ОДНОФАЗНЫЙ СВАРОЧНЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ

ОДНОФАЗНЫЙ СВАРОЧНЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ


RU (11) 2056235 (13) C1

(51) 6 B23K9/06 

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

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

(14) Дата публикации: 1996.03.20 
(21) Регистрационный номер заявки: 92011183/08 
(22) Дата подачи заявки: 1992.12.11 
(45) Опубликовано: 1996.03.20 
(56) Аналоги изобретения: 1. Авторское свидетельство СССР N 1687392, кл. B 23K 9/00, 1991. 2. Авторское свидетельство НРБ N 41630, кл. H 01F 19/04, 1986. 
(71) Имя заявителя: Волгоградский политехнический институт 
(72) Имя изобретателя: Косович В.А.; Лапин И.Е. 
(73) Имя патентообладателя: Волгоградский политехнический институт 

(54) ОДНОФАЗНЫЙ СВАРОЧНЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ 

Использование: изобретение относится к сварочной технике, точнее к устройствам источников постоянного тока для ручной дуговой сварки покрытыми электродами (преимущественно в бытовых условиях). Сущность изобретения: выпрямитель содержит однофазный понижающий трансформатор с одной сетевой и двумя вентильными обмотками и два выпрямительных блока, выходы которых соединены параллельно. Число витков сетевой обмотки и в 2 - 2,5 раза меньше числа витков второй вентильной обмотки. В цепь второй вентильной обмотки включена катушка индуктивности величиной 15 - 25 мГн. Настройка на нужный режим осуществляется дросселем в цепи первой вентильной обмотки. Вместо дросселя с той же целью может быть применен тиристорный прерыватель. 2 ил., 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к сварочной технике, точнее к устройствам источников постоянного тока для ручной дуговой сварки покрытыми электродами (преимущественно в бытовых условиях).

Известен однофазный сварочный выпрямитель ВСБ-81, включающий однофазный понижающий трансформатор, выпрямительный блок и сглаживающий фильтр (Бытовой сварочный выпрямитель. Руководство по эксплуатации. 1986). Этот сварочный выпрямитель рассчитан на подключение к сетевому напряжению 220 В и предназначен для ручной дуговой сварки в бытовых условиях.

Ему присущи следующие недостатки: во-первых, из-за сравнительно низкого напряжения холостого хода (40 В на третьей ступени) затруднено начальное возбуждение дуги и мала ее устойчивость, во вторых, величина тока в питающей цепи при работе на третьей ступени (ток дуги около 100 А) превышает 18 А; бытовая сеть не всегда допускает такие токи.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является источник постоянного тока для дуговой сварки, принятый в качестве прототипа. В этом источнике однофазный понижающий трансформатор имеет одну первичную (сетевую) и две вторичные (вентильные) обмотки. Вентильные обмотки имеют равные количества витков и подключены раздельно к двум выпрямительным блокам, выходы которых соединены параллельно; во входную цепь одного из выпрямительных блоков включен конденсатор, что обеспечивает фазовый сдвиг его выходного напряжения по отношению к выходному напряжению второго выпрямительного блока.

Благодаря этому фазовому сдвигу уменьшена пульсация выходного напряжения источника. Тем самым повышены устойчивость дуги и уверенность ее возбуждения. Однако сравнительно высокое напряжение холостого хода обуславливает большую величину тока в питающей сети.

Задачей изобретения является разработка однофазного выпрямителя для дуговой сварки в бытовых условиях, а также в тех случаях, когда энергопитание обеспечивается однофазной электросетью.

Техническим результатом изобретения является уменьшение потребляемого из сети тока при дуговой сварке.

Это достигается тем, что в однофазном сварочном выпрямителе, включающем понижающий трансформатор с одной сетевой и двумя вентильными обмотками и два выпрямительных блока, выходы которых соединены параллельно, число витков одной из вентильных обмоток в 5,5-7,5 раз меньше числа витков сетевой обмотки и в 2-2,5 раза меньше числа витков другой вентильной обмотки, причем в цепь вентильной обмотки с большим числом витков включена катушка индуктивности величиной 15-25 мГн.

При указанном соотношении чисел витков осевой и вентильных обмоток напряжения холостого хода на выходе одного из выпрямительных блоков, подключенного к вентильной обмотке с меньшим числом витков, составляет 30-40 В, на выходе второго выпрямительного блока 70-80 В (сварочный выпрямитель подключается к питающей сети напряжением 200 В).

Оба эти напряжения носят пульсирующий характер и сдвинуты относительно друг друга примерно на 60-70о; последнее обусловлено наличием катушки индуктивности величиной 15-25 мГн в цепи второй вентильной обмотки. Напряжение холостого хода предлагаемого сварочного выпрямителя определяется напряжением холостого хода на выходе второго выпрямительного блока, т.е. составляет 70-80 В, что обеспечивает уверенное возбуждение дуги.

Катушка индуктивности величиной 15-25 мГн во входной цепи второго выпрямительного блока ограничивает ток которого замыкания этого выпрямительного блока величиной 10-15 А, а ток нагрузки в этой цепи (после возбуждения дуги) не превышает 10 А. Необходимая для сварки величина тока дуги поддерживается первым выпрямительным блоком, подключенным к вентильной обмотке с меньшим числом витков и имеющим пологопадающую вольтамперную характеристику.

Допустимый диапазон изменений величины индуктивности катушки, включенной в цепи второй вентильной обмотки (т.е. вентильной обмотки с большим числом витков) объясняется следующим. Уменьшение индуктивности ниже 15 мГн приводит к увеличению тока нагрузки в этой цепи свыше 10 А и, как следствие, увеличению тока в питающей сети. Увеличение индуктивности свыше 25 мГн приводит к уменьшению тока в цепи нагрузки второго выпрямительного блока ниже 6 А, что отрицательно сказывается на начальном возбуждении и устойчивости сварочной дуги.

На фиг. 1 приведена электросхема однофазного сварочного выпрямителя с дросселем в качестве регулирующего устройства; на фиг. 2 электросхема однофазного сварочного выпрямителя с тиристорным прерывателем в качестве регулирующего устройства.

Однофазный понижающий трансформатор имеет одну сетевую 1 и две вентильные обмотки 2 и 3 (фиг. 1 и 2). Число витков вентильной обмотки 2 в 5,5-7,5 раз меньше числа витков сетевой обмотки и в 2-2,5 раза меньше числа витков вентильной обмотки 3. В цепь вентильной обмотки 2 включен выпрямительный блок 4, а в цепь вентильной обмотки 3 выпрямительный блок 5. Выпрямительные блоки 4 и 5 соединены параллельно и электрически связаны с выходными клеммами 8 и 9.

В цепь вентильной обмотки 3 на входе выпрямительного блока 5 включена катушка индуктивности 6 (15-25 мГн), ограничивающая ток нагрузки и короткого замыкания выпрямительного блока 5. В цепь вентильной обмотки 2 на входе выпрямительного блока 4 включен дроссель 7 (фиг. 1), предназначенный для настройки сварочного выпрямителя на нужный режим сварки. Вместо этого дросселя может быть включен регулятор 10 из двух тиристоров, включенных встречно-параллельно в цепь вентильной обмотки 2 (фиг. 2). Неизбежные в случае применения тиристорного регулятора паузы в протекании тока в цепи нагрузки выпрямительного блока 4 не будут приводить к угасанию дуги, так как в течение этих пауз дуговой разряд будет поддерживаться током от выпрямительного блока 5.

Предлагаемый сварочный выпрямитель работает следующим образом.

Выпрямитель подключается к электрической сети напряжением 220 В через штепсельное соединение, рассчитанное на длительный ток до 10 А. К выходным клеммам выпрямителя подключается сварочная цель, один провод которой связан с электрододержателем и электродом, а другой со свариваемой заготовкой. Полярность подключения зависит от марки применяемого электрода. С помощью дросселя 7 (фиг. 1) или тиристорного регулятора 10 (фиг. 2) устанавливается нужный режим сварки в зависимости от диаметра электрода и необходимой величины тока дуги. Дуга возбуждается касанием электродом свариваемой заготовки; при этом сначала возбуждается малоамперная дуга от выпрямительного блока 5, а спустя долю секунды сварочная дуга от выпрямительного блока 4. Эластичность дуги, т.е. ее способность растягиваться без обрыва, достигает 12 мм, что вполне достаточно для выполнения сварки в любом пространственном положении. После выполнения сварки дуги гасится растяжением ее до обрыва, а затем сварочный выпрямитель отключается от сети.

Сравнительные характеристики предлагаемого и известных сварочных выпрямителей приведены в таблицы.

Как свидетельствуют данные таблицы, предлагаемый сварочный выпрямитель имеет лучшие технико-экономические показатели. В сравнении с базовым объектом он обеспечивает более уверенное возбуждение и стабильное горение дуги при меньшем токе в питающей сети (примерно на 2,5 А). В сравнении с прототипом предлагаемый однофазный сварочный выпрямитель характеризуется меньшей величиной тока в питающей сети (почти в 2 раза). Эти преимущества предлагаемого однофазного сварочного выпрямителя дают основания рекомендовать его к массовому производству и применению для сварки в бытовых условиях, а также во всех случаях, когда энергопитание обеспечивается однофазной электросетью. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



ОДНОФАЗНЫЙ СВАРОЧНЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ, содержащий понижающий трансформатор с одной сетевой и двумя вентильными обмотками и два выпрямительных блока, выходы которых соединены параллельно, отличающийся тем, что число витков одной из вентильных обмоток в 5,5 - 7,5 раза меньше числа витков сетевой обмотки и в 2 - 2,5 раза меньше числа витков другой вентильной обмотки, причем в цепь вентильной обмотки с большим числом витков включена катушка индуктивности величиной 15 - 25 мГн.




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