RU1816589C

RU1816589C - Power supply source for supplying welding arc

Info

Publication number: RU1816589C
Authority: RU
Inventors: Александр Владимирович Лоос; Алексей Владимирович Лукутин
Original assignee: Томский политехнический институт им.С.М.Кирова
Priority date: 1991-04-17
Filing date: 1991-04-17
Publication date: 1993-05-23

Abstract

Использование: изобретение целесообразно использовать в технологических процессах электродуговой сварки в автономных услови х. Сущность изобретени : источник питани содержит приводной двигатель, трехфазный асинхронный генератор с короткозамкнутым ротором, трехфазную конденсаторную батарею самовозбуждени , трехфазный понижающий трансформатор, подключенный к трехфазномудвухполупериодному выпр мителю, питающему сварочную дугу. В пазах статора генератора выполнена дополнительна трехфазна обмотка, магнитно не св занна с основной трехфазной обмоткой, фазы которой соединены последовательно согласно и подключены к выходу выпр мител через блок регулировани и обратной св зи. Таким образом, сварочна дуга питаетс выпр мленным током, а регулирование сварочного процесса и обратна св зь осуществл ютс за счет изменени тока в дополнительной трехфазной обмотке статора.2 ил. ёUsage: the invention is advisable to use in technological processes of electric arc welding in stand-alone conditions. SUMMARY OF THE INVENTION: a power source comprises a drive motor, a three-phase asynchronous squirrel-cage generator, a three-phase self-excitation capacitor bank, a three-phase step-down transformer connected to a three-phase two-half-wave rectifier supplying the welding arc. An additional three-phase winding is made in the grooves of the generator stator, which is not magnetically connected to the main three-phase winding, the phases of which are connected in series according to and connected to the rectifier output through the control and feedback unit. Thus, the welding arc is powered by a rectified current, and the welding process and feedback are controlled by changing the current in the additional three-phase stator winding. 2 ill. ё

Description

Изобретение относитс к сварочному производству, в частности к сварочным источникам питани электромашинного типа.The invention relates to welding production, in particular to welding power sources of an electric machine type.

Целью изобретени вл етс улучшение технико-экономических показателей источника питани сварочной дуги, а именно обеспечение регулировани и обратной св зи по напр жению на сварочной дуге путем изменени электрических параметров асинхронного генератора.The aim of the invention is to improve the technical and economic characteristics of the power source of the welding arc, namely, to provide regulation and feedback on the voltage on the welding arc by changing the electrical parameters of the asynchronous generator.

На фиг.1 приведена принципиальна схема источника питани сварочной дуги. Приводной двигатель 1 механически св зан с ротором 2 асинхронного генератора. На статоре 3 асинхронного генератора в одних пазах расположены, основна трехфазна обмотка 4 и дополнительна трехфазна обмотка 5, фазы которой соединены последовательно согласно. Трехфазные обмотки статора магнитно не св заны. Конденсаторна батаре самовозбуждени 6 подключена параллельно основной трехфазной обмотке 4 статора. Понижающий трансформатор 7 первичной обмоткой подключен к обмотке 4 статора, а его вторична обмотка подключена к трехфазному двухполупериодному выпр мителю 8. Его выход подключен к сварочной дуге 9. Выход выпр мител 8 подключен также через блок 10 обратной св зи и регулировани к дополнительной обмотке 5.Figure 1 is a schematic diagram of a welding arc power source. The drive motor 1 is mechanically coupled to the rotor 2 of the asynchronous generator. On the stator 3 of the asynchronous generator in one grooves are located, the main three-phase winding 4 and the additional three-phase winding 5, the phases of which are connected in series according to. The three phase stator windings are not magnetically coupled. A self-driving capacitor bank 6 is connected in parallel with the main three-phase stator winding 4. The step-down transformer 7 is connected by a primary winding to the stator winding 4, and its secondary winding is connected to a three-phase half-wave rectifier 8. Its output is connected to the welding arc 9. The output of the rectifier 8 is also connected via the feedback and regulation unit 10 to the additional winding 5.

На фиг.2 показаны вольт-амперна характеристика конденсаторной батареи Uc(l) и характеристика намагничивани генера00Figure 2 shows the current-voltage characteristic of the capacitor bank Uc (l) and the magnetization characteristic of the generator00

ел ate

0000

чh

тора при различных токах In вспомогательной обмотки статора.torus at various currents In the auxiliary stator winding.

В исходном состо нии работы источника питани (фиг,1) сварочна дуга 9 не возбуждена , ротор 2 асинхронного генератора приводитс во вращение приводным двигателем 1. Так как конденсаторы самовозбуждени 6 подключены к трехфазной обмотке 4 статора то происходит самовозбуждение генератора. Напр жение низковольтной об- (Мотки 7 выпр мл етс трехфазным двухпо- лупериодным выпр мителем 8 и через блок регулировани и обратной св зи 10 подаетс в обмотку статора 5. Блок регулировани и обратной св зи 10 в одном из вариантов состоит из параллельно включенных резистора и конденсатора. Регулиру величину сопротивлени резистора, можно измен ть ток подмагничивани In в обмотке статора 5. С увеличением тока подмагничивани 1п2 lni происходит уменьшение напр жени основной обмотки 4 статора U2 Ui (фиг.2) и, следовательно, напр жени на выходе выпр мител 8. Так как обмотки 4 и 5 статора магнитно не св заны, то переменные токи обмотки 4 не трансформируютс в обмотку 5. Это достигаетс , если выполнить обмотки 4 и 5 с разным числом пар полюсов 2pi 2р2 таким образом, чтобы обмоточный коэффициент каждой из обмоток по отношению к магнитному-полю другой обмотки был равен нулю. Посто нный ток, протекающий по обмотке 5, фазы которой включены последовательно согласно,создает, аналогично токам нулевой последовательности, магнитное поле на пут х потоков рассе ни , насыща зубцовую зону статора и прилегающие к ним непосредственно участки рма .In the initial state of operation of the power source (Fig. 1), the welding arc 9 is not excited, the rotor 2 of the asynchronous generator is driven by the drive motor 1. Since the self-excitation capacitors 6 are connected to the three-phase winding 4 of the stator, self-excitation of the generator occurs. The voltage of the low-voltage circuit (Coils 7 is rectified by a three-phase, half-wave rectifier 8 and, through the control and feedback unit 10, is supplied to the stator winding 5. In one of the options, the control and feedback unit 10 consists of a parallel-connected resistor and By adjusting the resistance value of the resistor, you can change the magnetization current In in the stator winding 5. With an increase in the magnetization current 1n2 lni, the voltage of the main winding 4 of the stator U2 Ui decreases (figure 2) and, therefore, the output voltage rectifier 8. Since the stator windings 4 and 5 are not magnetically connected, the alternating currents of winding 4 are not transformed into winding 5. This is achieved if windings 4 and 5 are made with different numbers of pole pairs 2pi 2p2 so that the winding coefficient of each from the windings with respect to the magnetic field of the other winding was equal to 0. The constant current flowing through the winding 5, the phases of which are connected in series according to, creates, like the zero sequence currents, a magnetic field along the paths of scattering fluxes, saturating the stator tooth zone and the adjacent parts of the RM.

При возбуждении сварочной дуги 9 про- исходитуменьшение напр жени на выходе выпр мител 8, что соответствующим образом измен ет ток подмагничивани In и регулирует процесс самовозбуждени (фиг.2). При этом с помощью конденсатора блока регулировани и обратной св зи 10 осуществл етс гибка обратна св зь, а с помощью сопротивлени - жестка обратна св зь по напр жению на сварочной дуге.When the welding arc 9 is excited, the voltage at the output of the rectifier 8 decreases, which accordingly changes the magnetization current In and regulates the self-excitation process (Fig. 2). In this case, flexible feedback is carried out using the capacitor of the control unit and feedback 10, and with the help of resistance, rigid feedback is performed on the voltage on the welding arc.

Предлагаемый источник питани сварочной дуги имеет лучшие технико-экономические показатели по сравнению с известными, а именно осуществление регулировани сварочного процесса без воздействи на приводной двигатель, что улучшает быстродействие регулировани и вл етс The proposed power source of the welding arc has the best technical and economic indicators compared with the known ones, namely, the regulation of the welding process without affecting the drive motor, which improves the speed of regulation and is

более экономичным. Подмагничивание магнитной системы статора асинхронного генератора осуществл етс при более простой конструкции обмотки подмагничивани , чем в известных источниках питани . В схеме отсутствуют также дополнительные конденсаторные батареи самовозбуждени и трансформаторы.more economical. Magnetization of the magnetic system of the stator of an asynchronous generator is carried out with a simpler design of the magnetization winding than in known power sources. The circuit also lacks additional self-excitation capacitor banks and transformers.

Достигаемое при этом улучшение технико-экономических показателей особенноThe improvement achieved in this process, especially

существенно при использовании источника в передвижных автономных системах, где регулирование частоты вращение вала отбора мощности дизельного двигател или двигател внутреннего сгорани затруднено.significantly when using the source in mobile autonomous systems, where the frequency regulation of the rotation of the power take-off shaft of a diesel engine or internal combustion engine is difficult.

Claims

The claims

A welding arc power source comprising a drive motor, a three-phase asynchronous squirrel-cage generator, a three-phase

self-excitation capacitor bank connected in parallel to the three-phase stator winding, step-down three-phase transformer, the primary winding of which is connected in parallel with

a three-phase winding of the generator stator, and the secondary winding of a three-phase transformer is connected to a three-phase two-half-wave. rectifier, the output of which is connected with the arc gap,

characterized in that, in order to improve technical and economic indicators, an additional three-phase winding is made in the grooves of the generator stator, magnetically not connected to the main three-phase winding, the phases of which are connected in series according to and connected to the rectifier output through the control and feedback unit.

Editor G. Belsk

Fi Mr. I

Compiled by A. Loos Tehred M. Morgenthal

Proofreader N. Gunko