УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ


RU (11) 2175596 (13) C1

(51) 7 B23K9/10 

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

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

(14) Дата публикации: 2001.11.10 
(21) Регистрационный номер заявки: 2000107229/02 
(22) Дата подачи заявки: 2000.03.23 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2000.03.23 
(45) Опубликовано: 2001.11.10 
(56) Аналоги изобретения: SU 487728, 21.01.1976. SU 240899, 14.08.1969. SU 1618543 A1, 07.01.1991. SU 1816591 A1, 23.05.1993. 
(71) Имя заявителя: Открытое акционерное общество "Юргинский машиностроительный завод" 
(72) Имя изобретателя: Князьков А.Ф.; Федько В.Т.; Князьков С.А.; Крампит Н.Ю.; Крампит А.Г. 
(73) Имя патентообладателя: Открытое акционерное общество "Юргинский машиностроительный завод" 
(98) Адрес для переписки: 652000, Кемеровская обл., г. Юрга, ул. Шоссейная, 3, ОАО "ЮМЗ", Патентная служба 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ 

Изобретение относится к области сварки, в частности к устройствам для сварки плавящимся электродом, и может найти применение в различных отраслях промышленности. В сварочную цепь последовательно включены силовой тиристор (3), сглаживающий дроссель (4), обратный диод (5) и коммутирующий дроссель (6). Фильтрующий конденсатор (2) параллельно подключен к источнику постоянного тока (1). Коммутирующий конденсатор (11) и вспомогательный тиристор (7) соединены последовательно и подключены параллельно коммутирующему дросселю (6). Цепь состоит из последовательно соединенных коммутирующего конденсатора (11), зарядного дросселя (8) и блокирующего диода (9) и подключена параллельно источнику постоянного тока (1). Часть витков зарядного дросселя (8) и коммутирующий конденсатор (11) зашунтированы дополнительным диодом (10) в обратном направлении. Коммутирующий конденсатор (11) выполнен в виде n параллельно включенных конденсаторов, одноименные обкладки которых соединены с минусом источника постоянного тока (1), а противоположные разделены введенными в него дросселями (12). Такое выполнение устройства позволяет уменьшить напряжение и снизить класс тиристоров и коммутирующего конденсатора по напряжению и тем самым повысить электробезопасность оборудования. 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области дуговой сварки плавящимся электродом.

Известно коммутирующее устройство для сварки, содержащее источник постоянного тока, силовой тиристор и дроссель, включенный последовательно в сварочную цепь, конденсатор, вспомогательный тиристор, зарядный тиристор, сопротивление и блокирующий диод. (см. Дудко Д.А. и др. Коммутаторы тока для микроплазменной сварки.- Ж. "Автоматическая сварка", 1972, N 5).

Недостатком такого устройства является необходимость иметь повышенное напряжение на коммутирующем конденсаторе, чтобы обеспечить надежное выключение силового тиристора, т.к. напряжение на конденсаторе имеет экспоненциальную форму, и поэтому для обеспечения необходимого времени, предоставляемого схемой для выключения силового тиристора, когда напряжение коммутирующего конденсатора приложено к силовому тиристору в обратном направлении, приходится иметь высокое напряжение на коммутирующем конденсаторе. Напряжение на конденсаторе должно превышать напряжение источника питания в несколько раз, что требует завышенного класса тиристоров и конденсаторов по напряжению.

Известно устройство для сварки, содержащее источник питания, коммутирующий тиристор с гасящей цепочкой, состоящей из конденсатора, заряжаемого от дополнительного источника, вспомогательного тиристора и нескольких цепочек, выполненных из последовательно соединенных сопротивлений, и тиристора, зашунтированного резистором (авт. св. СССР N 339355, кл. B 23 K 9/10 1970 г. ).

Недостатком такого устройства является необходимость иметь повышенное напряжение на коммутирующем конденсаторе и тиристорах.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для сварки, содержащее источник постоянного тока, параллельно которому подключен фильтрующий конденсатор, силовой тиристор, сглаживающий дроссель, обратный диод и коммутирующий дроссель, включенные последовательно в сварочную цепь, а также коммутирующий конденсатор и вспомогательный тиристор, соединенный последовательно, и подключенные параллельно коммутирующему дросселю зарядный дроссель и последовательно с ним блокирующий диод, включенные последовательно с коммутирующим конденсатором, а цепь, состоящая из блокирующего диода, зарядного дросселя и коммутирующего конденсатора, подключена параллельно источнику постоянного тока, причем часть витков зарядного дросселя и коммутирующий конденсатор зашунтированы дополнительным диодом в обратном направлении (см. авт. св. СССР N 487728, кл B 23 K 9/10, 1973 г.).

Описанное устройство принято за прототип при составлении настоящей заявки.

Недостатком прототипа является необходимость иметь значительное по величине напряжение на коммутирующем конденсаторе для выключения силового тиристора, а следовательно, высокий класс по напряжению конденсаторов, тиристоров и диодов, что удорожает схему.

Задача изобретения - повышение надежности работы устройства и снижение класса тиристоров и коммутирующего конденсатора по напряжению, снижение стоимости устройства.

Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для сварки, содержащем источник постоянного тока, параллельно которому подключен фильтрующий конденсатор, силовой тиристор, сглаживающий дроссель, обратный диод и коммутирующий дроссель, включенные последовательно в сварочную цепь, а также коммутирующий конденсатор и вспомогательный тиристор, соединенные последовательно, и подключенные параллельно коммутирующему дросселю зарядный дроссель и последовательно с ним блокирующий диод, включенные последовательно с ним блокирующий диод, включенные последовательно с коммутирующим конденсатором, а цепь, состоящая из блокирующего диода, зарядного дросселя и коммутирующего конденсатора, подключена параллельно источнику постоянного тока, причем часть витков зарядного дросселя и коммутирующий конденсатор зашунтированы дополнительным диодом в обратном направлении, коммутирующий конденсатор выполнен в виде n параллельно включенных конденсаторов, одноименные обкладки которых соединены между собой и с минусом источника постоянного тока, а противоположные разделены дросселями.

Заявляемое устройство характеризуется наличием следующих существенных отличительных признаков:

а) коммутирующий конденсатор выполнен в виде n параллельно включенных конденсаторов;

б) одноименные обкладки n-конденсаторов соединены между собой и с минусом источника постоянного тока;

в) противоположные обкладки разделены дросселями.

Такое выполнение устройства для сварки позволяет уменьшить напряжение и снизить класс тиристоров и коммутирующего конденсатора по напряжению и тем самым повысить электробезопасность оборудования.

Проведенные исследования по патентной и научно-технической литературе позволили выявить ряд технических решений аналогичного назначения, однако признаки "а...в" в них отсутствуют. Следовательно, заявляемое устройство отвечает критериям изобретения "новизна" и "изобретательский уровень", а лабораторное испытание дает право утверждать, что заявляемое устройство для сварки промышленно применимо.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства для сварки.

Устройство для сварки содержит источник 1 постоянного тока. Параллельно источнику 1 постоянного тока подключен фильтрующий конденсатор 2. Кроме того, устройство содержит силовой тиристор 3, сглаживающий дроссель 4, обратный диод 5 и коммутирующий дроссель 6, включенные последовательно в сварочную цепь. Коммутирующий конденсатор и вспомогательный тиристор 7 соединены последовательно и подключены параллельно коммутирующему дросселю 6. Цепь, состоящая из блокирующего конденсатора, зарядного дросселя 8 и блокирующего диода 9, подключена параллельно источнику 1 постоянного тока, при этом часть витков зарядного дросселя 8 и коммутирующий конденсатор зашунтированы дополнительным диодом 10 в обратном направлении. Коммутирующий конденсатор выполнен из нескольких (n-штук) параллельно включенных конденсаторов 11, одноименные обкладки которых соединены между собой и с минусом источника 1 постоянного тока, а противоположные разделены дросселями 12.

Устройство работает следующим образом.

В первоначальный момент силовой 3 и вспомогательный 7 тиристоры находятся в непроводящем состоянии, коммутирующий конденсатор в виде n-штук конденсаторов 11, одноименные обкладки которых соединены между собой, а противоположные разделены дросселями 12, заряжен до напряжения, превышающего напряжение источника постоянного тока за счет зарядного дросселя 8 по цепи: источник 1 постоянного тока - блокирующий диод 9 - зарядный досель 8 - коммутирующий конденсатор - источник 1. Полярность напряжения на коммутирующем конденсаторе указана на чертеже.

При подаче управляющего импульса на управляющий электрод тиристора 3 последний переходит в проводящее состояние и через нагрузку - сварочную дугу протекает ток по цепи: источник 1 - сглаживающий дроссель 4 - дуга - силовой тиристор 3 - коммутирующий дроссель 6 - источник 1.

При отпирании тиристора 7 происходит разряд искусственной формирующей линии, состоящей из n-конденсаторов 11, на коммутирующий дроссель 6. В отличие от разряда коммутирующего конденсатора в прототипе при разряде искусственной формирующей линии форма тока близка к трапецеидальной. Длительность нарастания и спада тока при одинаковой длительности импульса разряда линии будет тем меньше, чем больше количество конденсаторов 11.

Вершина импульсов будет плоская с волнистостью, определяемой количеством конденсаторов 11. Длительность импульса разряда искусственной формирующей линии у основания и на уровне, близком к вершине импульса, будут отличаться мало. По этому для создания обратного напряжения на силовом тиристоре 3 при такой форме разрядного импульса искусственной формирующей линии достаточно, чтобы напряжение на коммутирующем дросселе 6 превышало напряжение источника постоянного тока 1, которое составляет 20-60 вольт на 10-15 вольт, в то время как при разряде конденсатора (в прототипе и аналогах) амплитуда напряжения на коммутирующем дросселе составляет около 300 вольт и более. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Устройство для сварки, содержащее источник постоянного тока, включенные последовательно в сварочную цепь силовой тиристор, сглаживающий дроссель, обратный диод и коммутирующий дроссель, параллельно подключенный к источнику постоянного тока фильтрующий конденсатор, соединенные последовательно и подключенные параллельно коммутирующему дросселю коммутирующий конденсатор и вспомогательный тиристор, цепь, состоящую из последовательно соединенных коммутирующего конденсатора, зарядного дросселя и блокирующего диода, подключенную параллельно источнику постоянного тока, и дополнительный диод, причем часть витков зарядного дросселя и коммутирующий конденсатор зашунтированы дополнительным диодом в обратном направлении, отличающееся тем, что коммутирующий конденсатор выполнен в виде n параллельно включенных конденсаторов, одноименные обкладки которых соединены с минусом источника постоянного тока, а противоположные разделены введенными в него дросселями.




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