Сварочный осциллятор

Р ф1 иъфкфземтф тюмене с А"тТЪф и 599936 ОП И Союз Советских Социалистических Республик) Заявлено 19,05. с присоединением заявки Ъе сударственный комите; вета Министров СССР1 я описания 30,03 45) Дата опубликов 2) Авторы изобретен И. Лесков, Г. П. Иванов, Л. А. Искра, В. М, Сидоренкои В. И. Левтерова Ленина и ордена Трудового Красного Знамени инститэлектросварки им, Е, О. Патона Г,(71) Заявитель 4) СВАРОЧНЪЙ ОСЦИЛЛЯТОР Изобретение относится к области сварочного оборудования и предназначено для использования в сварочных аппаратах и установках, но может применяться и в других случаях, когда необходимо возбуждать дугу без соприкосновения электродов.Известен сварочный осциллятор, содержащий корпус, в котором размещены зарядный трансформатор, накопительный конденсатор, коммутатор и магнитопровод высокочастотного трансформатора с обмоткой.Этот осциллятор универсален, т. е. может использоваться и как параллельный и как последовательный, имеет уменьшенные габариты и вес благодаря применению высокочастотного трансформатора с нормальным рассеянием, имеет уменьшенный уровнеь генерируемых им радиопомех.К недостаткам осциллятора относится то, что высококачественный трансформатор имеет многовитковую вторичную обмотку, что затрудняет его изготовление. Поэтому при последовательном включении такой осциллятор применяется при сравнительно малых токах сварочной цепи (до 350 А). При больших токах приходится переходить на менее эффективное параллельное включение. Осциллятор может быть включен в сварочную цепь только между мундштуком сварочного аппарата и источником сварочного тока, вследствие чего блокировочная емкость защищает от повреждения высокочастотным напряжением только источник сварочного тока и не защищает сварочный аппарат и находящиеся на нем изделия. Надежность сварочного аппарата при таком включении низкая, так как его изоляция загрязняется и затем повреждается высокочастотным напряжением, В связи с этим область применения таких осцилляторов ограничена.10 Целью изобретения является расширениеобласти применения осцилляторов и повышение надежности сварочных аппаратов, в которых он используется.Цель достигается тем, что корпус осцилля тора имеет сквозное отверстие, проходящеечерез окно магнитопровода и служащее для расположения в нем одного из элементов сварочной цепи, являющегося вторичной обмоткой высокочастотного трансформатора. Таким 20 элементом сварочной цепи может служить любая токоведущая ее часть - кабель, мундштук сварочного аппарата и т. п. Поперечные размеры сквозного отверстия всегда могут быть сделаны такими, чтобы через него 25 могла пройти нужная токоведущая часть сварочной цепи. Причем в случае последовательного включения такого осциллятора в сварочную цепь, рассчитанную на большие токи (например, на 2000 А), токоведущая часть сва рочной цепи служит одновитковой вторичнойобмоткои высокочастотного трансформатора. Это зпа 1:Гс,ье 10 00;егчаст как изготОВлепие, так и псоль ованнес о циллятора. В случае .спьшнх Оков и гпоких злемее 1 тОВ сВарочной цепи онп могут быть пропущены через отверстие 1 огокраНо, Ооразуя многоветков) 10 00- мо 1 су и, с,сдовасльно, уьели 1 пвая Втор 1 еОс папряжени 1. ЬНСВРдно, по Осциллятор х 05 кс 1спользоваться и для параллельного включения в сварошую цепь.Если предлагаемый осциллятор одеть на токоподводящий мундштук сварочного аппарата, возппкаст еще одно важное преимущество; блокировочная емкость, подклочаемая обычно параллельно источнику сварочного тока для его защиты от повреждения высокочастотным 1,апр 515 сее 1 еь, теперь защитит и изОляцию сВаро;ного аппарата,Вс;сдствие этого конструкция сварочного аппарата:,;ожет быль упрощена за счет исклюс:и 5 высокОВОльтиой изоляцР 1 и, а наде 5 кность его при рабо;с с предлагаемым осциллятором шп;ыша тся. Кроме сго, значпельно умспьша 10 гс 51 рд;ООзохи и повышается эффективост 1, дсигРН 51 осцпллятора, так как в этом случае зсп шастся длша проводов, находящ:хс 51 под пьСОКО 1 асг 1 ым напряжением.Другой цлыо:зобретспия является уъсньисппсаб ргтои и увеличение КПД осцпллятора. - та .,ель достигается тем, 1 то в качест:с оомсс: маг;итопровода использован накошспсльпый конденсатор, обе обкладки которого о; вагываю .,гнРтопровод через его окно, причем вывод одной пз обкладок выполнен с одноо конца обмокп, а вывод второй обклад кп - с другого конца этой екс обмоНс; выводы обкладок сосдпспы с разными выводами высоковольтной обмотки зарядного трансформатора и коммутатора. Совмещение емкости и нпдуктивности в одном элементе уменьшает солпество элементов и исключает соедиштельпые провода между ними, что приводп к уменьшению общих потерь.Следующей целью является повышение надежности осциллятора и спи 5 сение уровня радиопомех.Цель достигается тем, что осциллятор выполнен в вде монолитного цилиндра с заливкой гермстизирующих электроизоляционным материалом, в теле которого располо 5 сены все элементы осциллятора, причем обе обкладки конденсатора имеют форму поверхности магнитопровода с разрывом по одному из его оснований, камера искрового коммутатора соединена с внешней атмосферой вентиляционными каналами, а корпус осциллятора является экраном.На фиг. 1 показана принципиальная с:сема сварочного осциллятора; на фиг. 2 представлена одна из возможных его конструкций,Осциллятор ,фиг. 1) содержит зарядный повышающий трансформатор 1, накопительный конденсатор 2, коммутатор 3 и высокочастотный трансформатор 4 с первичной обмоткой 5, вторичной обмоткой 6 и магнитопроводом 7. 5 10 15 2 О 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Осциллятор фиг. 2) представляет собой монолитный полый цилиндр из гермстизирующего злектроизоляционного материала 8, в теле которого расположены все элсменть; о циллятора,Магиггопропод 7 предсталясг собой также полый цплгпдр, а обкладки 9 и 10 накопительного конденсатора 2 имеют рорму поверхности магнРтопровода 7 с разрывом по одному из его оснований и располох.епы эквидистантно относительно этой поверхности.При этом обкладки 9 и 10 представляот собой обмотку 5 колебательного контура. Расстояние между обкладками заполняет диэлектрик 11, в качестве которого мо 5 кет быть использована, напри.пер радиокерамика. Вывод одной пз обмоток, например 9, осуществлен с одного конца обмотки, а вывод второй обкладки 10 с другого конца этой Екс обмотки. Выводы 12 электрически соединены с разноименными полосами высоковольтной обмотки 13 повышающего трансформатораи искрового коммутатора 3. Электроды 14 и 15 коммутатора имеют теплоотводящие пластины 16. Изоляционная пробка 17 служит для защиты от прикосновения к электроду. Камера 18 искрового коммутатора соединена с висипей атмосферой вентиляционпыми каналази 19, защищенными сеткой 20, Сквозное отверстие 21 служит для насадки осциллятора на нужный токоведущий участок сварочной цепи. Металлический со 5 кух 22 служит экраном для уменьшения радиопомех, излучаемых в пространство.Осциллятор работает следуюшим образом.При включении повышающего трансформатора 1 в сеть накопительный конденсатор 2 заряжается до папряжешя пробоя искрового коммутатора 3 по цепи; Вывод высоковольтной обмотки 13 повышающего трансформатора 1- - внутренняя обкладка 10 конденсатора - внешняя его обкладка 9 - другой вывод высоковольтной обмотки 13. При пробое межэлектродного промежутка искрового разрядника 3 замыкается электрическая цепь; внутренняя обкладка 10 конденсатора 2 - электрод 14 разрядника - электрод 15 - внешняя обкладка 9 конденсатора. Возникают затухающие электрические колебания высокой частоты. После затухания колебаний межэлектродный промежуток теряет проводимость. Затем цикл заряд в разр конденсатора 2 повторяется, Если через отверстие 22 в корпусе пропуцена токоведущая часть сварочной цепи, то в ней наводится высокочастотное напряжение, используемое для возбуждения или стабилизации дугового процесса,Заяьлясмый осциллятор 5 мест следующие преимущества по сравненио с известными.Выполнение в корпусе осциллятора сквозного отверстия, проходящего через окно магнитопровода, позволяет использовать его для последовательного включения в сварочную цепь практически при любых сварочных токах, это исключает необходимость применениязащитных высоковольтных дросселей в сварочных цепях и дает большую экономию цв тного металла (например защитный дроссель типа 1-30 па ток 1000 Л из полосовой меди весит 35 кг).Наличие отверстия в корпусе осциллятора позволяет пропускать через него токоподводящий мундштук сварочного аппарата; в таком случае блокировочная емкость, подключаемая обычно параллельно источнику сварочного тока для его защиты от повреждения высоковольтным напряжением, защищает и изоляцию сварочного аппарата; это удешевляет конструкцию сварочного аппарата и повышает его надежность.Герметизация осциллятора изоляционным материалом повышает его надежность, срок службы и безопасность, а наличие при этом вентиляционных каналов, связывающих камеру искрового коммутатора с внешней атмосферой, увеличивает эффективность осциллятора.Использование обкладок конденсатора в качестве обмотки магнитопровода дает дополнительные преимущества: уменьшение габаритов осциллятора; повышение его КПД (уменьшение потерь) вследствие укорочения разрядной цепи, а также благодаря совмещению емкости и индуктивности в одном элементе; увеличение надежности осциллятора вследствие того, что обкладки накопительного конденсатора, являющиеся обычно слабым звеном при мощных импульсных разрядах, здесь могут быть выполнены весьма прочными как в механическом, так и в электрическом отношениях.Уменьшение излучаемых в пространство радиопомех вследствие компактного исполнения колебательного контура и возможности максимально приблизить осциллятор к дуге. 6 Формула изобретения1, Сварочный осциллятор, содержащий корпус, в котором размещены зарядный трансформатор, накопительный конденсатор, коммутатор и тороидальный магнитопровод высокочастотного трансформатора с обмоткой, отл ич а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения области применения и повышения надежности 10 сварочных аппаратов, скоторымн он используется, в корпусе осциллятора выполнено сквозное отверстие, проходящее через окно магнитопровода и служащее для расположения в нем одного из элементов сварочной цепи, яв ляющегося вторичной обмоткой высокочастотного трансформатора.2. Осциллятор по п. 1, отличающийсятем, что, с целью уменьшения его габаритов и увеличения КПД, в качестве обмотки магни топровода использован накопительный конденсатор, обе обкладки которого охватывают магнитопровод через его окно, причем вывод одной пз обкладок выполнен с одного конца обмотки, а вывод второй обкладки - с друго го конца этой же обмотки, при этом выводыобкладок соединены с разнымп выводами высоковольтной обмоткн зарядного трансформатора и коммутатора.3. Осциллятор по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и йЗп ся тем, что, с целью повышения его надежности и снижения уровня радиопомех, он выполнен в виде монолитного цилиндра с заливкой герметизирующим электроизоляционным материалом, в теле которого расположены все 35 элементы осциллятора, причем обе обкладкиконденсатора имеют форму поверхности магннтопровода с разрывом по одному из его оснований, камера искрового коммутатора соединена с внешней атмосферой вентиляционны ми каналами, а корпус осциллятора являетсяэкраном,599936 е. Г ПодписиССР 375/9 Изд. М 358 Тираж 1263 НПО Государственного комитета Совета Мпнистро по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., и. 4/5