Устройство для модуляции сварочного тока

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(И) М. Кл.з В 23 К 9/10 с присоединением заявки М -Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(23) Приоритет -Опубликовано 070882 Бюллетень МО 29Дата опубликования описания 070882 531 УЙК 621. 791. 75 (008. 8) 72) Авторы изобретени В.Н, Фокин и арсуков Саратовский политехнический инстиру 71) Заявитель 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДУЛЯЦИИ СВАРОЧНОГО ТОК едова- оторо- едоваьыл части Изобретение относится к области электрической сварки металлов плавящимся и неплавящимся электродами, используемой в различных отраслях промышленности и- народного.хозяйства.Известно устройство модулятора для сварки, содержащее тиристорный коммутатор, шунтирующий активное сопротивление, со схемой управления и включенный последовательно сварочный инструмент 13.Однако это устройство имеет сложность модулятора и коммутирующего сварочную цепь коммутатора; низкий КПД эа счет активного сопротивления - балласта, включаемого в цепь сварочного тока; возможность регулирования только частоты следования импульсов и невозможность регулирования скважности, т,е. одинаковость длительности импульса и паузыИзвестно также устройство, позволяющее производить электросварку модулированным током, содержащее сварочный трансформатор, посл тельно с первичной обмоткой к го включен прерыватель с посл тельно соединенным регулируе сопротивлением, к отпайке от первичной обмотки трансформатора .включен второй прерыватель, а такжесхему их управления 2.Однако такое устройство обладаетрядом существенных недостатков, кним относятся пониженный КПД. за счетвключения регулируемого сопротивле-:ния; наличие двух пар механическихконтактов - прерывателей, управляемых исполнительными органами, а вслучае замены механических контактов(основного и дополнительного) двумятиристорами, для их управления необходим генератор управляющих импуль сов.Целью изобретения является повышение качества сварки эа счет возможности перехода с одного режимасварки на другой без разрыва сварочной цепи.Цель достигается тем, что вустройство для модуляции сварочноготока, содержащее сварочный трансфор-,матор, последовательно с первичной 25 обмоткой которого включен коммутаторрежимов сварки с блоком управления,параллельно коммутатору включеносопротивление, введен конденсатор,, а сопротивление выполнено в виде до полнительного конденсатора, при этомВторым "вариантом данного технического решения является устройствопо фиг. 2. Устройство по второму варианту отличается от первого тем,что вместо диода 4, включенноговстречно-параллельно с тиристором 5,введен тиристор 12, управляемыйот вторичной обмотки трансформатора13 тока, первичная обмотка котороговключена в сварочную цепь, а вторичная через выпрямитель 14, регулируемый резистор 15, стабилитрон 1 б и конденсатор 17 связана с управляющимэлектродом тиристора 12,последний соединен последовательнос конденсатором, одна обкладка конденсатора подключена к клемме сети,точка соединения конденсаторов подсоединена к, коммутатору, а обкладкадополнительного конденсатора соединена с первичной обмоткой сварочного трансформатора, причем блок управления коммутатором выполнен в видеэарядно-разрядных цепей. При этомзарядная цепь содержит последователь но соединенные динистор, регулируемый резистор и конде. сатор, подключен.ные параллельно коммутатору, разряд-.ная цепьсодержит .регулируемый резистор и динистор, соединенный с управляющим входом коммутатора, а регулируемый резистор подключен к об- .кладке конденсатора зарядной цепиКоммутатор выпоЛнен в виде встречно-параллельно включенных тиристора 20и диода.Коммутатор может быть выполненна двух тиристорах; включенныхвстречно-параллельно. В блок управления коммутатора дополнительно введены трансформатор тока, выпрямитель,регулируемый резистор, конденсатори стабилитрон, причем к вторичнойобмотке трансформатора тока черезвыпрямитель и регулируемый резисторпараллельно включены стабилитрон и.конденсатор; а регулируемый резисторсоединен таже с упрсвляющим электродом одного иэ тири торов, Первичнаяобмотка трансформатора тока включенапоследовательно со вторичной обмот-35кой сварочного трансформатора.На фиг. " показана принципиальная схема устройства; на фиг. 2 -схема варианта предлагаемого устройства. 40Устройство по Фиг. 1 содержитсварочный трансформатор 1, последовательно с первичной обмоткой которого включено два конденсатора 2и 3, один из которых эашунтирован 45диодом 4 с встречно-параллельновключенным тиристором 5, управляемымот формирователя, состоящего иэ зарядной цепочки, содержащей динисторб и регулируемый резистор 7 с конденсатором 8, и разрядной цепочки,содержащей динистор 9 и регулируемый резистор 10. Для получения двухразличных режимов сварки введенпереключатель 11 с тремя положениями.Устройство работает следующимобразом,Для работы на пониженном режимесварки зарядная цепь формирователяразорвана (переключатель 11 находит 60ся в среднем положении) и тиристор5 во все время сварки заперт, ав первичной цепи сварочного трансформатора 1 оказывается включенным мак,симальное емкостное сопротивление, . 65 обеспечивающее сварку на пониженномтоке,Для работы на повышенном режимесварки (переключатель 11 находится.в нижнем положении) зарядная цепьФормирователя имеет малое сопротивление, в результате чего тиристор,5.все время отперт, а конденсатор 3эашунтирован, и в первичной обмоткетрансформатора 1 оказывается включенным только конденсатор 2, обеспечивающий компенсацию индуктивной составляющей при повышенном сварочномтоке.Для работы в режиме модуляциисварочного тока переключатель 11 находится в верхнем положении (см.фиг. 1), и в зарядную цепочку оказываются включенными динистор б и регулируемый резистор 7, при работена пониженном токе,(тиристор 5 заперт) происходит пробой динистора би заряжается конденсатор 8 черезрезистор 7, причем время зарядакОнденсатора 8 обусловлено постоявной времени зарядной цепочки. Подостижении напряжения на конденсаторе, равного напряжению пробоядинистора 9 (в цепи управления тиристора 5),тиристор отпирается, исварка переходит на повышенный режим работы, при этом динистор б запирается, так как напряжение назакороченном тиристором конденсато-ре 8 близко к нулю, в результатечего конденсатор 8 разряжается дотех пор, пока ток динистора 9станет меньше тока удержания егов отпертом состоянии, после чегодинистор 9 и тиристор 5 запираются,а напряжение на конденсаторе 3 возрастает, и динистор б отпирается. После этого снова происходит зарядконденсатора 8 и цикличность перехода с пониженного сварочного токана повышенный режим периодическиповторяется, обеспечивая сварку модулированным током. цикличностьсварки регулируется постоянными времени зарядной и разрядной цепочекпри помощи регулируемых резисторов7 и 10, а также изменением емкостиконденсатора 8Отличие работы устройства по вто.рому варианту от первого заключается в том, что при.любом положении переключателя 11 и разомкнутой сварочной цепи отключается модулирующее устройство и одновременно уменьшается нап .ряжение холостого хода до величины безопасной для сварщика, так как тиристор 4 запирается (отсутствием подачи управляющего сигнала в цепь управления), и в первичную цепь сва О рочного трансформатора 1 оказываются включенными конденсаторы 2 и 3. При этом модулятор прекращает свою работу. Управление тиристором 4 осуществляется от трансформатора 13 тока, первичная обмотка которого включена в сварочную цепь, а вторичная через выпрямитель и регулируемый резистор 15 соединена с управляющим . электродом тиристора 12, причем Управляющий сигнал стабилизирован стабилитроном 16, паралельно которому включен конденсатор 17, В этом случае улучшаются и условия повторного зажигания дуги, поскольку в момент замыкания сварочной цепи (начало очередной сварки) тиристор 12 , отпирается напряжением, снимаемым с конденса=ора 17, и шунтирует конденсатор 3, в результате чегона первичную обмотку сварочного тран- сформатора 1 подается повышенное напряжение, что обеспечивает надежное условие возбуждения дуги, а следовательно,.и повышенную надежностьработы устройства в целом, . 35Устройство для модуляции сварочного тока выгодно отличает его от всех имеющихся устройств. Оно позволяет вести сварку раздельно в двух режимах без модуляции сварочного 40 тока, а также обеспечивает модуляцию сварочного тока путем периоди,ческого и автоматического изменения .режимов сварки, дает возможность в широких пределах регулировать часто .ту повторения режимов и длительность каждого иэ режимов.устройство найдет. применение для высококачественной сварки вертикаль-ных швов и при потолочной сварке с обеспечением повышенной техники безопасности труда сварщика как в обычных условиях, так и в более сложных, например при повышеннойпасности повышенная влаж токопроводящий пол и т.д.).формула изобретенияУстройство для модуляции сварочного тока, содержащее сварочный трансформатор, последовательно с первичной обмоткой которого включен коммутатор режимов сварки с блоком управления, причем параллельно коммутатору включено сопротивление, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что, селью повышения качества сварки за счет возможности перехода с одного режима сварки на другой без разрыва сварочной цепи, в него введен конденсатор, а сопротивление выполнено в виде дополнительного конденсатора, при этом последний соединен последовательно с конденсатором, одна обкладка конден-, сатора подключена к клемме сети, точка соединения конденсаторов подсоединена к коммутатору, а обкладка дополнительного конденсатора соединена с первичной обмоткой сварочного трансформатора, причем блок управления коммутатором выполнен в виде за" рядно-разрядных цепей, зарядная цепь содержит последовательно соединенные динистор, регулируемый резистор и конденсатор, подключенные параллельно коммутатору, разрядная цепь содержит регулируемый резистор и цинистор, соединенный с управляющим входом коьамутатора, а регулируемыи резистор подключен к обкладке конденсатора зарядной цепи.2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что коммутатор выполнен в виде встречно-параялельных включенных тиристора и диода.3. Устройство по п.1, о т л и - ч а ю щ е е.с я тем, что коммутатор выполнен на двух тиристорах, включенных встречно-параллельно, а в блок управления дополнительно введены трансформатор тока, выпрямитель, регулируемый резистор, конденсатор и стабилитрон, причем к вторичной .обмотке трансформатора тока через выпрямитель и регулируемый резистор параллельно включены стабилитрон и конденсатор, регулируемый резистор соединен также с управляющим электродом одного из тиристоров, а первичная обмотка трансформатора тока включенапоследовательно с вторичной обмоткой сварочного трансформатора.Источники информации;. принятые во внимание при экспертйзе1. Шигаев Т.Г. Модулятор переменного сварочного тока для ручной ду-. говой.сварки. Журнал "Монтажные и специальные работы в строительстве", 1979, 9 1, с, 14.2. Авторское свидетейьтво СССР Р 525510, кл. В 23 К 9/06, 1973 прототип).948570 Фиф, / Составитель Г. Чайковскактор Н. Багирова Техред Е.Харитончик Корректор Н. Корол 6072/11 Тираж 1153 ВНИИПИ Государственного комитета СС по делам иэобретений и открытий . 113035, Москва, -35, Раушская наб., Подпи ака иал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4