СВАРОЧНОЕ ЗАРЯДНО-ПУСКОВОЕ УСТРОЙСТВО

СВАРОЧНОЕ ЗАРЯДНО-ПУСКОВОЕ УСТРОЙСТВО


RU (11) 2130678 (13) C1

(51) 6 H02J7/10, H02M7/06, B23K9/06, H01F38/08 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.10.2007 - прекратил действие, но может быть восстановлен 

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

(14) Дата публикации: 1999.05.20 
(21) Регистрационный номер заявки: 94045455/09 
(22) Дата подачи заявки: 1994.12.27 
(45) Опубликовано: 1999.05.20 
(56) Аналоги изобретения: SU 1460745 A, 19.05.92. SU 1667165 A, 30.07.91. DE 2346903 B2, 07.09.78. SU 1505701 A, 07.09.89. 
(71) Имя заявителя: Акционерное общество "АвтоВАЗ" 
(72) Имя изобретателя: Горунов Н.Н. 
(73) Имя патентообладателя: Акционерное общество "АвтоВАЗ" 
(98) Адрес для переписки: 445633, Самарская обл., Тольятти, Южное ш.36, АО "АвтоВАЗ" УТР ОПЛИР Ивненко Е.П. 

(54) СВАРОЧНОЕ ЗАРЯДНО-ПУСКОВОЕ УСТРОЙСТВО 

Сварочное зарядно-пусковое устройство содержит трансформатор с О-образным магнитопроводом, на стержнях которого расположены первичная и вторичная обмотки трансформатора. Вторичная обмотка состоит из двух частей, соединенных последовательно и расположенных на разных стержнях. Устройство содержит также клеммы для питания нагрузок постоянным током. Первичная обмотка трансформатора выполнена из двух соединенных последовательно и установленных на разных стержнях частей и подключена к клеммам питания нагрузок переменным током и через тиристорный регулятор к питающей сети. Концы вторичной обмотки подключены ко входу выпрямительного моста, а средняя точка - к дополнительно установленной выходной клемме для питания нагрузок постоянным током. Выходные выводы выпрямительного моста соединены с клеммами питания нагрузок регулируемым постоянным током: плюсовой вывод - с плюсовой клеммой, минусовой - через дроссель с минусовой клеммой. Перед дросселем к минусовому выводу выхода выпрямительного моста подключен минусовой вывод конденсатора, плюсовой вывод которого соединен с выпрямительным мостом через переключатель, предназначенный для поочередного соединения конденсатора, или с плюсовым выходным выводом выпрямительного моста и с плюсовой выходной клеммой питания нагрузок регулируемым постоянным током, или с одним из выводов входа выпрямительного моста. Части обмоток трансформатора, размещенные на одном из стержней, выбирают с соотношением витков 1/3 n1 и 2/3 n2, а на другом - 2/3 n1 и 1/3 n2 соответственно, где n1 - общее число витков первичной обмотки, а n2 - общее число витков вторичной обмотки. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей и улучшение рабочих показателей устройства. 3 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к источникам регулируемого напряжения и может быть использовано в электротехнике для питания различных нагрузок активного или индуктивного характера.

Известен регулируемый трансформатор для сварки по а.с. СССР N 1667165, кл. H 01 F 31/06, содержащий тиристорный регулятор, трансформатор с О-образным магнитопроводом, на котором размещены концентрически одна относительно другой первичная и вторичная обмотки, каждая из которых состоит из двух катушек, расположенных на разных стержнях, и клеммы для подключения нагрузок.

В этом устройстве изменением угла включения тиристоров, установленных во вторичной цепи, осуществляется регулирование сварочного тока и соответственно тока короткого замыкания. Данная намотка трансформатора позволяет получить оптимальные массогабаритные показатели трансформатора с высоким КПД, но при такой конструкции токи короткого замыкания трансформатора значительно превышают допустимые значения при максимальных выходящих значениях, что ухудшает качество сети и ведет к перегреву трансформатора, а регулирование во вторичной сети снижает его функциональные возможности.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению по достигаемому результату является однофазный трансформатор для устройства сварки на постоянном токе, содержащий О-образный магнитопровод, на одном из стержней которого расположены первичная обмотка и часть вторичной обмотки, а на другом - вторая часть вторичной обмотки (а. с. СССР N 1460745, кл. H 01 F 31/06, 31/06, публ. 1989 г.). Это устройство принято нами за прототип.

В этом устройстве имеется только ступенчатое изменение выпрямленного напряжения, т.к. для этого применен переключатель, который изменяет количество подключенных к выпрямителю обмоток. Кроме того, при сварке трудно получить устойчивое горение дуги ввиду провалов выпрямленного напряжения до нуля при двухполупериодном выпрямлении.

Задачей заявляемого технического решения является расширение функциональных возможностей и улучшение рабочих характеристик устройства.

Технический результат достигается тем, что в сварочном зарядно-пусковом устройстве, содержащем трансформатор с О-образным магнитопроводом, на стержнях которого расположены первичная и вторичная обмотки трансформатора, из которых последняя состоит из двух частей, соединенных последовательно и расположенных на разных стержнях, и клеммы для питания нагрузок постоянным током, согласно заявляемому техническому решении первичная обмотка трансформатора выполнена из двух соединенных последовательно и установленных на разных стержнях частей и подключена к клеммам питания нагрузок переменным током и к тиристорному регулятору, концы вторичной обмотки подключены ко входу выпрямительного моста, а средняя точка - к дополнительно установленной выходной клемме для питания нагрузок постоянным током, при этом выходные выводы выпрямительного моста соединены с клеммами питания нагрузок постоянным током: первый вывод - с плюсовой клеммой, второй - через дроссель с минусовой клеммой, причем перед дросселем включен конденсатор, один из выводов которого с помощью переключателя режима работ подключен к плюсовой клемме питания нагрузок постоянным током или к одному из выводов входа выпрямительного моста, а части первичной и вторичной обмоток трансформатора, размещенные на одном из стержней, выбраны с соотношением витков 1/3 n1 и 2/3 n2, а на другом - 2/3 n1 и 1/3 n2 соответственно, где n1 - общее число витков первичной обмотки, а n2 - общее число витков вторичной обмотки.

Поставленная цель достигается тем, что тиристорный регулятор установлен в первичной цепи трансформатора, что позволяет получить регулируемое переменное напряжение для питания различных нагрузок и осуществить глубокое, плавное регулирование выпрямленного вторичного напряжения. Подключение концов вторичной обмотки на вход выпрямительного моста, а ее среднего вывода к выходной клемме позволяет получать одновременно на выходе устройства без предварительной коммутации два уровня выпрямленного напряжения. Включение в общей цепи дросселя с установленным на входе конденсатором, один из выводов которого с помощью переключателя режима работ подключен к клемме питания нагрузок постоянным током или к одному из выводов входа выпрямительного моста, обеспечивает устойчивое горение и зажигание дуги путем повышения входного напряжения до амплитудного или создание разрядной составляющей тока при заряде батарей асимметричным током, что благоприятно сказывается на увеличении срока службы аккумулятора, а указанное соотношение витков катушек первичной и вторичной обмоток трансформатора снижает максимальные токи короткого замыкания путем повышения поля рассеяния, т.е. позволяет получить требуемые рабочие характеристики трансформатора, в частности Jк.з.2Jраб. На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема устройства, на фиг. 2 - конструктивная схема трансформатора, на фиг. 3 - внешние характеристики заявляемого устройства при максимальном выходном напряжении.

Тиристорный регулятор 1 позволяет получить регулируемое переменное напряжение на выходных клеммах 2 и первичной обмотке трансформатора, имеющего О-образный магнитопровод 3, на котором размещены концентрически одна относительно другой первичная n1 и вторичная n2 обмотки, каждая из которых состоит из двух частей: 4 и 5 - первичная, 6 и 7 - вторичная обмотки трансформатора, расположенные на разных стержнях (фиг. 2) и соединенные между собой последовательно. Вторичная обмотка имеет средний вывод, соединенный с дополнительно установленной выходной клеммой 8 для питания нагрузок постоянным током. Концы вторичной обмотки соединены с входными выводами выпрямительного моста 9, выходные выводы которого соединены с клеммами питания нагрузок постоянным током: первый вывод - с плюсовой клеммой 10, второй - через дроссель 11 с минусовой клеммой 12. Для обеспечения оптимальных условий горения дуги в общей цепи перед дросселем 11 подключен конденсатор 13, другой вывод которого соединен с одним из выводов входа выпрямительного моста 9 через переключатель рода работ 14 или с плюсовой клеммой питания нагрузок постоянным током. Режим соединения конденсатора с плюсовой клеммой 10 выпрямленного напряжения (изображенной на схеме) используется при сварке для повышения напряжения до амплитудного значения и улучшения условий зажигания дуги и ее горения, а режим соединения конденсатора с одним из выводов входа выпрямительного моста 9 применяется для создания разрядной составляющей тока при заряде аккумуляторных батарей асимметричным током. Между клеммами 12 и 8 включен блок измерения и автоматики 15, осуществляющий измерения, индикацию и отключение устройства по окончании зарядки батарей и возникновения аварийных ситуаций.

Для обеспечения требуемой внешней характеристики устройства Jк.з.2Jраб., где Jк.з. - ток короткого замыкания на выходе выпрямительного моста, а Jраб. - максимальный ток нагрузки, частей 4 - первичной и 6 - вторичной обмоток трансформатора, размещенных на одном из стержней, выбирают с соотношением витков 1/3 n1 и 2/3 n2 - соответственно, а катушки 5 и 7, расположенные на другом стержне, - с соотношением витков 2/3 n1 и 1/3 n2, где

n1 - общее число витков первичной обмотки,

n2 - общее число витков вторичной обмотки.

Работа устройства.

Включив устройство в сеть и изменяя регулятором 1 угол открывания тиристоров, получают на клеммах 2 плавно регулируемое напряжение для питания нагрузок переменным током, которое также прикладывается к первичной обмотке трансформатора 3. На зажимах 10 и 12 для питания нагрузок постоянным током при этом получается постоянное напряжение, которое служит для питания нагрузки при сварке, а при использовании дополнительно установленной клеммы 8, соединенной со средней точкой вторичной обмотки трансформатора 3, - для пуска стартера или зарядки аккумулятора. Ток зарядки или пуска стартера определяется углом открывания тиристоров.

Намотка трансформатора с указанным соотношением витков на катушках первичной и вторичной обмоток обеспечивает необходимый наклон внешней характеристики при максимальном выходном напряжении с регулятора, что улучшает рабочие характеристики и соответственно эксплуатационные показатели заявляемого устройства. Выпрямленное напряжение на выходе имеет два уровня, что позволяет питать без предварительной коммутации цепей различные нагрузки, например сварку и зарядку аккумуляторных батарей, используя одни и те же органы регулирования и контроля.

Включение дросселя последовательно в общей цепи с включенным на входе конденсатором позволяет создать оптимальные условия горения и зажигания дуги путем повышения холостого выпрямленного напряжения до амплитудного и устранение провалов его до нуля. В то же время этот конденсатор используется и для создания разрядной составляющей тока при зарядке аккумуляторных батарей, обеспечивая необходимое соотношение от тока заряда. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Сварочное зарядно-пусковое устройство, содержащее трансформатор с О-образным магнитопроводом, на стержнях которого расположены первичная и вторичная обмотки трансформатора, из которых последняя состоит из двух частей, соединенных последовательно и расположенных на разных стержнях, и клеммы для питания нагрузок постоянным током, отличающееся тем, что первичная обмотка трансформатора выполнена из двух соединенных последовательно и установленных на разных стержнях частей и подключена к клеммам питания нагрузок переменным током и к тиристорному регулятору, концы вторичной обмотки подключены ко входу выпрямительного моста, а средняя точка - к дополнительно установленной выходной клемме для питания нагрузок постоянным током, при этом выходные выводы выпрямительного моста соединены с клеммами питания нагрузок постоянным током: первый вывод - с плюсовой клеммой, второй через дроссель - с минусовой клеммой, причем перед дросселем включен конденсатор, другой вывод которого с помощью переключателя режима работ подключен к плюсовой клемме питания нагрузок постоянным током или к одному из выводов входа выпрямительного моста, а части первичной и вторичной обмоток трансформатора, размещенные на одном из стержней, выбраны с соотношением витков 1/3 n1 и 2/3 n2 соответственно, где n1 - общее число витков первичной обмотки, а n2 - общее число витков вторичной обмотки.




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