SU1602643A1 - Сварочный источник питани - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к сварке, а именно к источникам переменного тока дл  дуговой сварки алюмини . Цель изобретени  - снижение весогабаритных показателей и повышение КПД. Сварочный источник содержит высоковольтный выпр митель, инвертор, два низковольтных выпр мител , дроссель с двум  обмотками, два конденсатора, два устройства коммутации и блок управлени . Напр жение сети преобразуетс  высоковольтным выпр мителем в посто нный ток, поступающий в инвертор. Ток во вторичной обмотке выходного трансформатора инвертора преобразуетс  с помощью низковольтных выпр мителей в посто нный сварочный ток. При коммутации тока с одного низковольтного выпр мител  на другой направление тока в нагрузке мен етс  на противоположное. Источник питани  обеспечивает выходной ток с независимыми друг от друга длительност ми пр мой и обратной пол рности, что расшир ет его технологические возможности. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к сварке-, а именно к источникам переменного тока дл  дуговой сварки алюмини ,

Целью изобретени   вл етс  снижение массогабаритных показателей и повышение КПД, -

На фиг, представлена схема сварочного источника питани  с отдельным питанием устройств коммутации; ,2 - кривые токов и напр жений; на фиГоЗ - сварочный источник с питанием устройств коммутации от дополнительных обмоток трансформатора источника питани  ..

Сварочный источник, питани  (фиг, l) содержит высоковольтный выпр митель

которого подключен к трехфазной сети, а выход соединен с инвертором 2, который может быть- выполнен на транзисторах или тиристорах, в выходную цепь которого включаетс  первична  Обмотка трансформатора 3 к вторичной обмотке которого подкую- чен выпр митель 4, выход которого через обмотку дроссел  5 соединен с выходными клеммами 6 о К вторичной обмотке трансформатора 3 подключен также дополнительный выпр митель 7, пол рность которого противоположна пол рности выпр мител  4, Выход выпр - мутел  7 через дополнительную обмотку дроссел  5 соедин етс  с выходными

5

клеммами 6, К выходам выпр мителей 4 и 7 подключены устройства 8 и 9 коммутации, а параллельно вторичным полуобмоткам трансформатора 3 - кон- денсаторы 10, 11, Блок 12 управлени , коммутирует ключевые элементы.

Устройство рабо тает следуюнщм образом .

Напр жение трехфазной промьшленной .JQ сети преобразуетс  выпр мителем 1 в посто нный ток, поступающий в инвертор 2, на входы управлени  тиристоров инвертора 2 поступает с блока 12 управлени  двухтактна  поспедова- }5 тельность импульсов, благодар  чему в инверторе происхбдит высокочастотна  коммутаци  и по первичной обмотке трансформатора 3 протекает ток вытока в нагрузке мен етс  на противоположное , причем врем  коммутации за счет соответствующего включени  обмоток дроссел  5 и высокой частоты тока инвертора мало (1-1,5 периода тока высокой частоты), что обеспечивает надежное повторное зажигание дуги. Длительности протекани  Ьр - мого и обратного токов в нагрузке независимы друг от друга. Переключение выходного тока с обратной пол рности на пр мую происходит аналогично: блоком 12 управлени  снимаетс  ток управлени  с тиристоров выпр мител  7 и подаетс  на тиристоры выпр мител  4, Одновременно подаетс  Импульс управлени  на выходной тиристор устройства 9 коммутации и на вход

сокой частоты (5-20 кГц), Ток во вто- 20 ой тиристор устройства 8 коммутации.

ричной обмотке трансформатора 3 преобразуетс  с помощью выпр мител  4 в посто нный , который сглаживаетс  соответствующей обмоткой дроссел  5 и поступает через выходные клеммы 6 к сварочному пос-25 ту. С частотой от единиц до сотен Гц, котора  определ етс  технологическими „ требовани ми, блок управлени  пере- ,- ,ключает ток управлени  тиристоров выпр мител  4 на тиристо- JQ ры дополнительного выпр мител  7, На выходной тиристор устройства 8.коммутации , подключенного к тиристорам выпр мител  4, поступает-импульс управлени  (момент времени t, на ) благодар  чему происходит перезар д конденсатора этого устройства коммутации через тиристоры выпр мител  4 встречно протекающему через них току и конденсаторы 10, 11 соответственно , а также по цепи: обмотка дроссел  5 - выходна  цепь источника Тиристоры выпр мител  4 при этом выключаютс , так как параметры элементов устройства 8 коммутации, дрос- с сел  5 и конденсаторов 10, 11 выбираютс  с учетом обеспечени  времени восстановлени  тиристоров выпр мите- - лей 4 и 7, Кроме того, одновременно с включением выходного тиристора устройства 8 коммутации на входной тиристор устройства 9 коммутации также подаетс  импульс управлени  с блока 12 и подготавливает устройство 9 к дальнейшей работе (при использовании изображенных на фиг,1 двухтактных устройств коммутации), При этом происходит коммутаци  тока с выпр мител  4 на выпр митель 7, направление

40

50

Происходит коммутаци  тока с выпр мител  7 на выпр митель 4, направление тока в нагрузке сварочного источника питани  мен етс , а устройство 8 коммутации подготавливаетс  к дальнейшей работе.

На фиг.З изображен сварочный источник питани , который в дополнение к источнику, изображенному на фиг,1, содержит дополнительные обмотки 13, 14 у трансформатора 3j к которым подключаютс  выпp    тeли 15, 16 и фильтры 17, 18 соответственно, к которым подключаютс  входы питани  Устройств 8 и 9 коммутации. Работа этого источника отличаетс  от работы источника, изображенного на фиг, 1, тем, что напр жение питани  устройств 8, 9 коммутации пропорционально выходной мощности источника, благодар  чему повьпиаетс  КПД источника при работе в режимах малых выходных токов , - Выходной ток иcтoч шкa на фиг, 1 в таком режиме изображен на диаграмме Ig на фиГо2 Броски тока в момент переключени  пол рности объ сн ютс  тем, что мощность устройств 8, 9 коммутации в этом источнике рассчитываетс  на максимальный выходной ток, поэтому при малых токах эта мощность  вл етс  излишнейо Источник, изображенный на , лишен этого недостатка (см. l на фиг„2), так как питание устройств коммутации лро- изводитс  от того же трансформатора, что и питание выходных выпр мителей источник а Кроме того, улучшаютс  массогабаритные параметры этого источника , по сравнению с вариантом

тока в нагрузке мен етс  на противоположное , причем врем  коммутации за счет соответствующего включени  обмоток дроссел  5 и высокой частоты тока инвертора мало (1-1,5 периода тока высокой частоты), что обеспечивает надежное повторное зажигание дуги. Длительности протекани  Ьр - мого и обратного токов в нагрузке независимы друг от друга. Переключение выходного тока с обратной пол рности на пр мую происходит аналогично: блоком 12 управлени  снимаетс  ток управлени  с тиристоров выпр мител  7 и подаетс  на тиристоры выпр мител  4, Одновременно подаетс  Импульс управлени  на выходной тиристор устройства 9 коммутации и на тиристор устройства 8 коммутации.

0 ой тиристор устройства 8 коммутации.

5 Q с -

0

0

Происходит коммутаци  тока с выпр мител  7 на выпр митель 4, направление тока в нагрузке сварочного источника питани  мен етс , а устройство 8 коммутации подготавливаетс  к дальнейшей работе.

На фиг.З изображен сварочный источник питани , который в дополнение к источнику, изображенному на фиг,1, содержит дополнительные обмотки 13, 14 у трансформатора 3j к которым подключаютс  выпp    тeли 15, 16 и фильтры 17, 18 соответственно, к которым подключаютс  входы питани  Устройств 8 и 9 коммутации. Работа этого источника отличаетс  от работы источника, изображенного на фиг, 1, тем, что напр жение питани  устройств 8, 9 коммутации пропорционально выходной мощности источника, благодар  чему повьпиаетс  КПД источника при работе в режимах малых выходных токов , - Выходной ток иcтoч шкa на фиг, 1 в таком режиме изображен на диаграмме Ig на фиГо2 Броски тока в момент переключени  пол рности объ сн ютс  тем, что мощность устройств 8, 9 коммутации в этом источнике рассчитываетс  на максимальный выходной ток, поэтому при малых токах эта мощность  вл етс  излишнейо Источник, изображенный на , лишен этого недостатка (см. l на фиг„2), так как питание устройств коммутации лро- изводитс  от того же трансформатора, что и питание выходных выпр мителей источник а Кроме того, улучшаютс  массогабаритные параметры этого источника , по сравнению с вариантом

питани  устройств коммутации от сете- .вого блока питани  о

По сравнению с базовым объектом- прототипом предлагаемый источник питани  обеспечивает выходной ток с независимыми друг от друга длительност ми пр мой и обратной пол рности , с крутыми передними фронтами КПД этого источника выше, так как отсутствует еще одна ступень преобразовани  энергии, а мощность устройств коммутации в источнике не пре- рышает 1% выходной мощности, так как эти устройства работают с очень низкой частотой по сравнению с частотой работы инвертора По этой же причине они имеют малые мас согабаритные параметры Два выходных выпр мител  имеют лучшие массогабаритные параметры по сравнению с выходным выпр мителем и инвертором известного устройства- прототипа, так как работают поочередно и провод т в сумме тот же ток, ЧТО и один выпр митель в источни- ке-прототипео

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   1602643

   ка трансформатора, вторичные полуобмотки которого соединены с первым низковольтным выпр мителем, выход ко- , торого через обмотку дроссел  подключен к выходным клеммам источника пи- т ани , блок управ-пени , отличаю щ и й с   тем, что, с целью снижени  массогабаритных показателей и 10 повьшени  КПД, источник снабжен допол нительной обмоткой дроссел , двум  устройствами коммутации, двум  ковден саторами и вторым низковольтным.-: выпр мителем , который подключен к .вто- 15 ричной обмотке трансформатора встречно относительно пол рности первого низковольтного выпр мител , а его выход соединен с выходными клеммами источника через дополнительную обмотку дроссел , котора  соединена соглаг. но с обмоткой дроссел , к выходу каждого из низковольтных выпр мителей подключены устройства коммутации, а параллельно каждой из вторичных 25 полуобмоток трансформатора включены : конденсаторы

   2 Источник питани  по от 20

   I

   личающий с  тем что трансформатор снабжен двум  дополнительСварочный источник питани , со- 30 ныж обмотками, к которым подключены

   диодные выпр мители со сглаживакщими фильтрами, к выходу которых присоединены входы питани  устройств KOtviMi - тациИо

   держащий подключенный к трехфазной сети высоковольтный выпр митель, к которому подключен инвертор, к выходу которого подключена первична  обмот1602643

   ка трансформатора, вторичные полуобмотки которого соединены с первым низковольтным выпр мителем, выход ко- , торого через обмотку дроссел  подключен к выходным клеммам источника пи- т ани , блок управ-пени , отличаю- щ и й с   тем, что, с целью снижени  массогабаритных показателей и 0 повьшени  КПД, источник снабжен дополнительной обмоткой дроссел , двум  устройствами коммутации, двум  ковден- саторами и вторым низковольтным.-: выпр мителем , который подключен к .вто- 5 ричной обмотке трансформатора встречно относительно пол рности первого низковольтного выпр мител , а его выход соединен с выходными клеммами источника через дополнительную обмотку дроссел , котора  соединена соглаг.- но с обмоткой дроссел , к выходу каждого из низковольтных выпр мителей подключены устройства коммутации, а параллельно каждой из вторичных 5 полуобмоток трансформатора включены : конденсаторы

   2 Источник питани  по от 0

   Фиг. 1