Устройство для автоматического ограничения напряжения холостого хода сварочного трансформатора

 

Изобретение относится к электротехнике , а именно к системам автоматического контроля экстремальных уровней напряжения , и может быть использовано для снижения напряжения холостого хода сварочных трансформаторов. Целью изобретения является повышение электробезопасности с электроустановками. Это достигается использованием автоматического переключения схемы однополупериодного выпрямителя 4 с конденсатором 5 в схему двухтактного выпрямителя , образованного тиристорным оптроном 10 и конденсатором 11 с удвоением напряжения, которое подается на излучающий диод тиристорного оптрона 6, который остается включенным до момента короткого замыкания в сварочной цепи. Короткое замыкание сварочной цепи прекращает подачу напряжения на двухтактный выпрямитель с удвоением напряжения, конденсаторы 5 и 11 разряжаются на резистор 7. Как только ток через излучающий диод оптрона 6 станет меньше тока удержания, оптрон 6 выключится и выключится оптрон 10. После выключения оптрона 6 управляющее напряжение будет подано в цепь исполнительного элемента 13, что приведен к его включению, и он включит коммутирующий элемент 2. Производится сварка, во время которой к датчику контролируемого параметра подводится рабочее напряжение, действующее в свароной цепи. Ограничение напряжения в сварочной цепи до безопасной величины 5,5В± ± 10% обеспечивается тем, что включившись , тиристорный оптрон 6 выключает исполнительный элемент 13, шунтируя управляющие цепи последнего, и тем самым прекращает работу тиристоров коммутирующего элемента. В первичную обмотку сварочного трансформатора включается токоограничивающий элемент 3, реализующий необходимое ограничение напряжения. 1 ил. i (Л ю 00 00 со IN5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОцИАлистических

РЕСПУБЛИК

gpss>n e > гч ъ:

t3., „И

ВИ(Л и. tPa A

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

L9J

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3782361/24-07 (22) 20.08.84 (46) 23.06.86. Бюл. № 23 (72) В. М. Вассин, А. С. Дальнов, В. В. Сычев, А. Т. Цыбульский и В. А. Шушин (53) 621.316.925 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 864409, кл. Н 02 Н 3/12, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 854636, кл. В 23 К 9/10, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 854633, кл. В 23 К 9/19, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ОГРАНИЧЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ

ХОЛОСТОГО ХОДА СВАРОЧНОГО

ТРАНСФОРМАТОРА (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к системам автоматического контроля экстремальных уровней напряжения, и может быть использовано для снижения напряжения холостого хода сварочных трансформаторов. Целью изобретения является повышение электробезопасности с электроустановками. Это достигается использованием автоматического переключения схемы однополупериодного выпрямителя 4 с конденсатором 5 в схему двухтактного выпрямителя, образованного тиристорным оп„,Я0„„1238920 А1 (SD 4 В 23 К 9 10 Н 02 Н 3 00 троном 10 и конденсатором ll с удвоением напряжения, которое подается на излучающий диод тиристорного оптрона 6, который остается включенным до момента короткого замыкания в сварочной цепи. Короткое замыкание сварочной цепи прекращает подачу напряжения на двухтактный выпрямитель с удвоением напряжения, конденсаторы 5 и 11 разряжаются на резистор 7. Как только ток через излучающий диод оптрона 6 станет меньше тока удержания, оптрон 6 выключится и выключится оптрон 10. После выключения оптрона 6 управляющее напряжение будет подано в цепь исполнительного элемента 13, что приведен к его включению, и он включит коммутирующий элемент 2. Производится сварка, во время которой к датчику контролируемого параметра подводится рабочее напряжение, действующее в свароной цепи. Ограничение напряжения в сварочной цепи до безопасной величины 5,5В -+t- 10 обеспечивается тем, что включившись, тиристорный оптрон 6 выключает исполнительный элемент 13, шунтируя управляющие цепи последнего, и тем самым прекращает работу тиристоров коммутирующего элемента. В первичную обмотку сварочного трансформатора включается токоограничивающий элемент 3, реализующий необходимое ограничение напряжения. 1 ил.

1238920

10

Изобретение относится к электротехнике, к системам автоматического контроля экстремальных уровней напряжения, и может быть использовано для снижения напряжения холостого хода сварочных трансформаторов.

Цель изобретения — повышение электробезопасности работы с электроустановками.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства.

Устройство содержит электроустановку в виде сварочного трансформатора 1, коммутирующий элемент 2, выполненный на тиристорах, токоограничивающий элемент 3, включенный параллельно коммутирующему элементу, однополупериодный выпрямитель

4 с конденсатором 5, датчик 6 контролируемого напряжения, выполненный на первом оптроне, подключенный к однополупериодному выпрямителю посредством резистора 7, стабилитрон 8 и диод 9, подключенные к датчику, второй тиристорный оптрон 1О, конденсатор 1!, диод 12, шунтирующий этот конденсатор, исполнительный элемент 13, ограничивающие резисторы 14 — 16 и разделительные диоды 17, посредством которых исполнительный элемент подключен к датчику и коммутирующему элементу, двухполупериодный выпрямитель 18 и вспомогательный трансформатор 19.

Устройство работает следующим образом.

При подаче сетевого питающего напряжения на сварочный трансформатор 1 и вспомогательный трансформатор 19 в сварочной цепи на 1 — 2 периода частоты питающей сети (0,01 — 0,02 с) устанавливается напряжение холостого хода. Это обусловлено тем, что датчик 6 контролируемого напряжения, выполненный на тиристорном оптроне, выключен и включен исполнительный элемент 13, разрешающий работу коммутирующего элемента 2.

При подаче напряжения 600 В в течение 0,01 — 0,08 с кратковременное включение напряжения холостого хода в момент подачи питающего напряжения не снижает электробезопасность. При необходимости в устройство может быть введен элемент, например, реле, включающееся при подаче напряжения, который на короткое время шунтирует стабилитрон 8. В этом случае подача напряжения холостого хода будет исключена с самого начала.

Напряжение, действующее в сварочной цепи, выпрямляется с помощью однополупериодного выпрямителя 4 с конденсатором 5 и подается на датчик 6 контролируемого напряжения через ограничивающий резистор. Как только через стабилитрон 8 по цепи, образованной диодом 12, шунтирующим конденсатор 11, потечет ток, тиристорный оптрон 6 включится за счет возникшего тока излучающего диода этого оптрона. Цепь тока через излучающий диод после

55 включения тиристора оптрона 6 замыкается на анод последнего, минуя цепь стабилитрона 8, через диод 9, удерживая этот тиристор включенным после ограничения напряжения в сварочной цепи.

Ограничение напряжения в сварочной цепи до безопасной величины 5,5 +- 1Оо обеспечивается тем, что, включившись, тиристорный оптрон 6 выключает исполнительный элемент 13, шунтируя управляющие цепи последнего, и тем самым прекращает работу тиристоров 2 коммутирующего элемента.

В первичную обмотку сварочного трансформатора включается токоограничивающий элемент 3, реализующий необходимое ограничение напряжения.

Поскольку в цепь тиристора первого оптрона 6 включен излучающий диод второго оптрона 10, то после включения оптрона 6 происходит включение оптрона 10. Тиристор оптрона 10 совместно с однополупериодным выпрямителем 4 и конденсаторами 5 и 11 образует двухтактный выпрямитель с удвоением напряжения, которое подается на излучающий диод тиристорного оптрона 6.

При использовании в устройстве тиристорных оптронов ток удержания определяется следующим образом. Управляющий ток оптрона этого типа не превышает

300 мА при температуре окружающей среды

40 С, а ток удержания при той же температуре — — 20 мА. В этом случае сопротивление нагрузки в цепи излучающего диода (резистор 7) при минимальном значении напряжения холостого хода равно — — 280 Ом.

Ток удержания при минимальном значении ограниченного напряжения равен

I,. = " """ — 0,045 А, т. е. в два раза больше, чем максимальный ток удержания.

Датчик 6 контролируемого напряжения, выполненный на тиристорном оптроне, остается включенным до момента короткого замыкания в сварочной цепи.

Короткое замыкание сварочной цепи прекра щает подачу напряжения на двухтактный выпрямитель с удвоением напряжения, конденсаторы 5 и 11 разряжаются на резистор 7 через излучающий диод оптрона 6, диод 9 и тиристор оптрона 6. Как только ток через излучающий диод оптрона 6 станет меньше тока удержания, оптрон 6 выключится и выключится оптрон 10, излучающий диод которого совместно с выпрямителем 4 образует двухтактный выпрямитель с удвоением напряжения.

После выключения оптрона 6 управляющее напряжение, поступающее с двухполупериодного выпрямителя 18, подается в цепи управления исполнительного элемента 13.

1238920

Формула изобретения

Составитель К. Фотина

Техред И. Верес Корректор О. Луговая

Тираж 1001 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и о крытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Н. Данкулич

Заказ 3333/9

В качестве исполнительного элемента в схеме устройства используется тиристорный оптрон, излучающий диод которого подключен к датчику 6 контролируемого напряжения и выпрямителю 18, а тиристор посредством разделительных диодов 17 и ограничивающего резистора 16 — к управляющим электродам тиристоров коммутирующего элемента 2. Подача на излучающий диод исполнительного элемента 13 пульсирующего напряжения приводит к включению этого элемента, который включает коммутирующий элемент 2. Производится сварка, во время которой к датчику 6 контролируемого напряжения подводится рабочее напряжение, /действующее в сварочной цепи, Поскольку напряжение стабилизации стабилитрона 8 выбрано больше максимального напряжения дугового разряда, напряжение, приложенное к датчику 6 во время сварки, не оказывает влияния на последний. Но как только при размыкании сварочной цепи на датчик

6 подано напряжение холостого хода, он срабатывает, выключив коммутирующий элемент 2, переведя схему в режим ограничения напряжения.

Использование автоматического переключения схемы однополупериодного выпрямителя 4 с конденсатором 5 в схему двухтактного выпрямителя с удвоением напряжения, образованного тиристорным оптроном

10 и конденсатором 11, позволяет обеспечить ограничение напряжения в сварочной цепи в режиме холостого хода сварочного трансформатора до безопасной величины

55В1 10оо

Устройство для автоматического ограничения напряжения холостого хода сварочного трансформатора, содержащее токоограничительный элемент, включенный в цепь первичной обмотки сварочного трансформатора, коммутирующий элемент, включенный параллельно токоограничивающему элементу, датчик контролируемого напряжения, 5 однополупериодныи выпрямитель, подключенный к вторичной обмотке сварочного трансформатора, конденсатор, первый вывод которого соединен с выходом однополупериодного выпрямителя, исполнительный элемент, 10 вход которого подключен к выходу датчика контролируемого напряжения, а выход — к управляющему входу коммутирующего элемента, двухполупериодный выпрямитель, вход которого подключен к вспомогательному трансформатору, а выход — на вход исполнительного элемента, ограничивающий резистор, диоды и стабилитрон, отличаюи4ееся тем, что, с целью повышения электробезопасности, датчик контролируемого напряжения выполнен в виде излучающего диода тиристорного оптрона, подключенного к своему тиристору через диод и последовательно с которым вклк 1ены ограничивающий резистор и стабилитрон, напряжение стабилизации которого выбрано превышающим максимальное напряжение дугового раз25 ряда, а устройство снабжено вторым тиристорным оптроном и дополнительным конденсатором, зашунтированным диодом, при этом излучающий диод второго тиристорного оптрона включен в анодную цепь тиристора первого оптрона, тиристор второго оптрона включен между вторичной обмоткой сварочного трансформатора и одним выводом дополнительного конденсатора, другой вывод которого соединен с вторым выводом первого конденсатора и с землей, дат чик контролируемого напряжения подключен параллельно цепочке, образованной указанными конденсаторами, а диод, шунтирующий дополнительный конденсатор, включен встречно контролируемому напряжению.