Устройство для дуговой сварки

(5 УСТРОЙСТВО Изобретени итания для росварки и в различных ства. Цель е массогаба я к источни-дуговойь использо тиос импульсможет ботраслизобрет ка эле х народного ння - улучказателей и коз яи итных по Устройст с буфер оде, инд и во содержит ным конденсауктивный наКПД устроиства. истоних питани тором на его вых ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРйб ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ копитель энергии (ИНЭ) с отводами от обмотки, ключ, блок управления и два диода. Часть обмотки ИНЭ является об щей для зарядного и разрядного токов В случае протекания, например, заряд ного тока по всей обмотке разрядный ток, определяемый запасенной энергией в ИНЭ, протекает в части этой же обмотки через диод. Это позволяет вы полнить обмотку ИНЭ с меньшим числом витков, а значит, уменьшить расход меди, что соответственно позволи выбрать сердечник для ИНЭ с меньшим размером окна, Уровень напряжения на дуговом промежутке при обрыве дуги можно выставить любым (не превышая напряжения, допускаемого по технике безопасности), подобрав соответствен но число витков рекуперационной секции обмотки ИНЭ. Рекуперация энергии в буферный конденсатор увеличивает КПД устройства. 1 э.п, ф-лы, 5 ил.Изобретение относится к источникам питания для дуговой сварки.Цель изобретения - улучшение масссгабаритных показателей и КПД устройства.На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства для дуговой сварки для случая, когда источник питания через ключ и первый диод под ключен к части обмотки индуктивного накопителя энергии (ИНЭ), причем диод катодом подсоединен к отводу от средней части обмотки; на фиг.2 график изменения тока через дуговой 5 промежуток; на фиг.З - принципиальная схема устройства для дуговой сварки для случая, когда источник питания через ключ подключен к отводу от средней части обмотки, а первый диод 20 своим катодом - к одному концу обмотки ИНЭ, на фиг,4 - график изменения тока через дуговой промежуток в устройстве по схеме на фиг3, на фиг.5 - принципиальная схема устрой ства для дуговой сварки для случая выполнения ИНЭ с возможностью изменения количества витков между его выгогами.Устр.гство для дуговой сварки 30 (Фиг.1) содержит источник 1 питания, с ферный конденсатор 2, ИНЭ 3, ключ 4, блок 5 управе.:ения, первый б и втор,1 7 диоды, дуговой промежуток 8, "ричем первый полюс 9 и точника 1 пи 35 тания через ключ 4 подсоедчнен к одном и выводов 10 ИНЭ 3, Катод диода б подсоединен к отводу 11 ИНЭ 3, з отвод 12 через диод 7 связан с полюсом 9 источника питания. Второй вы вод 13 сбмотки ИНЭ 3 через дуговой промежуток связан с вторым полюсом ис точника питания, который соединен такж: и с анодом диода б.На графике (Фиг.2) участок 14 на интервале с,-Г соответствует проеканию тока через секцию 10-13 ИНЭ 3 и дуговой промежуток, а участок 15 .а интервале С -С - через секциюв 3 ИНЭ 3 и дуговой промежуток.Устгойство (фиг.З) содержит источ 50 кик 1 питания, буферный конденсатор , ИНЭ 3, ключ 4, блок 5 управления, первый 6 и второй 7 диоды, дуговой промежуток 8, причем первый полюс 955 источника 1 питакия через ключ 4 под. соединен к отводу 11 от средней части обмотки ИНЭ 3, второй полюс исто .:икапитания подсоединен к выводу 10 обмотки через диод 6, дуговой промежуток 8 подключен к другому вы" воду 13 обмотки ИНЭ 3 и аноду диода б, причем отвод 12 через диод 7 соединен с полюсом 9 источника 1 питания.На Фиг.4 приведен график изменения тока через дуговой промежуток в устройстве по схеме фиг.З. Участок 16 графика - ток через секции 11-13 обмотки ИНЭ 3, участок 17 графика - ток через секции 10-13 обмотки ИНЭ 3.Устройство (фиг.1) работает следующим образом.В установившемся режиме в момент времени(фнг,2) дуга возбуждена и блоком управления включается ключ 4 и запирается диод 6. При этом по цепи первый полюс 9 источника 1 питания - ключ 4 - вся секция 10-13 ИНЭ 3 - дуговой промежуток 8 - второй полюс источника 1 питания протекает ток 1 , обеспечивающий горение дежурной дуги. При этом происходит заряд ИНЭ 3 от источника 1 постоянного напряжения, ток 1 Д через дуговой промежуток 8 увеличивается (участок 14 на Фиг,2), В момент времени г.,г ключ 4 размыкается, За счет взаимной индукции (между секциями 10-13 и 11- 13) в секции 11- 13 ИНЭ 3 наводится ЭДС самоиндукции, прикладываемая через дуговой промежугок 8 к диоду 6 в прямом направлении. Диод 6 отпирается и ток перебрасывается в секцию 11-13. Так как индуктивность секции 11 - 13 меньше, чемсекции 10-13, а энергия, запасеннаяв магнитном поле ИНЭ 3 мгновенноизмениться не может, тс ток 1 в секции 11-13 увеличивается (участок 15на фиг.2) пропорционально Отношениювитков И, (секции 10-13) к виткам И(секции 11"13) 1 ц = 14 У,/И и протекает по цепи: вывод 13 ИНЭ 3 - дуговой промежуток 8 - диод 6 - отвод11 ИНЭ 3. При этом запасенная энерггя рассеивается на дуговом промежутке 8, ток 1 уменьшается (учас сок 15на Фиг,2). В момент с снова включается ключ 4 и запирается диод 6,ИН; 3 снова заряжается до моментавремени с 4. Далее выключается ключ 4и схема работает аналогично. Изменяямоменты времени с т и г , можнорегулировать частоту и скважность импульсов тока через дугу, 138261 1При обрыве дуги напряжение на выходе и соответственно на секции 11-12 обмотки ИНЭ 3 увеличивается, прикладываясь к диоду 7 в прямом направлении. Диод 7 отпирается и ток, определяемый оставшейся в этот момент запасенной энергией магнитного полз ИНЭ 3, замыкается по цепи: отвод 12 диод 7 - буферный конденсатор 2 - 1 О диод 6 - отвод 11 обмотки ИНЭ 3, При этом запасенная энергия рекуперирует в буферный конденсатор. Напряжение рекуперации 1) , определяющее максимально возможное напряжение на дуго вом промежутке, не превышает величиныгсг 1 /14 где Ц - напряжение на конденсаторе 2; Иг - число витков секции 11-13 обмотки ИНЭ 3 Ы - число витков в секции 11- 12, 20Устройство (фиг.З) работает следующим образом.В установившемся режиме в момент Сг (фиг.й) дуга возбуждена и блоком 5 управления включается ключ 4 при 25 этом диод 6 запирается. По цепи 9 - 4 - 11 - 13 - 8 - ( в )1 протекает ток 1 величина которого пропорционаг;гна отношению витков 4 секции 10-3 к виткам Ы, секции 11-13 30г 4 1 гПри этом происходит заряд ИНЭ 3 от источника 1 питания, ток 1 ь через дуговой промежуток увеличивается (участок 16 на фиг.4). В момент времени с ключ 4 отключается. Эа счет35гвзаимной индукции между секциями 10- 13 и 11-13 в секции 10-13 ггаводц .г ЭДС самоиндукции ггргкладываемая че - рез дуговой промежуток 8 к диоду 6 в прямом направлении. Диод 6 отпирается и ток перебрасывается в секцию 10-13. Так как индуктивность секции 10-13 больше, чем секции 11-13, а энергия, запасенная в магнитном поле ИНЭ 3, мгновенно измениться не может, ток 14 в секции 10- 13 уменьшается пропорционально отношению витков 1 г, (секции 11-13) к виткам И (секции 10-13) 1 = Тг 1 гР,АПротекая по цепи 13 - 8 - 6 - 10, этот ток обеспечивает горение дежурной дуги. Изменяя моменты времени сг и Сг можно регулировать частоту и скважность импульсов тока через дугу. При повышении напряжения на дуговом промежутке открывается диод 7 и происходит рекуперированце накопленной энергии в конденсатор 2.С целью регулирования соотношения между амглитудамга токов эарялгой и разрядной цеггей ИНЭ 3 а также для регулирования сбрасываемоц энергцгг путем рекупериговаггггя в буферном конденсаторе устройство с ИНЭможет быть выполнено с воэможностью изменения количества витков между выводами его обмотки (фцг.5).Для увеличения амплитуды, например, зарядного тока количество витков секций 10-13 уменьшают. Для этого необходимо вывод 10 (с помощью скользящего контакта или переключателей) переместить блгсже к выводу 13. Для увеличенияамплитуды разрядного тока отвод 11 следует переместить ближс к выводу 13.С помощью переключателя осуществляется изменение количества витков И рекуперационной секции 11- 12, за счет которого можно выбирать уровень напряжения на выходе устройства до безопасного значения при обрывахдуги.По сравнению с известным устроцстном в одной секции обмотки ИНЭ предлагаеме"о устройстьа проходит и . аряднъгй ток, гго позволяет уменьшцть расхсд активных мат.риал гв на изготовление ИНЭ цргмерно на 2 С-ЗОггормула изобретения1. Устройство для дуговоц сварки содержащее источник питания с буферным конденсатором на выходе, индуктивный накопитель энергии (ИНЭ) с отводами от обмотки ключ, блок управления и диод, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью улучшения мас - согабаритных показателей и КПД устройства, в него введен второй диод, а выходные клеммы подключены между анодом первого диода и одним цэ выводов обмотки ИНЭ источник питания через ключ и второй диор подключен к части обмотки ИНЭ, причем анод первого диода подсоединен к минусовой клемме источника питания, а один из отводов обмотки ИНЭ через второй диод подсоединен к плюсовой клемме источника питания, другой из отводов обмотки ИНЭ соединен с катодом первого диода.13826112, устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем что, с целью обеспечения безопасности работы сварщика, число витков секции обмотки ИНЭ, включенной между катодом первого диода и анодом второго диода, выбирается из соотношенияЧр = Ю 10-Фгде И - число витков секции обмотки, 10включенной между выводом обмотки ИНЭ, подсоединенным кодной из выходных клемм, гкатодом первого диода, Ц - напряжение на буферном конденсаторе,напряжение рекуперации, определяющее максимально допустимое по технике безопасности напряжение на выходныхклеммах.1382 Ь 11 Составитель В.ПучинскийТехредЛ, Сердюкова Корректор А. Тяско Редактор А. Козориэ Заказ 1250/10 Тиразк 921 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4