Преобразователь постоянного напряжения сварочной дуги постоянного тока
Преобразователь постоянного напряжения сварочной дуги постоянного тока относится к преобразовательной технике и может быть использован в источниках питания сварочной дуги, источниках питания электровакуумных дуговых и магнетронных испарителей металлов для нанесения покрытий и других электротехнологиях. Преобразователь содержит подключенный к входным выводам мостовой инвертор на управляемых ключах, диод, согласующий электромагнитный блок, выпрямитель и дополнительный управляемый ключ и конденсатор, подключенный параллельно нагрузке. Согласующий электромагнитный блок выполнен в виде двух многообмоточных дросселей, первичные обмотки которых включены встречно-последовательно. Первые одноименные концы вторичных обмоток объединены и подключены к первому выводу нагрузки, а вторые одноименные выводы вторичных обмоток через диоды выпрямителя подключены ко второму выводу нагрузки. Катод диода подключен к положительному входному выводу инвертора. Первый вывод дополнительного управляемого ключа подключен к отрицательному входному выводу инвертора. Второй вывод дополнительного управляемого ключа соединен с общей точкой объединенных первичных обмоток дросселей согласующего электромагнитного блока и соединен с анодом диода. Техническим результатом является обеспечение высокой скорости нарастания тока в момент закорачивания электрода на изделие, сокращение времени поджига дугового разряда и времени установления стабильного процесса сварки без усложнения конструкции преобразователя. 1 н.з. п. ф-лы, 4 ил.
Полезная модель относится к преобразовательной технике и может быть использована в источниках питания сварочной дуги, источниках питания электровакуумных дуговых и магнетронных испарителей металлов для нанесения покрытий и других электротехнологиях.
Все перечисленные области применения объединяет то, что нагрузка преобразователя обладает нелинейной вольт-амперной характеристикой. Например, электрическая сварочная дуга, требует относительно высокого напряжения холостого хода (напряжения зажигания дуги, 75-95 В), и низкого напряжения (25-40 В) при рабочих токах, от единиц, до сотен и тысяч ампер. При этом во многих случаях необходимо обеспечить устойчивость горения дуги при малых токах, исключить короткие замыкания. Высокий уровень напряжения зажигания дуги приводит к тому, что габаритная мощность выходного трансформатора завышается в несколько раз или источник питания снабжается дополнительным устройством зажигания дуги, что усложняет источник питания. Для согласования вольт-амперной характеристики источника питания с вольт-амперной характеристикой электрической дуги чаще всего используют балластные элементы в виде резистора или дросселя, включенные в последовательную цепь с электрической дугой. При этом габаритная мощность выходного трансформатора также возрастает, увеличиваются потери. Кроме того, для уменьшения времени зажигания дугового разряда и установления стабильного процесса сварки необходима высокая скорость нарастания силы тока порядка 200-300 кА/с при закорачивании электрода на изделие, особенно это актуально при автоматической и полуавтоматической сварке. [1. Потапьевский А.Г. Сварка в защитных газах плавящимся электродом. Часть 1. Сварка в активных газах. Издание 2-е. переработанное. -К. «Экотехнология», 2007.-192 с.].
Известен источник питания сварочной дуги постоянного тока [2. Патент РФ на изобретение 
2018424, 5 МПК В23К 9/00, опубликован 1994.08.30], который содержит входной выпрямитель, силовой преобразователь, состоящий из полупроводниковых ключей, соединенных по мостовой схеме и сварочного трансформатора, подключенного к выходу мостовой схемы через ограничивающий дроссель. При этом выходные обмотки сварочного трансформатора подключены к выходному выпрямителю, который в свою очередь подключен к нагрузке (сварочной дуге) через дроссель, играющий роль фильтрующего элемента для тока сварочной дуги. Источник питания содержит также устройство управления с управляющим трансформатором, при этом выходы устройства управления связаны с полупроводниковыми ключами силового преобразователя.
Однако такой источник питания имеет завышенную габаритную мощность сварочного трансформатора, из-за того, что выходное напряжение холостого хода (напряжения зажигания дуги) определяется напряжением выходных обмоток сварочного трансформатора, причем в режиме номинального тока большая часть этого напряжения упадет на ограничивающем дросселе и фильтрующем дросселе. Кроме того, этот источник питания сварочной дуги сложен в изготовлении, потому что имеет в силовой схеме три моточных элемента: сварочный трансформатор, ограничивающий дроссель, фильтрующий дроссель, которые усложняют конструкцию источника питания сварочной дуги. В таком источнике скорость нарастания тока нагрузки ограничена дросселями, что не позволяет обеспечить требуемую скорость нарастания тока в начальный момент сварки.
Известен также источник питания сварочной дуги постоянного тока [3. Патент РФ на изобретение 2116174, 6 МПК В23К 9/06 опубликован 1998.07.27], содержащий входной выпрямитель, силовой преобразователь, состоящий из полупроводниковых ключей, соединенных по мостовой схеме, сварочный трансформатор, два выходных выпрямителя, соответственно. Первый выходной выпрямитель включает диоды, подключенные к вторичным обмоткам сварочного трансформатора. Второй выходной выпрямитель поджига дуги включает дроссели и другие диоды, подключенные последовательно попарно к дополнительным вторичным обмоткам сварочного трансформатора (обмоткам поджига дуги). Причем, первичная обмотка сварочного трансформатора подключена к выходу мостовой схемы через ограничивающий дроссель.
Габаритная мощность сварочного трансформатора в этом источнике уменьшена по сравнению с [2], но все равно завышена за счет дополнительных выходных обмоток сварочного трансформатора, предназначенных для поджига дуги, за счет ограничительного дросселя, на котором в рабочем режиме падает существенная часть напряжения. Кроме того, в изготовлении такой источник еще сложнее, потому что количество дросселей возросло за счет дросселей поджига, что в целом усложняет конструкцию источника. Возможности высокой скорости нарастания тока нагрузки при зажигании дугового разряда в таком источнике ограничены из-за наличия дросселей, соответственно в первичной и в выходной цепях сварочного трансформатора.
Известен также [4. патент РФ на изобретение 1541726 5 МПК Н02М 3/315, 3/337, опубликован 07.02.1990, пункт 4 формулы изобретения, фиг.3], преобразователь постоянного тока в постоянный, который является наиболее близким по технической сути к заявляемой полезной модели и взят за прототип. Этот преобразователь содержит мостовой инвертор на полностью управляемых ключах и два трехобмоточных дросселя (в [4] названные согласующим электромагнитным блоком, выполненным в виде двух реакторов), подключенных к выходу мостового инвертора. Первичные обмотки первого и второго дросселей включены между собой встречно последовательно и подключены к выходу мостового инвертора. Вторичные обмотки этих дросселей включены также встречно последовательно и через диоды выпрямителя соединены с первым выводом нагрузки, второй вывод которой подключен к общей точке соединения вторичных обмоток дросселей. Третьи обмотки дросселей также соединены встречно последовательно и через диоды подключены к первому входному выводу инвертора, а их общая точка подключена ко второму входному выводу инвертора.
Если в качестве нагрузки этого преобразователя использовать электрическую дугу, то он будет выполнять роль источника питания дуги. В данном преобразователе удачно совмещены функции сварочного трансформатора и фильтрующего дросселя, что делает эту схему простой, дешевой, с точки зрения конструкции, так как количество моточных изделий (трансформаторов и дросселей) в ней минимально. Однако дроссели в этом преобразователе работают в режиме непрерывного потока, что обуславливает большую инерционность преобразователя. Это не позволяет быстро изменять ток нагрузки при закорачивании электрода на изделие в момент зажигания дугового разряда, увеличивает время поджига дугового разряда и время перехода к стабильному процессу сварки, который происходит в режиме стабилизации сварочного тока. Кроме того, этот преобразователь не может сформировать повышенное напряжение поджига дуги в режиме стабилизации напряжения поджига дугового разряда, без завышения габаритной мощности всего преобразователя.
Задача полезной модели состоит в снижении инерционности преобразователя при одновременном обеспечении возможности формирования повышенного напряжения поджига дугового разряда без завышения габаритной мощности преобразователя.
Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, заключается в обеспечении высокой скорости нарастания тока в момент закорачивания электрода на изделие, в сокращении времени поджига дугового разряда и времени установления стабильного процесса сварки без усложнения конструкции преобразователя.
Технический результат достигается следующим образом. Заявляемая полезная модель, как и прототип, содержит мостовой инвертор на управляемых ключах, подключенный к входным выводам. К положительному входному выводу инвертора подключен катод диода. К выводам переменного тока инвертора через согласующий электромагнитный блок и выпрямитель подключена нагрузка. Согласующий электромагнитный блок выполнен в виде двух многообмоточных дросселей, первичные обмотки которых включены встречно-последовательно. Первые одноименные концы вторичных обмоток объединены и подключены к первому выводу нагрузки. Вторые одноименные выводы вторичных обмоток через диоды выпрямителя подключены ко второму выводу нагрузки.
В отличие от прототипа заявляемая полезная модель дополнительно содержит конденсатор, подключенный параллельно нагрузке, и дополнительный управляемый ключ. Первый вывод дополнительного управляемого ключа подключен к отрицательному входному выводу инвертора. Второй вывод дополнительного управляемого ключа соединен с общей точкой объединенных первичных обмоток дросселей согласующего электромагнитного блока и соединен с анодом диода.
Совокупность существенных признаков заявляемой полезной модели среди известных источников информации заявителями не обнаружена, что подтверждает ее новизну.
Отличительные признаки полезной модели в совокупности с известными признаками обеспечивают указанный выше технический результат. Это достигается введением в схему преобразователя дополнительного управляемого ключа и конденсатора, а также наличием новых электрических связей между элементами схемы. Благодаря этому появляется возможность накопить электромагнитную энергию в многообмоточных дросселях согласующего электромагнитного блока и мгновенно увеличить ток дуги до заданного значения, обеспечив сокращение времени перехода от поджига дуги к установлению стабильного процесса сварки. При этом на нагрузке формируется повышенное напряжение, обеспечивающее напряжение поджига дугового разряда без усложнения конструкции преобразователя.
Полезная модель поясняется примером конкретного выполнения и чертежами. На фиг.1 показана принципиальная схема преобразователя. На фиг.2-4 представлены временные диаграммы, поясняющие работу преобразователя в различных режимах: в режиме стабилизации сварочного тока - фиг.2, в режиме стабилизации напряжения поджига дугового разряда - фиг.3, переход от режима стабилизации напряжения поджига дугового разряда к режиму стабилизации сварочного тока - фиг.4.
Преобразователь постоянного напряжения сварочной дуги постоянного тока фиг.1 содержит мостовой инвертор, выполненный на полностью управляемых ключах 1-4, с положительным входным выводом 5 и отрицательным входным выводом 6, являющиеся соответственно положительным и отрицательным входом преобразователя. К выводам переменного тока 7, 8 инвертора подключен согласующий электромагнитный блок, выполненный в виде двух многообмоточных дросселей 9 и 10. Первичные обмотки 11, 12 дросселей 9, 10 включены между собой встречно последовательно и подключены к выводам переменного тока 7, 8 инвертора. Вторичные обмотки 13, 14 дросселей 9, 10 включены также встречно последовательно и через диоды 15, 16 выпрямителя соединены с первым выводом нагрузки 17, второй вывод нагрузки 17 подключен к общей точке соединения вторичных обмоток 13, 14. Первый вывод дополнительного управляемого ключа 18 подключен к отрицательному входному выводу 6 преобразователя. Второй вывод дополнительного управляемого ключа 18 образует общую точку с объединенными началами первичных обмоток 11, 12 многообмоточных дросселей 9, 10 соответственно и соединен через диод 19 с положительным входным выводом 5 преобразователя. Конденсатор 20 подключен параллельно нагрузке 17.
На фиг.2-4 использованы следующие обозначения: Uy1 - сигнал управления ключа 1, U y2 - сигнал управления ключа 2, Uy3 - сигнал управления ключа 3, Uy4 - сигнал управления ключа 4, Uy18 - сигнал управления ключа 18, U15 - напряжение на диоде 15, I1 - ток ключа 1, I 2 - ток ключа 2, I3 - ток ключа 3, I4 - ток ключа 4, I11 - ток первичной обмотки 11 дросселя 9, I12 - ток первичной обмотки 12 дросселя 10, I 14 - ток вторичной обмотки 14 дросселя 10, I17 - ток нагрузки 17, I19 - ток диода 19, U20 - напряжение на емкости 20, t10 - момент замыкания ключей 1 и 4 в режиме стабилизации сварочного тока фиг.2, t 11 - момент размыкания ключей 1 и 4 в режиме стабилизации сварочного тока, t12 - момент замыкания ключей 2 и 3 в режиме стабилизации сварочного тока, t13 - момент размыкания ключей 2 и 3 в режиме стабилизации сварочного тока, t14 - момент замыкания ключей 1 и 4, t20 - момент замыкания ключа 1 и размыкания ключа 2 в режиме стабилизации напряжения поджига дугового разряда фиг.3, t21 - момент размыкания дополнительного ключа 18 в режиме стабилизации напряжения поджига дугового разряда, t22 - момент времени открытия диода 19 в режиме стабилизации напряжения поджига дугового разряда, t23 - момент времени замыкания дополнительного ключа 18, ключа 2 и размыкания ключа 2 в режиме стабилизации напряжения поджига дугового разряда, t24 - момент времени размыкания ключа 4 и замыкания ключа 3 в режиме стабилизации напряжения поджига дугового разряда, t25 - момент времени размыкания дополнительного ключа 18 в режиме стабилизации напряжения поджига дугового разряда, t26 - момент времени открытия диода 19 в режиме стабилизации напряжения поджига дугового разряда, t27 - момент времени замыкания дополнительного ключа 18, ключа 4 и размыкания ключа 3 в режиме стабилизации напряжения поджига дугового разряда, t28 - момент времени замыкания ключа 1 и размыкания ключа 2 в режиме стабилизации напряжения поджига дугового разряда, t30 - момент времени поджига дугового разряда во время перехода от режима стабилизации напряжения поджига к режиму стабилизации тока сварки фиг.4, t31 - момент перехода к режиму стабилизации тока сварки.
Работа преобразователя рассмотрена на конкретном примере, в котором полностью управляемые ключи 1-4 инвертора и дополнительный управляемый ключ 18 выполнены на биполярных транзисторах с изолированным затвором. Многообмоточные дроссели 9, 10 выполнены на ферритовых Ш-образных сердечниках с зазором. Нагрузка 17 представлена в виде активного сопротивления, эквивалентного сопротивлению дугового разряда.
Преобразователь постоянного напряжения сварочной дуги постоянного тока в режиме стабилизации сварочного тока работает следующим образом.
К моменту t 10 (фиг.2) ключи 1-4 разомкнуты. Многообмоточные дроссели 9 и 10 осуществляют передачу в нагрузку 17 накопленную в них энергию. Ток нагрузки представляет собой сумму токов вторичных обмоток 13 и 14, которые замыкаются по двум контурам: вторичная обмотка 13 - диод 15 - нагрузка 17 и вторичная обмотка 14 - диод 16 - нагрузка 17.
В момент t10 замыкаются ключи 1 и 4. К диоду 15 прикладывается обратное напряжение, и он закрывается. Ток вторичной обмотки 13 дросселя 9 переводится в первичную обмотку 11 и замыкается по контуру: положительный вход 5 преобразователя - ключ 1 - первичная обмотка 11 дросселя 9 - первичная обмотка 12 дросселя 10 - ключ 4 - отрицательный вход 6 преобразователя. На этом интервале дроссель 10 передает ранее накопленную энергию в нагрузку 17 и выполняет одновременно функцию трансформатора, осуществляющего прямую передачу энергии из источника питания через первичную обмотку в нагрузку 17. В это время дроссель 9 накапливает энергию и одновременно сглаживает ток, трансформируемый в нагрузку дросселем 10, играя роль фильтра.
В момент t11 ключи 1 и 4 размыкаются, ток из первичной обмотки 11 дросселя 9 переводится во вторичную 13 и замыкается через диод 15 и нагрузку 17. По нагрузке 17, как и в момент времени t10, течет сумма токов вторичных обмоток 13 и 14 дросселей 9 и 10.
В момент t 12 замыкаются ключи 3 и 2. К диоду 16 прикладывается обратное напряжение, и он закрывается. Ток вторичной обмотки 14 дросселя 10 переводится в первичную обмотку 12 и замыкается по контуру: положительный вход 5 преобразователя - ключ 3 - первичная обмотка 12 дросселя 10 - первичная обмотка 11 дросселя 9 - ключ 2 - отрицательный вход 6 преобразователя. На этом интервале дроссель 9 передает ранее накопленную энергию в нагрузку 17 и выполняет одновременно функцию трансформатора, осуществляющего прямую передачу энергии из источника питания через первичную обмотку в нагрузку 17. В это время дроссель 10 накапливает энергию и одновременно сглаживает ток, трансформируемый в нагрузку дросселем 9, играя роль фильтра.
В момент t13 ключи 3 и 2 размыкаются, многообмоточные дроссели 9 и 10 осуществляют передачу в нагрузку 17 накопленную в них энергию. Ток нагрузки представляет собой сумму токов вторичных обмоток 13 и 14, которые замыкаются по двум контурам: вторичная обмотка 13 - диод 15 - нагрузка 17 и вторичная обмотка 14 - диод 16 - нагрузка 17.
В момент t14 замыкаются ключи 1 и 4 и процессы в схеме повторяются.
В режиме стабилизации напряжения поджига дугового разряда преобразователь работает следующим образом.
К моменту t20 (фиг.3.) ключи 1, 3 разомкнуты, ключи 2, 4 и дополнительный ключ 18 замкнуты. Энергия, накопленная в дросселе 9 и 10, не изменяется. Ток первичных обмоток 11 и 12 замыкается по контурам: первичная обмотка 11 - дополнительный ключ 18 - ключ 2 и первичная обмотка 12 - ключ 18 - ключ 4. Напряжение на нагрузке поддерживается током разряда конденсатора 20.
В момент t20 размыкается ключ 2 и замыкается ключ 1. Ток первичной обмотки 11 дросселя 9 начинает протекать по контуру: первичная обмотка 11 - дополнительный ключ 18 отрицательный входной вывод 6 преобразователя - положительный входной вывод 5 преобразователя - ключ 1. На этом интервале дроссель 9 накапливает энергию. В остальной части схемы никаких изменений не происходит.
В момент t21 размыкается дополнительный ключ 18. К диоду 16 прикладывается положительно напряжение, и он открывается. Ток первичной обмотки 12 дросселя 10 переводится во вторичную обмотку 14 и замыкается по контуру: вторичная обмотка 14 - диод 16 - выходная емкость 20 с параллельно включенной нагрузкой 17. Ток первичной обмотки 11 дросселя 9 замыкается по контуру: первичная обмотка 11 - первичная обмотка 12 - ключ 4 - отрицательный входной вывод 6 - положительный входной вывод 5 - ключ 1. На этом интервале дроссель 10 передает ранее накопленную энергию в нагрузку 17 и выполняет одновременно функцию трансформатора, осуществляющего прямую передачу энергии из источника питания через первичную обмотку в нагрузку 17. Дроссель 9 накапливает энергию и одновременно сглаживает ток, трансформируемый в нагрузку дросселем 10. Выходная емкость 20 накапливает энергию до момента времени t22, когда напряжение на емкости 20 будет равно напряжению источника питания подключенного к входным выводам преобразователя 5, 6 умноженному на коэффициент трансформации дросселя 9.
В момент времени t22 напряжение на емкости 20 достигает значения равного произведению напряжения источника питания, подключенного к входным клеммам инвертора 5, 6, на коэффициент трансформации дросселя 10, к диоду 19 прикладывается положительное напряжение, и он открывается. Происходит перераспределение тока вторичной обмотки 14 дросселя 10. Часть тока переходит в первичную обмотку 12 и замыкается по контуру: первичная обмотка 12 дросселя 10 - диод 19 - положительный входной вывод 5 - отрицательный входной вывод 6 - ключ 4. В обмотке 14 остается ток, значение которого обеспечивает поддержание напряжения на емкости 20 без изменений. Ток первичной обмотки 11 дросселя 9 замыкается по контуру: первичная обмотка 11 - диод 19 - ключ 1. На этом интервале времени дроссель 10 передает энергию, накопленную ранее, как в нагрузку, так и в источник питания, подключенный к входным клеммам 5 и 6 преобразователя. Дроссель 9 сохраняет свою энергию без изменений.
В момент времени t23 размыкается ключ 1 и замыкаются дополнительный ключ 18 и ключ 2. Энергия, накопленная в дросселях 9 и 10, не изменяется. Ток первичных обмоток 11 и 12 замыкается по контурам:
первичная обмотка 11 - дополнительный ключ 18 - ключ 2 и первичная обмотка 12 - ключ 18 - ключ 4. Напряжение на нагрузке поддерживается током разряда конденсатора 20.
В момент времени t24 размыкается ключ 4 и замыкается ключ 3. Ток первичной обмотки 12 дросселя 10 начинает протекать по контуру:
первичная обмотка 12 - дополнительный ключ 18 - отрицательный входной вывод 6 преобразователя - положительный входной вывод 5 преобразователя - ключ 3. На этом интервале дроссель 10 накапливает энергию. В остальной части схемы никаких изменений не происходит.
В момент времени t25 размыкается дополнительный ключ 18. К диоду 15 прикладывается положительное напряжение, и он открывается. Ток первичной обмотки 11 дросселя 9 переводится во вторичную обмотку 13 и замыкается по контуру: вторичная обмотка 13 - диод 15 - выходная емкость 20 с параллельно включенной нагрузкой 17. Ток первичной обмотки 12 дросселя 10 замыкается по контуру: первичная обмотка 12 - первичная обмотка 11 - ключ 2 - отрицательный входной вывод 6 - положительный входной вывод 5 - ключ 3. На этом интервале дроссель 9 передает ранее накопленную энергию в нагрузку 17 и выполняет одновременно функцию трансформатора, осуществляющего прямую передачу энергии из источника питания через первичную обмотку в нагрузку 17. Дроссель 10 накапливает энергию и одновременно сглаживает ток, трансформируемый в нагрузку дросселем 9. Выходная емкость 20 накапливает энергию до момента времени t26, когда напряжение на емкости 20 будет равно напряжению источника питания подключенного к входным выводам преобразователя 5, 6 умноженному на коэффициент трансформации дросселя 10.
В момент времени t26 напряжение на емкости 20 достигает значения равного произведению напряжения источника питания, подключенного к входным клеммам инвертора 5, 6, на коэффициент трансформации дросселя 9, к диоду 19 прикладывается положительное напряжение, и он открывается. Происходит перераспределение тока вторичной обмотки 13 дросселя 9. Часть тока переходит в первичную обмотку 11 и замыкается по контуру: первичная обмотка 11 дросселя 9 - диод 19 - положительный входной вывод 5 - отрицательный входной вывод 6 - ключ 2. В обмотке 13 остается ток, значение которого обеспечивает поддержание напряжения на емкости 20 без изменений. Ток первичной обмотки 12 дросселя 10 замыкается по контуру: первичная обмотка 12 - диод 19 - ключ 3. На этом интервале времени дроссель 9 передает энергию, накопленную ранее, как в нагрузку, так и в источник питания, подключенный к входным клеммам 5 и 6 преобразователя. Дроссель 10 сохраняет свою энергию без изменений.
В момент времени t27 размыкается ключ 3 и замыкаются дополнительный ключ 18 и ключ 4. Энергия, накопленная в дросселе 9 и 10, не изменяется. Ток первичных обмоток 11 и 12 замыкается по контурам: первичная обмотка 11 - дополнительный ключ 18 - ключ 2 и первичная обмотка 12 - ключ 18 - ключ 4. Напряжение на нагрузке поддерживается током разряда конденсатором 20.
В момент t28 размыкается ключ 2 и замыкается ключ 1, и устанавливается состояние, аналогичное моменту t 20 и процессы повторяются.
Переход от режима стабилизации напряжения поджига дугового разряда к режиму стабилизации сварочного тока показан на фиг.4. В режиме стабилизации напряжения поджига дугового разряда в дросселя 9 и 10 накоплена энергия, необходимая для режима стабилизации сварочного тока. Поджиг может происходить в любой момент времени работы преобразователя. На фиг.4. момент поджига происходит в момент t30. Время поджига определяется моментом снижения напряжения на нагрузке. При этом размыкаются все замкнутые ключи. Многообмоточные дроссели 9 и 10 начитают передавать в нагрузку 17 накопленную в них энергию. Ток нагрузки представляет собой сумму токов вторичных обмоток 13 и 14, которые замыкаются по двум контурам: вторичная обмотка 13 - диод 15 - нагрузка 17 и вторичная обмотка 14 - диод 16 - нагрузка 17. Скорость нарастания тока в нагрузке 17 в момент t30 ни чем не ограничена. Таким образом ток в нагрузке 17 мгновенно устанавливается на заданном уровне. Преобразователь переходит в режим стабилизации сварочного тока, который представлен на фиг.2. Причем, момент времени t31 соответствует моменту времени t12 фиг.2. режима стабилизации сварочного тока. Далее преобразователь продолжает работать в этом режиме.
Таким образом, при введении дополнительного управляемого ключа 18, конденсатора 20 и появившихся новых электрических связей в схеме преобразователя, снижается инерционность преобразователя, что позволяет обеспечить высокую скорость нарастания тока в момент перехода преобразователя из режима стабилизации напряжения поджига дугового разряда в режим стабилизации сварочного тока. Причем в режиме стабилизации напряжения поджига дугового разряда обеспечивается повышенное напряжение на нагрузке без завышения габаритной мощности дросселей преобразователя. В этом режиме напряжение, приложенное к каждому дросселю, вдвое больше чем в режиме стабилизации сварочного тока, а время, в течение которого к первичной обмотке приложено удвоенное напряжение, вдвое и более меньше чем в режиме стабилизации сварочного тока.
Приведенный пример выполнения преобразователя постоянного напряжения сварочной дуги постоянного тока не ограничивает другие возможные примеры реализации данного преобразователя и его блоков, например управляемых ключей.
Полезная модель промышленно применима и может быть многократно реализована на известной элементной базе, (например IGBT транзисторах или MOSFET транзисторах).
Преобразователь постоянного напряжения сварочной дуги постоянного тока, содержащий подключенный к входным выводам мостовой инвертор на управляемых ключах, к положительному входному выводу инвертора подключен катод диода, а к выводам переменного тока инвертора через согласующий электромагнитный блок и выпрямитель подключена нагрузка; согласующий электромагнитный блок выполнен в виде двух многообмоточных дросселей, первичные обмотки которых включены встречно-последовательно, при этом первые одноименные концы вторичных обмоток объединены и подключены к первому выводу нагрузки, а вторые одноименные выводы вторичных обмоток через диоды выпрямителя подключены ко второму выводу нагрузки, отличающийся тем, что дополнительно содержит конденсатор, подключенный параллельно нагрузке, и дополнительный управляемый ключ, первый вывод которого подключен к отрицательному входному выводу инвертора, а его второй вывод соединен с общей точкой объединенных первичных обмоток дросселей согласующего электромагнитного блока и соединен с анодом диода.
