Электромашинный сварочный генератор

Союз Совет сникСоциалистическиеРеспублик О П И С А Н И Е (п)867547ИЗОБРЕТЕНИЯК АЗТОе СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУпо делам нэабретеннй и открытнй.751088.8) Дата опубликования описания О 1,1 О .8 1(72) Авторы изобретения А. В. Лоос и В, М. Кассйров "Томский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им.С.И.Кирбва(7) Заявитель 54) ЭЛЕКТРОМАШИННЫЙ СВАРОЧНЫЙ ГЕНЕРАТОР Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в технологических процессах тяжелого машиностроения в качестве источника питания для импульсно-дуговой свар 5 ки.Современное сварочное производство имеет ряд устройств, предназначенных для импульсно-дуговой сварки. Известно устройство для формирования тока при импульсно-дуговой сварке имеющее источник постоянного тока и злектромашинный генератор импульсов,3 Дработающие параллельно.Наиболее близким по технической,т 5 сущности к предлагаемому электромашинному сварочному генератору является машиновентильный импульсный сварочный генератор 12 .Известное устройство представля 20 ет собой синхронный генератор, на статоре которого расположена трвхфазная, соединенная в звезду обмотка включения на трехфазный двуполупериодный выпрямитель. Ротор генератора имеет обмотку возбуждения идемпферные обмотки по осям поперечный (д) и продольный 1 д). В цепьдемпферной обмотки по оси д включеннеуправляемый вентиль, позволяющийосуществлять форсировку основногомагнитного потока эа счет реакцииякоря. Особенностью его является то,что для получения постоянной составляющей и импульсов сварочного токаприменена одна обмотка на статоре генератора, Получение импульсов тока,наложенных на постоянную составляющуюсварочного тока, в известном генераторе осуществляется посредством отключения от нагрузки одной из фазстаторной обмотки в момент переходаее тока через нуль с дальнейшим подключением к нагрузке в моменте максимального напряжения. Частота следования импульсов тока зависит отсобственной частоты генераторасобственной частоты генератора и мак86754симальное ее значение составляетЧ" Ц 2, где Г - частота ЭДС-генератора. Однако, вследствие большой постоянной времени затухания переходного процесса в демпферной обмотке5по оси 0, на практике удается получить частоту следования импульсовЧ 2 только в генераторах малой мощности, При создании сварочных генераторов средней мощности 30-50 кВт 0реально достижимая частота следования импульсов меньше,Ч= 1(2,Это является большим недостатком известногогенератора, так как перенос металлав дуге происходит пропорционально частоте импульсов тока, 11 овышение производительности сварочного генератора может быть достигнуто при увеличении частоты следования импульсовтока, однако схема не позволяет полу-,20чить частоту следования импульсовтока выше чем Ч= 92.Недостатком этойсхемы является также ограниченныйдиапазон регулирования краткости базовой и импульсной составляющих сва 25рочного тока.Цель изобретения - интенсифик а -ция процесса сварки путем сглаживания пульсаций тока.Поставленная цель достигается тем,30что электромашинный сварочный генератор для импульсно-дуговой сварки,содержащий якорь с многофазными обмотками, соединенными звездой, роторс обмоткой возбуждения, демпфернымиобмотками, расположенными по попереч- З 5ной и продольным осям и выпрямитель,собранный на управляемых и неуправляемых полупроводниковых элементах, выпрямитель выполнен многофазным однополупериодным с нулевой средней точкой, при этом одна из фаз обмотки якоря подключена к выходу генераторачерез неуправляемый полупроводниковый элемент, а другие фазы обмоткиякоря подключены к выходу генератора 45через управляемые полупроводниковыеэлементы,На фиг. 1 представлена принципиальная схема электромашинного свароч ного генератора.Схема электромашинного сварочного генератора включает многофазную обмотку-статор 1, обмотку 2 возбуждения, демпферную обмотку 3 по продоль Ной оси, группа 5 тиристоров, диод 6 в одной из фаз, диод 7 в демпферной обмотке по поперечной оси, нагрузку 78 - сварочную электрическую дугу, тиристоры 10-4 группы 5.На фиг. 2 - фазные ЭДС-обмотки 1, ток в тиристорах группы 5 и ток в нагрузке.В исходном состоянии ротор генератора вращается с номинальной частотой, обмотка возбуждения запитана постоянным током.Если управляющий импульс подается на тиристоры в моменты времени 1 исоответствующие естетственной коммутации, то управляемый выпрямитель работает как неуправляемый. При увеличении угла Ф- управления тиристорами происходит задержка открытия последующего тиристора в моменты времени С и 1, следовательно уменьшается действующее значение тока, протекающего в нагрузке. При вырывании потенциалов на анодах тиристора Г и диода 6 в момент времени С 4 тиристор 14 запирается, а диод 6 вступает в работу. За счет того, что диод отпирается по закону естественной коммутации в нагрузке формируется импульс тока. В момент временипроисходит выравнивание потенциалов на анодах диода 6 и тиристора 10, но тиристор 1 О не отпирается, так как на управляющем электроде нет еще управляющего сигнала и поэтому диод 6 продолжает проводить ток, В момент времени 1 на тиристор 1 О поступает управляющий сигнал и он отпирается, запирая своим положительным потенциалом диод 6 со стороны катода. При работе генератора фаза с диодом нагружена больше, чем другие фазы,поэтому поле реакции якоря имеет эллиптический вид и его можно разложить на прямовращающееся и обратновращающееся поля, Обратновращающееся поле вращается относительно ротора сдвойной частотой. В момент времени,соответствующий максимуму потока реЭакции якоря, сцепленного с демпферной обмоткой 4, происходит открытиедиода 7 и на роторе образуется система контуров по продольной и поперечной осям, которая осуществляет форсировку основного магнитного потока,Использование реакции якоря позволяет увеличить жесткость внешней характеристики генератора и амплитуду импульсов тока.Изменением угла открытия тиристопов,от О до 2 Ж/3 можно изменять вели 86757чину постоянной составляющей сварочного тока до нуля.Управление импульсной составляющей сварочного тока осуществляется за счет изменения тока возбуждения генератора, Для сглаживания пульсаций постоянной составляющей сварочного тока в цепь нагрузки включен сглаживакиций дроссель 8.Применение предлагаемого устройства позволяет повысить производительность сварочного процесса в 2-3 раза по сравнению с прототипом, так как частота следования импульсов тока в 2-3 раза выше, а перенос металла в дуге пропорционален частоте следования импульсов сварочного тока, Предлагаемый электромашинный сварочный генератор обладает более плавным регулированием импульсов и постоянной составляющей сварочного тока, что очень важно при сварке металлов различиьм толщин, Применение одной обмотки на якоре повышает надежность работы сварочного генератора по сравнению с известными, а также упрощает технологический процесс производства. формула изобретенияЭлектромашинный сварочный генератор, содержащий якорь с многофаэнымиобмотками, соединенными звездой, ро 5 тор с обмоткой возбуждения, демпферными обмотками, расположенными попоперечной и продольной осям и выпрямитель, собранный на управляемых инеуправляемых полупроводниковых эле 10 ментах, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью интенсификации процессасварки путем сглаживания пульсацийтока, выпрямитель выполнен многофазным однополупериодным с нулевой сред 15 ней точкой, при этом одна из фаз обмотки якоря подключена к выходу генератора через неуправляемый полупроводниковый элемент, а другие фазы обмотки якоря подключены к выходу гене 20 ратора через управляемые полупроводниковые элементы.Источники информации,принятые во внимание при экспертизеАвторское свидетельство СССР25 У 536018, кл, В 23 К 9/00, 25.03.752. Авторское свидетельство СССРФ 655119, кл. В 23 К 9/00, 01.08.76.867547 Составитель Г, ЧайковскийРедактор Н. Кешеля Техред М, Рейвес Корректор С. Шекм сное ал ППП "Патент", г, ужгород, ул ектная, 4 аэ 8176/11 Тираж ВНИИПИ Государствен по делам изобрет 113035, Москва, Жого коминий и от Раушск та СССытийнаб.,