Устройство для электродуговой сварки с короткими замыканиями дугового промежутка
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ СВАРКИ С КОРОТКИМИ ЗАМЫКАНИЯМИ ДУГОВОГО ПРОМЕЖУТКА,- содержащее ис- . точник питания постоянного тока, сглаживающий дроссель и секционированный резистор, включенные последовательно в цепь дугового промежутка, параллельно которому включены последовательно соединенные диод, силовой тиристор и коммутирующий дроссель, причем параллельно дросселю через вспомогательный тиристор подключен коммутирующий конденсатор, а фильтрующий конденсатор подключен параллельно источнику питания, и тиристор, отличающееся тем, что, с целью повьшения качества сварного соединения за счет повьшения стабильности работы устройства, коммутирую9 щий конденсатор через последовательно соединенные тиристор и сглаживающий дроссель подключен параллельно фильтрующему конденсатору.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (19> (И) (д) g В 23 К 9/09
Г ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
llO ДЕДАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTH4
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /,, /
К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2911363/25-27 (22),16.04.80 (46) 15.05.86 Бюл. У 18 (71) Томский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного
Знамени политехнический институт им.С.М.Кирова (72) А.Ф.Князьков, Ю.Н.Сараев и Ю.П.Костюков (53) 621.791.75(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
В 408726, В 23 К 9/00, 14.09.71.
Авторское свидетельство СССР
У 484055, В 23 К 9/00, 25.07.73
Авторское свидетельство СССР
В 579112., В 23 К 9/10, 24.03.76. .(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ СВАРКИ С КОРОТКИМИ ЗАМЫКАНИЯМИ
ДУГОВОГО ПРОМЕЖУТКА; содержащее источник питания постоянного тока, сглаживающий дроссель и секционированный резистор, включенные последовательно в цепь дугового промежутка, параллельно которому включены последовательно соединенные диод, силовой тиристор и коммутирующий дроссель, причем параллельно дросселю через вспомогательный тиристор подключен коммутирующий конденсатор, а фильтрующий конденсатор подключен параллельно источнику питания, и тиристор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества сварного соединения за счет повышения стабильности работы устройства, коммутирую- Е а щий конденсатор через последовательно соединенные тиристор и сглаживающий дроссель подключен параллельно фильтрующему конденсатору.
Изобретение относится к области технологических процессов н может использоваться для сварки постоянным током с короткими замыканиями дугового промежутка.
Известно устройство, которое содержит сварочный источник питания, тиристорный ключ, зашунтированный в направлении сварочного тока диодом и балластным реостатом, гасящую це- 1 почку из дросселя, тиристора и конденсатора, заряжаемого от зарядного устройства, сварочную головку, схему управления и дополнительный импульсный источник питания. Данное устрой- 1 ство предназначено для обеспечения переноса металла при коротких замыканиях с минимальным разбрызгиванием.
Основными недостатками данного устройства являются его большие габариты и вес, иэ-за наличия двух источников питания и зарядного устройства конденсатора.
Известно устройство, которое со;держит сварочную головку, подключенную к источнику питания через индуктивное сопротивление, коммутирующий тиристор с гасящей цепочкой, состоящей из конденсатора, заряжаемого от дополнительного источника питания и вспомогательного тиристора, подключенных к источнику питания через индуктивное сопротивление, а также схему управления.
Основными недостатками данного устройства являются его большие габариты и вес, из-за наличия двух источников питания, а также ненадежность в работе, из-за невозможности получения стопроцентных нормальных коммутаций сварочного тока.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство, которое содержит источник питания постоянного тока, силовой и вспомогательный тиристоры, коммутирующий и сглаживающий дроссели, включенные последовательно в сварочную цепь, секционированный резистор, диод, коммутирующий конденсатор с цепью его заряда, фильтрующий конденсатор и дополнительный тиристор. Данное устройство предназначено для уменьшения разбрызгивания электродного металла при сварке с короткими замыканиями дугового промежутка.
Основными недостатками данного устройства являются его большие габа1064555 2 риты, вес и ненадежность в работе изза возможности протекания сквозного тока через вспомогательный тиристор при срыве коммутации.
Цель изобретения — повышение качества сварного соединения за счет повышения устойчивости в работе устройства и уменьшение весогабаритных показателей.
0 Цель достигается тем, что устройство для электродуговой сварки с ко-роткими замыканиями дугового промежутка, содержащее источник питаНия постоянного тока, сглаживающий дроссель
5 и секционированный резистор, включенные последовательно в сварочную цепь, параллельно которой включены диод, силовой тиристор и коммутирующий дроссель, параллельно которому
20 через вспомогательный тиристор подключен коммутирующий конденсатор, а фильтрующий конденсатор подключен параллельно источнику питания, и тиристор, коммутирующий конденсатор
25 через последовательно соединенные сглаживающий дроссель и тиристор подключен параллельно фильтрующему конденсатору.
На чертеже изображена схема уст30 ройства.
Устройствб для злектродуговой сварки с короткими замыканиями дугового промежутка содержит источник 1 постоянного тока, силовой тиристор
2 и сглаживающий дроссель 3, включенные последовательно в сварочную цепь, коммутирующий конденсатор 4, подключенный через вспомогательный,тиристор 5 параллельно коммутирующему
40 дросселю 6, диод 7, секционированный резистор 8, фильтрующий конденсатор
9, подключенный параллельно источнику 1 питания, причем коммутирующий конденсатор 4 через сглаживающий дрос45 сель 3 и тиристор 10 подключен параллельно фильтрующему конденсатору 9.
Устройство работает следующимобразом.
Б процессе сварки по началу короткого замыкания, силовой тиристор 2 переходит в открытое состояние.
При этом по цепи: (+1) 1 — 3 — дуга—
2 — 6 — (-) 1, протекает ток короткого замыкания. При достыжении перемычкой критических размеров (процесс ее разрушения необратим), в открытое состояние переходит тиристор 10. С этого момента по цепи (+) 1 — 3—
10 — 4 — (-) 1,протекает ток заряда
1064555
Редактор Л.Письман ТехредО.Гортвай, Корректор М.Демчик
Заказ 2720/1 Тираж 1001 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственнеполиграфическое предприятие, r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4 коммутир цощего конденсатора 4 до величины напряжейия, превьш ающего напряжение источника 1, за счет соответствующего подбора параметров зарядной цепи. Полярность напряжения 5 на конденсаторе 4 при окончании заряда указана на чертеже. После окончания заряда коммутирующего конденсатора 4, к тиристору 10 оказывается приложенным обратное напряжение, что приводит к его включению. На интервале открытого состояния тиристора
10, в сварочной цепи будет иметь место ступенчатое уменьшение тока, что позволяет ограничить энергию 5 электрического взрыва перемычки электродного металла в момент повторного возбуждения дуги.
Энергия, запасенная в сглаживающем дросселе 3 во время короткого замыка- 20 ния, выделяется на дуговом промежутке на интервале горения дуги и способствует интенсификации плавления электродной проволоки.
После расплавления требуемого ко- 25 личества электродного металла переходит в открытое состояние вспомогательный тиристор .5. При этом напряжение предварительно заряженного коммутирующего конденсатора 4 приклады- зо вается к коммутирующему дросселЬ 6, и создает на нем падение напряжения, встречное направлению сварочного тока через силовой тиристор 2. Силовой тиристор 2 при этом закрывается.
Вспомогательный тиристор 5 переходит в закрытое состояние в момент окончания перезаряда коммутирующего ,конденсатора 4 с полярностью, противоположной укаэанной на чертеже. . 4О
С этого момента в сварочной цепи протекает ток паузы, который определяется параметрами секционированного резистора 8, по цепи: (+) 1 — 3 — дуга — 8 — (-) 1.
Далее, по началу следующего короткого замыкания силовой тиристор 2 вновь переходит в открытое состояние, и затем весь процесс повторяется.
Особенности работы данной схемы заключаются в том, что благодаря наличию тиристора в зарядной цепи коммутирующего конденсатора, исключается воэможность протекания сквозного тока через вспомогательный тиристор при срыве коммутации (т.е.его невыключении). При этом значительно повышается надежность работы тиристорных ключей, работающих,по принципу двухступенчатой, принудительной коммутации. Кроме того, благодаря исключению из цепи заряда коммутирующего конденсатора дросселя и блокирующего диода, а также дополнительного тиристора. с частью секций переменного резистора, применявшихся для ограничения амплитудного значения тока короткого замыкания, появилась воэможность уменьшить габариты и вес всего устройства при сохранении его высокой работоспособности.
Проведенные испытания показали, что предлагаемое устройство имеет высокую устойчивость,в работе в большом диапазоне сварочных режимов процесса сварки с короткими замыканиями дугового промежутка, имеет меньшие весогабаритные показатели, что выгодно отличает его перед известньнки.
