ОДНОФАЗНЫЙ СВАРОЧНЫЙ АППАРАТ

ОДНОФАЗНЫЙ СВАРОЧНЫЙ АППАРАТ


RU (11) 2095212 (13) C1

(51) 6 B23K9/06, H01F38/08, H02M7/145 

(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: 96114066/07 
(22) Дата подачи заявки: 1996.07.15 
(45) Опубликовано: 1997.11.10 
(56) Аналоги изобретения: 1. SU, авторское свидетельство, 41630, кл. H 01 F 19/04, 1987. 2. Мансуров Н.Н., Попов В.С. Теоретическая электротехника.-М., 1968, с. 330. 
(71) Имя заявителя: Быков Сергей Леонидович 
(72) Имя изобретателя: Быков Сергей Леонидович 
(73) Имя патентообладателя: Быков Сергей Леонидович 

(54) ОДНОФАЗНЫЙ СВАРОЧНЫЙ АППАРАТ 

Сущность изобретения: однофазный сварочный аппарат содержит трансформатор с первичной обмоткой, первой вторичной обмоткой, связанной через первый выпрямительный мост с массой и электродом, второй вторичной обмоткой, связанной через конденсатор со вторым выпрямительным мостом, выход которого соединен параллельно с выходом первого выпрямительного моста. Сварочный аппарат снабжен третьей вторичной обмоткой, соединенной с третьим выпрямительным мостом, выход которого соединен параллельно с выходами первого и второго выпрямительных мостов, причем индуктивность рассеяния третьей вторичной обмотки превышает индуктивность рассеяния второй обмотки, а первый выпрямительный мост выполнен тиристорным. 2 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к однофазным сварочным аппаратом для ручной сварки электродами постоянного тока, в которых непрерывность сварочного тока достигается суммированием токов с разными фазами. Разность фаз токов достигается применением фазосдвигающих элементов. Величина разности фаз содержит один из важных параметров дуги эластичность, т.е. способность сохраняться при увеличении дугового промежутка. Отдельные токи дуги имеют разрыва в начале и конце своих полупериодов. При увеличении дугового промежутка увеличивается напряжение горения дуги. При этом ток дуги уменьшается, а разрывы составляющих токов увеличиваются. В случае двух составляющих токов наибольшая длина дуги получается при разности фаз 90o, когда реализуется наилучшее их перекрытие.

Известен однофазный сварочный аппарат [1] содержащий трансформатор с первичной обмоткой, первой вторичной обмоткой, связанной через первый выпрямительный мост с массой и электродом, второй вторичной обмоткой, связанной через конденсатор со вторым выпрямительным насосом, выход которого соединен параллельно с выходом первого выпрямительного моста. Конденсатор служит фазосдвигающим элементом. Величина сварочного тока меняется переключением числа витков первичной обмотки.

Недостатками прототипа являются: короткая дуга, а также ступенчатое (не плавное) изменение величины сварочного тока.

Причина малой длины дуги при реализации [1] в том, что с помощью конденсатора получить сдвиг фазы в 90o невозможно, поскольку в цепи присутствуют активные сопротивления обмотки и дуги [2] Максимально возможный сдвиг фазы, как показал эксперимент, проведенный втором изобретения, составляет лишь 60o. Емкость конденсатора 100 мкФ, напряжение холостого хода 75В, при этом величина тока 10А. Здесь и ниже под величиной тока нужно понимать средний за период ток при номинальной длине дугового промежутка. В [1] ток цепи обмотки, содержащий конденсатор, составляет половину сварочного тока, т.е. существенно больше 10А. Это практически невыполнимо, поскольку такое увеличение тока приведет не только к чрезмерному увеличению емкости, а значит и размеров конденсатора, но, что самое важное, уменьшит сдвиг фазы настолько, что сделает невозможным даже поджиг дуги.

Технические результаты изобретения максимально длинная дуга и плавное регулирование величины сварочного тока.

Указанные технические результаты достигают тем, что однофазный сварочный аппарат, содержащий трансформатор с первичной обмоткой, первой вторичной обмоткой, связанной через выпрямительный мост с массой и электродом, второй вторичной обмоткой, связанной через конденсатор со вторым выпрямительным мостом, выход которого соединен параллельно с выходом первого выпрямительного моста, согласно изобретению снабжен третьей вторичной обмоткой, соединенной с веденным третьим выпрямительным мостом, выход которого соединен параллельно с выходами первого и второго выпрямительных мостов, причем индуктивность рассеяния третьей вторичной обмотки превышает индуктивность рассеяния второй вторичной обмотки, а первый выпрямительный мост выполнен тиристорным.

Вторая вторичная обмотка выполнена с минимально возможной индуктивностью рассеяния (коэффициент связи с первичной обмоткой близок единице (M2 1)). Емкость конденсатора 1000 мкФ. Это максимально возможная с точки зрения практической реализации емкость. Как указано выше, при напряжении холостого хода 75В это дает средний за период ток 10А, а сдвиг фазы составляет 60o. Третья вторичная обмотка выполнена с большой индуктивностью рассеяния (M3<1). О степени рассеяния можно судить по величине тока короткого замыкания 50А при напряжении холостого хода 75В. При горении дуги ток цепи данной обмотки составляет 30А. Сдвиг фазы 30o. Он имеет знак, противоположный сдвигу фазы второй обмотки, так что разность фаз токов цепей второй и третей обмоток составляет 90o. Вторая вторичная обмотка, как и вторая, выполнена с M11. Тиристоры первого выпрямительного моста имеют систему управления, позволяющую менять момент включения тиристоров в пределах полупериода.

На фиг. 1 приведена схема предлагаемого сварочного аппарата; на фиг. 2 - приведены осциллографы:

а тока i2 на выходе второго выпрямительного моста;

б тока i3 на выходе третьего моста;

в тока ig "дежурной" дуги, равно алгебраической сумме токов i2 и i3 (такой ток реализуется, когда тиристоры первого моста закрыты);

г тока i1 на выходе первого моста для случая, когда тиристоры открываются с некоторым запозданием относительно начала каждого полупериода; пунктиром показан случай открывания тиристоров в начале каждого полупериода;

д полного сварочного тока, равного алгебраической сумме токов ii, iz и ig.

Сварочный аппарат состоит из первичной обмотки 1, трех вторичных обмоток 2, 3, 4 с соответствующими мостами 5, 6, 7. Коэффициенты связи указанных обмоток с первичной обмоткой: M1 1; M2 1; M3 <1. В цепь обмотки 3 включен конденсатор 8. Выходы мостов соединены между собой параллельно на массу 9 и электрод 10. Система управления тиристорами первого моста на фиг. 1 не показана.

Одинаковый сварочный аппарат работает следующим образом. Небольшие по величине, имеющие относительную разность фаз 90o, токи на выходах второго (6) и третьего (7) выпрямительных мостов питают "дежурную" дугу, способную при токе 40А (при номинальном дуговом промежутке) сохраняться при увеличении длины дугового промежутка до 30 мм.

Основная доля сварочного тока поступает с выхода первого моста (5). Изменением в пределах полупериода момента открывания тиристоров, плавно регулируется средняя за период величина тока. При этом сварочный ток плавно изменяется от тока "дежурной" дуги до максимума. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Однофазный сварочный аппарат, содержащий трансформатор с первичной обмоткой, первой вторичной обмоткой, связанной через первый выпрямительный мост с массой и электродом, второй вторичной обмоткой, связанной через конденсатор со вторым выпрямительным мостом, выход которого соединен параллельно с выходом первого выпрямительного моста, отличающийся тем, что он снабжен третьей вторичной обмоткой, соединенной с введенным третьим выпрямительным мостом, выход которого соединен с выходами первого и второго выпрямительных мостов, причем индуктивное рассеяние третьей вторичной обмотки превышает индуктивное рассеяние второй вторичной обмотки, а первый выпрямительный мост выполнен тиристорным.




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