УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ СВАРКИ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ СВАРКИ


RU (11) 2095210 (13) C1

(51) 6 B23K9/00, H01F38/08 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.10.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 1997.11.10 
(21) Регистрационный номер заявки: 96100594/02 
(22) Дата подачи заявки: 1996.01.10 
(45) Опубликовано: 1997.11.10 
(56) Аналоги изобретения: SU, авторское свидетельство, 554967, кл. B 23 K 9/00, 1977. 
(71) Имя заявителя: Караваев Виктор Терентьевич 
(72) Имя изобретателя: Караваев Виктор Терентьевич 
(73) Имя патентообладателя: Караваев Виктор Терентьевич 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ СВАРКИ 

Использование: сварка, источник питания для различных видов ручной, автоматической и полуавтоматической сварки, особенно в случаях, требующих повышенного холостого хода источников. Сущность изобретения: устройство содержит сварочный вспомогательный трансформатор с отдельными магнитопроводами, при этом первичная обмотка сварочного трансформатора одной клеммой подключена к выводной клемме сети через встречно включенную обмотку вспомогательного трансформатора, при этом первичная обмотка вспомогательного трансформатора включена последовательно и согласно со вторичной обмоткой сварочного трансформатора. В магнитопроводе вспомогательного трансформатора выполнен воздушный зазор. 1 з. п. ф-лы, 2 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к сварке и может использоваться как источник питания для различных видов ручной, автоматической и полуавтоматической сварки, особенно в случаях, требующих повышенного холостого хода источников.

Известно устройство дуговой сварки с целью подпитки и тиристорным фазорегулятором в цепи первичной обмотки силового трансформатора.

Однако непосредственное шунтирование тиристоров дросселем снижает напряжение первичной обмотки сварочного трансформатора в интервалы непроводимости тиристоров и отрицательно влияет на устойчивость горения дуги.

Известно также устройство для дуговой сварки, содержащее сварочный трансформатор и вспомогательный трансформатор, в первичную обмотку которого включен коммутатор, управляющая цепь которого соединена с датчиком параметра дуги, включенным в сварочную цепь, вторичная обмотка вспомогательного трансформатора соединены последовательно с первичной обмоткой сварочного трансформатора и шунтирована дополнительно введенным в устройство коммутатором из встречно параллельно включенных вентилей. Подключение вспомогательного трансформатора также от сети с током подпитки 10-30 А резко снижает КПД устройства, а наличие блоков управления и датчиков тока понижает надежность его работы.

Кроме того, форма кривой напряжения сварочного трансформатора при тиристорном регулировании несинусоидальна и коэффициент нелинейных искажений значительно больше коэффициента нелинейных искажений сети.

Регулирование тока в первичной обмотке вспомогательного трансформатора посредством открытия и закрытия симистора также увеличивает коэффициент нелинейных искажений устройства.

Техническая задача изобретения создание устройства для электродуговой сварки с целью, обеспечивающей стабильное горение дуги.

Поставленная задача решается следующим образом.

Предложено устройство для электродуговой сварки, содержащее сварочный трансформатор и вспомогательный трансформатор с отдельными магнитопроводами, при этом первичная обмотка сварочного трансформатора одной клеммой подключена к выводной клемме сети через встречно включенную обмотку вспомогательного трансформатора, первичная обмотка сварочного трансформатора одной клеммой подсоединена к выводной клемме сети через вторичную обмотку вспомогательного трансформатора, при этом первичная обмотка вспомогательного трансформатора включена последовательно и согласно со вторичной обмоткой сварочного трансформатора, а в магнитопроводе вспомогательного трансформатора выполнен воздушный зазор.

Кроме того, коэффициент трансформации сварочного трансформатора выполнен меньше коэффициента трансформации вспомогательного трансформатора.

Сущность технического решения поясняется следующим.

Предложенное устройство из сварочного трансформатора и вспомогательного трансформатора, в котором первичная обмотка сварочного трансформатора одной клеммой подключена к выводной клемме сети через встречно включенную вторичную обмотку вспомогательного трансформатора, при этом первичная обмотка вспомогательного трансформатора включена последовательно и согласно со вторичной обмоткой сварочного трансформатора, обеспечивает уменьшение тока включения устройства на холостой ход, а после зажигания дуги поддерживает ее стабильное возбуждение за счет увеличения тока подпитки, полученного от вспомогательного трансформатора работающего в режиме повышающего трансформатора с возможностью изменения коэффициента трансформации в широких пределах (1 20).

На фиг. 1 изображена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 внешние характеристики устройства.

Сварочный трансформатор имеет магнитопровод 1, на котором размещены первичная обмотка 2 и вторичная обмотка 3. Вспомогательный трансформатор имеет магнитопровод 4, на котором размещены первичная обмотка 5 и вторичная обмотка 6. Первичная обмотка 2 сварочного трансформатора одним выводом подключена встречно к выводной клемме вторичной обмотки 6 вспомогательного трансформатора. Первичная обмотка 5 вспомогательного трансформатора включена последовательно и согласно с вторичной обмоткой 3 сварочного трансформатора через электрод 7 и сварочное изделие 8.

Устройство работает следующим образом.

При включении устройства к сети напряжение U1 прикладывается к первичной обмотке 2 сварочного трансформатора и вторичной обмотке 6 вспомогательного трансформатора, при наличии большего сопротивления между электродом 7 и свариваемым изделием 8 протекает ток холостого хода 0,5 А, и создаваемый им магнитный поток индуктирует в первичной обмотке 2 сварочного трансформатора ЭДС E1, а во вторичной обмотке 3 ЭДС E2, равную U2. Падение напряжения на вторичной обмотке 6 вспомогательного трансформатора составляет 0,5 В вследствие того, что магнитопровод 4 выполнен с воздушным зазором 2 4 мм, уменьшая индуктивность вспомогательного трансформатора, выполняющего также функции дросселя.

При первоначальном подключении сварочного трансформатора к сети через вторичную обмотку 6 вспомогательного трансформатора с магнитопроводом 4, выполняющих функцию дросселя, уменьшается насыщение магнитной цепи сварочного трансформатора и соответственно уменьшается пусковой ток.

После поджигания дуги между электродом 7 и сварочным изделием 8 во вторичной цепи сварочного трансформатора протекает ток.

Устройство работает после зажигания дуги следующим образом.

В момент прохождения напряжения через нуль за счет наличия индуктивности обмоток 2, 3 сварочного трансформатора, индуктивности первичной 5 и вторичной обмотки 6 вспомогательного трансформатора ток подпитки во вторичной цепи имеет достаточную величину для возбуждения дуги.

Уменьшение сопротивления между электродом 7 и сварочным изделием 8 первоначально приводит к увеличению тока во вторичной цепи и уменьшению выходного напряжения сварочного трансформатора U2. Однако вследствие того, что первичная обмотка 5 вспомогательного трансформатора включена согласно со вторичной обмоткой 3 сварочного трансформатора увеличение вторичного тока приводит к пропорциональному увеличению напряжения на вторичной обмотке 6 вспомогательного трансформатора, соответственное увеличение напряжения на первичной обмотке 2 и вторичной обмотке 3 сварочного трансформатора.

Увеличения напряжения на вторичной обмотке 3 сварочного трансформатора может быть достигнуто дополнительным уменьшением числа витков в первичной обмотке 2 сварочного трансформатора (не показано).

Увеличение вторичного тока приводит к дополнительному увеличению индуктивного сопротивления контуров устройства, что обеспечивает автоматическое регулирование напряжений и тока, что поддерживает горение дуги во всех режимах сварки.

Изменение величины тока сварки (фиг. 2) регулируется переключением числа витков вторичной обмотки 6 вспомогательного трансформатора (не показано), и обмотки 3 сварочного трансформатора.

Пропорциональное увеличение индуктивного сопротивления вспомогательного трансформатора при увеличении тока нагрузки ограничивает величину тока короткого замыкания сварочного трансформатора.

При обрыве дуги вторичный ток нагрузки уменьшается до нуля и ЭДС E2 вторичной обмотки 6 вспомогательного трансформатора также становится равной нулю, а напряжение U2 сварочного трансформатора в нерабочем состоянии восстанавливается до начального напряжения холостого хода, что удовлетворяет условиям техники безопасности.

Кривая напряжения устройства при амплитудном регулировании синусоидальная, поэтому коэффициент нелинейных искажений незначительный и практически равен коэффициенту нелинейных искажений сети.

Глубина регулирования стабильного возбуждения дуги сварочного трансформатора с помощью вспомогательного трансформатора, работающего в режиме трансформатора тока с повышающим коэффициентом трансформации, пропорциональна коэффициенту трансформации (1 120) вспомогательного трансформатора и дополнительно увеличивается с уменьшением индуктивного сопротивления короткого замыкания сварочного трансформатора. Расширение диапазона регулирования напряжения устройства, выполнение трансформации тока подпитки из вторичного контура сварочного трансформатора в его первичный контур, простота конструкции, снижение расхода активных материалов, ремонтопригодность, а также высокие энергетические показатели дают значительный экономический эффект.

Опытный образец предлагаемого устройства на базе трансформатора для дуговой резки и сварки, по патенту N 2041038, кл.B 23 K 9/00, имеет следующие характеристики:

Входное напряжение U1 (однофазное) 220 В

Ток/напряжение дуги Iд/Uд 300 А/34 В 250 А/31 В 200 А/28 В 150 А/28 В 100 А/23 В 50 А/20 В

Выходное напряжение U2xx, В 40

Число витков первичной обмотки сварочного трансформатора, 1c 208

Число витков вторичной обмотки сварочного трансформатора, 2c 36

Число витков в первичной обмотке вспомогательного трансформатора, 1в 5

Число витков во вторичной обмотке вспомогательного трансформатора, 2в - 560

Масса кг 18

Габариты, мм 200 х 340 х 180я 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Устройство для электродуговой сварки, содержащее сварочный трансформатор и вспомогательный трансформатор с отдельными магнитопроводами, при этом первичная обмотка сварочного трансформатора одной клеммой подключена к выводной клемме сети через встречно включенную обмотку вспомогательного трансформатора, отличающееся тем, что первичная обмотка сварочного трансформатора одной клеммой подключена к выводной клемме сети через вторичную обмотку вспомогательного трансформатора, при этом первичная обмотка вспомогательного трансформатора включена последовательно и согласно со вторичной обмоткой сварочного трансформатора, а в магнитопроводе вспомогательного трансформатора выполнен воздушный зазор.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что коэффициент трансформации сварочного трансформатора выполнен меньше коэффициента трансформации вспомогательного трансформатора.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян

Независимый научно технический портал
Технология сварки и сварочное оборудование






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+сварка -металлов".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "сварка" будут найдены слова "газасварка", "электросварка" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("сварка!").



Рейтинг@Mail.ru