ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2336151

АВТОНОМНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ СВАРОЧНОЙ ДУГИ

Имя изобретателя: Богатырев Николай Иванович (RU),
Ванурин Владимир Николаевич (RU),
Ильченко Яков Андреевич (RU),
Баракин Николай Сергеевич (RU),
Ковалев Дмитрий Николаевич (RU)
Имя патентообладателя: Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кубанский государственный аграрный университет (RU)
Адрес для переписки: 350044, г.Краснодар, Калинина, 13, КГАУ, патентно-информационный отдел
Дата начала действия патента: 25.12.2006

Изобретение относится к автономному источнику питания сварочной дуги для ручной дуговой сварки плавящимися электродами. Автономный источник содержит асинхронный генератор повышенной частоты тока с обмоткой возбуждения, конденсатор возбуждения, дополнительный конденсатор, согласующий трансформатор, трансформатор тока, регулирующий элемент со схемой управления и задатчиком тока, активное и емкостное сопротивления и сварочные электроды. Конденсатор возбуждения включен параллельно обмотке возбуждения. Последовательно с обмоткой возбуждения включены первичная обмотка согласующего трансформатора, дополнительный конденсатор, регулирующий элемент со схемой управления и задатчиком тока. Дополнительный конденсатор и регулирующий элемент зашунтированы последовательно соединенными активным и емкостным сопротивлениями. Вторичная обмотка согласующего трансформатора соединена со сварочными электродами через трансформатор тока, выход которого соединен со схемой управления. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей за счет обеспечения возможности регулирования сварочного тока.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к сварочному производству, а именно к источниками сварочной дуги, и может быть использовано для сварочных работ в полевых условиях.

Известен источник питания сварочной дуги, содержащий трехфазный асинхронный генератор повышенной частоты тока, подключенный по однофазной схеме к выходам источника, к двум выводам обмотки статора генератора подключены два последовательно соединенных конденсатора, к общей точке которых подключен элемент обратной связи, выполненный на трансформаторе, второй вывод вторичной обмотки которого соединен с концом первичной обмотки трансформатора и нулевой точкой генератора. Второй конец первичной обмотки трансформатора и конец рабочей обмотки статора генератора являются выходами источника (АС №1129040, МКИ В23К 9/00. Источник питания сварочной дуги. /Заявл. 24.05.82, опубл. 15.12.84. Бюл. №46).

Недостатком источника является асимметрия магнитной системы статора и неравномерная нагрузка по фазам генератора.

Наиболее близким по техническому решению является источник питания сварочной дуги (АС №1199514, МКИ В23К 9/00. Источник питания сварочной дуги. / Заявл. 11.11.81, опубл. 23.12.85. Бюл. №47).

Известный источник питания сварочной дуги содержит асинхронный генератор с обмоткой возбуждения и рабочей, конденсатор возбуждения, двухобмоточный трансформатор, дополнительный конденсатор, при этом рабочая обмотка генератора включена последовательно с первичной обмоткой трансформатора в цепь сварки, а вторая обмотка трансформатора одним выводом через дополнительный конденсатор соединена с одним выводом обмотки возбуждения, другой вывод которой соединен со вторым выводом вторичной обмотки.

Недостатком источника является сложность изготовления рабочей обмотки генератора на ток сварки и отсутствие возможности регулирования сварочного тока.

Техническим решением поставленной задачи является расширение функциональных возможностей за счет возможности регулирования сварочного тока и упрощения изготовления рабочей обмотки генератора.

Поставленная задача достигается тем, что автономный источник питания сварочной дуги, содержащий асинхронный генератор повышенной частоты тока с обмоткой возбуждения, конденсатор возбуждения, дополнительный конденсатор, согласующий трансформатор, согласно изобретению содержит трансформатор тока, регулирующий элемент со схемой управления и задатчиком тока, активное и емкостное сопротивление и сварочные электроды, причем конденсатор возбуждения включен параллельно обмотке возбуждения, а последовательно с ней включены первичная обмотка согласующего трансформатора, дополнительный конденсатор, регулирующий элемент со схемой управления и задатчиком тока, при этом дополнительный конденсатор и регулирующий элемент зашунтированы последовательно соединенными активным и емкостным сопротивлениями, а вторичная обмотка согласующего трансформатора соединена со сварочными электродами через трансформатор тока, выход которого соединен со схемой управления.

Новизна заявляемого технического решения за счет конструктивных особенностей обусловлена тем, что содержит трансформатор тока, регулирующий элемент со схемой управления и задатчиком тока, активное и емкостное сопротивление, причем конденсатор возбуждения включен параллельно обмотке возбуждения, а последовательно с ней включены первичная обмотка согласующего трансформатора, дополнительный конденсатор, регулирующий элемент со схемой управления, имеющей задатчик тока, дополнительный конденсатор и регулирующий элемент зашунтированы последовательно соединенными активным и емкостным сопротивлениями, а вторичная обмотка согласующего трансформатора соединена со сварочными электродами через трансформатор тока, выход которого соединен со схемой управления.

По данным научно-технической и патентной литературы авторам не известна заявляемая совокупность признаков, направленная на достижение поставленной задачи, и это решение не вытекает с очевидностью из известного уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии решения уровню изобретения.

Предлагаемое техническое решение промышленно применимо, поскольку оно работоспособно, и предлагается его использование в промышленности.

принципиальная схема автономного источника питания сварочной дугиСущность изобретения поясняется на чертеже, где приведена принципиальная схема автономного источника.

Автономный источник питания сварочной дуги содержит приводной двигатель внутреннего сгорания 1, соединенный с ротором 2 асинхронного генератора повышенной частоты тока с обмоткой возбуждения 3, на зажимы которой параллельно присоединен конденсатор возбуждения 4 и последовательно с ней первичная обмотка 5 согласующего трансформатора 6, дополнительный конденсатор 7, регулирующий элемент (например, симистор) 8 со схемой управления 9, которая содержит задатчик тока (например, потенциометр) 10. Регулирующий элемент 8 и дополнительный конденсатор 7 зашунтированы последовательно соединенными активным 11 и емкостным 12 сопротивлениями. Вторичная обмотка 13 согласующего трансформатора 6 соединена со сварочными электродами 14 через трансформатор тока 15, выход которого соединен со схемой управления 9.

Схема автономного источника питания сварочной дуги работает следующим образом. Приводной двигатель внутреннего сгорания 1 вращает ротор 2 асинхронного генератора повышенной частоты тока. За счет остаточного намагничивания ротора 2 в обмотке возбуждения 3 наводится ЭДС и за счет конденсатора возбуждения 4 генератор самовозбуждается.

Напряжение генератора поступает на схему управления 9, первичную обмотку 5 согласующего трансформатора 6, трансформируется во вторичную обмотку 13, поступает на сварочные электроды 14, дополнительный конденсатор 7, регулирующий элемент (симистор) 8.

В блоке управления 9 в зависимости от положения задатчика тока 10 формируется сигнал управления, который поступает на симистор 8, где регулируется угол открытия симистора.

При замыкании электродов 14 возникает ток во вторичной обмотке 13 и трансформаторе тока 15. Последний подает сигнал на схему управления 9, которая изменяет угол открытия симисторов 8, и тем самым ограничивается ток короткого замыкания.

При размыкании электродов 14 возникает электрическая дуга и идет процесс сварки. Изменяя положение задатчика тока 10, изменяется угол открытия симистора 8, изменяется емкостный ток дополнительного конденсатора 7 и в конечном счете - величина сварочного тока.

Активное и емкостное сопротивление 12 улучшает работу симистора 8 в переходных процессах.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Автономный источник питания сварочной дуги, содержащий асинхронный генератор повышенной частоты тока с обмоткой возбуждения, конденсатор возбуждения, дополнительный конденсатор, согласующий трансформатор и сварочные электроды, отличающийся тем, что содержит трансформатор тока, регулирующий элемент со схемой управления и задатчиком тока, активное и емкостное сопротивления, причем конденсатор возбуждения включен параллельно обмотке возбуждения, последовательно с ней включены первичная обмотка согласующего трансформатора, дополнительный конденсатор, регулирующий элемент со схемой управления и задатчиком тока, при этом дополнительный конденсатор и регулирующий элемент зашунтированы последовательно соединенными активным и емкостным сопротивлениями, а вторичная обмотка согласующего трансформатора соединена со сварочными электродами через трансформатор тока, выход которого соединен со схемой управления.

Версия для печати


вверх