 с 9/О соединением заявки32) Приорите Государственный комитет Соввтв Министров СССР оо делам изооретвннв и открытий. П. Лугии, Л, И. Орлов и В, А. Пирого титут транспортного машииост 1 ятения 1 Заявитель Брянский 54) СВАРОЧНЪй ИЛЛЯТО Изобретение относится к устройствам стабилизации процессов сварки.Известен сварочный осциллятор, содержащий повышаящий трансформатор, накопительные и разрядный конденсаторы, искровой разрядник и ньиодной высокочастотный трансформатор.Для повышения эффективности и надежности работы в предлагаемом осцилляторе искровой разрядник выполнен из трех силовых электродов, соединенных с разрядным и накопительными конденсаторами, и четырех управляющих электродов, размещенных попарно между силовыми электродами, а в осциллятор введены два дополнительных импульсных высоковольтных трансформатора, первичные обмотки которых через введенный в осциллятор управляемый коммутатор подключены к выходной обмотке сварочного трансформатора, а вторичные соединены с управляющими электродами искрового разрядника.На чертеже изображена принципиальная электросхема предлагаемого сварочного осциллятора.Сварочный осциллятор содержит накопительные конденсаторы С, и С 2, разрядный конденсатор Сз, импульсные конденсаторы С 4 и С защитный конденсатор Сззп опорные диоды Д, и Д 2, тиристоры Дз и Д образующие управляемый коммутатор УК, диоды Дз и Дз 2в цепи управления тиристоров Дз и Д 4, силовыс электроды СЭ 1 - СЭз и управляемые электроды УЭ, - УЭ, искрового разрядника УР, сварочный трансформатор ТС, повышающий 5 трансформатор ТР 1, выходной высокочастотный трансформатор ТР 2, импульсные высоковольтные трансформаторы ТРЗ и ТР 4, диффе-.ренцирующий трансформатор ТР 5, сопротивление Й 1 в цепи дифференцирующего транс форматора, сопротивления Ке и Йз в цепях управления тиристорами Дз и Ддроссель ДР в сварочной цепи и реле Р напряжения.Силовые электроды СЭ - СЭз через диодьД Двторичную обмотку трансформатора 15 ТР 1 и первичную обмотку трансформатораТР 2 соединены с накопительными и разрядным конденсаторами С, - С Между силовыми электродами СЭСЭ, и СЭь СЭв размещены попарно управляющие электроды УЭ 1, УЭе и 20 УЭз, УЭ,. Эти электроды подключены ко вторичным обмоткам повышающих импульсных высоковольтных трансформаторов ТРЗ и ТР 4 управления.Управляемый коммутатор включает в себя 25 два соединенных встречно-параллельно тиристора Дз и Дпоследовательно с которыми включены соответственно первичные обмотки трансформаторов ТРЗ и ТР 4 управления. Обе параллельных ветви, каждая из которых со.30 держит тиристор и соответствующую обмотку3 трансформатора управления, подключены ко вторичной обмотке сварочного трансформатораТС через общий формирующий импульсныйконденсатор С,фазосдвигающее устройство включает в се- - 5бя дифференцирующий трансформатор ТР 5,первичная обмотка которого через активноесопротивление К, подсоединена к сварочномуэлектроду и изделию. Параллельно первичнойобмотке трансформатора ТР 5 через нормаль оно закрытый контакт реле Р напряжения подключен фазосдвигающий импульсный конденсатор Сз, Трансформатор ТР 5 имеет две вторичные обмотки ТР 511 и ТР 5111, Вторичнаяобмотка ТР 511 через последовательно соединенные диод Дз и ограничительное сопротивление Кз соединена с отпирающим электродоми катодом тиристора Дз, а вторичная обмоткаТР 5111 через диод Дз и сопротивление Кз -с отпирающим электродом и катодом тиристора Д,При холостом ходе сварочного трансформатора ТС (в момент первоначального возбуждения дуги) падение напряжения на сварочном дросселе ДР равно нулю, и нормальнозакрытый контакт реле Р подключает фазосдвигающий кенденсатор Сз к первичной обмотке дифференцирующего трансформатора1 Р 5. В этом случае к последовательной цепи:К 1 - первичная обмотка ТР 51 приложено напряжение холостого хода сварочного трансформатора, которое дифференцируется трансформатором ТР 5, сдвигается по фазе конденсатором Сз и со вторичных обмоток ТР 511 и1 Р 5111 поступает после выпрямления диодами Д, или Дз соответственно на отпирающийэлектрод тиристора Д, (в одном полупериодепромышленной частоты) или на отпирающийэлектрод тиристора Д 4 (в другом полупериоде). Величина фазосдвигающего конденсатора 40С, подобрана таКим образом, чтобы тиристоры Д, и Д открывались соответственно при 70и 250 электрических градусах кривой напряжения сварочного трансформатора ТС, Поскольку на вход управляемого коммутатора 45УК также поступает напряжение холостого хода сварочного трансформатора, то при поочередном открытии тиристоров Дз и Д 4 в каждом полупериоде промышленной частоты формирующий конденсатор С перезаряжается и 5 Ов первичных обмотках ТРЗ и ТР 41 поочередно протекают импульсы тока, Во вторичныхобмотках трансформаторов управления ТР 311и ТР 411 поочередно в каждом полупериоде промышленной частоты наводятся 55высокие э.д.с., достаточные для пробоясоответствующих промежутков между управляющими электродами УЭ 1 и УЭ, илиУЭз и УЭ. В результате этого между управляющими электродами проскакивает искра, бОкоторая ионизирует соответствующий воздушный промежуток между силовыми электродами управляемого разрядника. Накопительныеконденсаторы С и Сз заряжаются в соответствующие полупериоды промышленной частоты через диоды Д, или Дз от вторичной обмотки трансформатора ТР 1, Напряжение заряда конденсатора С 1 приложено к разрядному промежутку между силовыми электродами СЭ и СЭз, а напряжение заряда конденсатора Сз - к разрядному промежутку между электродами СЭ 1 и СЭз. Величины воздушных зазоров между силовыми электродами установлены такими, чтобы исключался их самопроизвольный пробой напряжением заряда накопительных конденсаторов. Пробой промежутков между силовыми электродами и, следовательно, разряд накопительных конденсаторов С или Сз возможны только в момент возникновения искрового разряда между соответствующими управляющими электродами, т. е. в момент ионизации промежутка вспомогательной искрой. Во время одного из полупериодов промышленной частоты между управляющими электродами УЭ, и УЭз проскакивает искра, которая ионизирует разрядный промежуток между силовыми электродами СЭ 1 и СЭз. Происходит электрический пробой этого промежутка, и накопительный конденсатор С, разряжается через вспомогательный разрядный конденсатор С, на первичную обмотку выходного трансформатора ТР 2. В следующий полупериод при проскакивании искры между управляющими электродами УЭз и УЭ 4 аналогично разряжается накопительный конденсатор С 2, и далее процесс повторяется. Во вторичной обмотке трансформатора ТР 2, включенной последовательно в сварочную цепь, наводятся высоковольтные импульсы напряжения, которые обеспечивают пробой промежутка мегкду сварочным электродом и изделием и возбуждают между ними дугу от сварочного трансформатора ТС. Так как первичное напряжение тран. сформатора ТР 2 достигает нескольких киловольт, то для возбуждения сварочной дуги без соприкосновения электрода с изделием требуется небольшой коэффициент трансформации выходного трансформатора ТР 2 (п=,б - 2,0).После возбуждения дуги и появления тока в сварочной цепи реле Р отключает фазосдвигающий конденсатор Сз, В этом случае через сопротивление К, на первичную обмотку дифференцирующего трансформатора ТР 5 подается дуговое напряжение Ид, Поскольку последовательное соединение активного сопротивления К, и первичной обмотки ТРб представляет дифференцирующую цепочку, то на обмотке ТР 51 действует напряжение, пропорциональное производной дугового напряжения поНУвремени. В моменты измерения полярЮаи ности дугового напряжения производная - "Юмаксимальна, и в эти моменты во вторичных обмотках трансформатора ТР 511 и ТР 5111 возникают кратковременные импульсы напряжения, отпирающие соответственно тиристоры Дз или Д, что приводит затем к появлению искры между соответствующими управляемцми электродами и, следовательно, к разряду того или иного накопительного конденсатора аналогично тому, что имело место при холостом ходе сварочного трансформатора, Так как процесс электрического пробоя разрядного промежутка между силовыми электродами управляемого разрядника при дополнительной ионизации его вспомогательнои искрой практически безынерционен, то в процессе горения сварочной дуги стабилизирующие импульсы подаются на дуговой промежуток строго синхронно.с изменением полярности дугового напряжения, что обеспечивает надежность возбуждения сварочной дуги в начале каждого полупериода сварочного переменного тока.Таким образом, при первоначальном воз. буждении сварочной дуги предлагаемое устройство обеспечивает подачу на промежуток между сварочными электродом и изделием в течение каждого полупериода промышленной частоты только одного высоковольтного импульса, синхронизированного с напряжением холостого хода сварочного трансформатора, а в процессе горения сварочной дуги каждый стибилизирующий импульс, выдаваемый осциллятором, подается на дуговой промежуток в момент изменения полярности дугового напряжения, что обеспечивает стабильное горение сварочной дуги.5Предмет изобретенияСварочный осциллятор, содержащий повышающий трансформатор, накопительные и раз рядный конденсаторы, искровой разрядник ивыходной высокочастотный трансформатор, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности и надежности работы, искровой разрядник выполнен из трех силовых 15 электродов, соединенных с разрядным и накопительными конденсаторами, и четырех управляющих электродов, размещенных попарно между силовыми электродами, а в осциллятор введены два дополнительных импульсных вы.20 соковольтных трансформатора, первичные обмотки которых через введенный в осциллятор управляемый коммутатор подключены к выходной обмотке сварочного трансформатора, а вторичные соединены с управляющими элек тродами искрового разрядника.Коррект НиколаевЛ. Корого писное пографня, пр. Сапунова, 2 ецактор Н. Сухано аказ 3215/4ЦНИИПИ Изд.1851 сударственного по делам изо Москва, Ж,Тираж 944 омнтета Совета Министров ССС етений и открытий аущская наб., д, 4/5