СВАРОЧНЫЙ АППАРАТ

СВАРОЧНЫЙ АППАРАТ


RU (11) 2071887 (13) C1

(51) 6 B23K9/00 

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

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

(14) Дата публикации: 1997.01.20 
(21) Регистрационный номер заявки: 94026872/08 
(22) Дата подачи заявки: 1994.07.21 
(45) Опубликовано: 1997.01.20 
(56) Аналоги изобретения: Закс М.И. и др. Трансформаторы для электродуговой сварки.- Л.: Энергоатомиздат, 1988, с. 101, рис. 5.5. 
(71) Имя заявителя: Беликов Константин Федорович; Шаблыгин Спартак Васильевич 
(72) Имя изобретателя: Беликов Константин Федорович; Шаблыгин Спартак Васильевич 
(73) Имя патентообладателя: Беликов Константин Федорович; Шаблыгин Спартак Васильевич 

(54) СВАРОЧНЫЙ АППАРАТ 

Использование: изобретение представляет собой сварочный аппарат, который может быть использован как в производственных, так и в бытовых условиях, например автолюбителями и садоводами. Оно может использоваться и в качестве зарядного устройства и для пуска двигателей. Сущность изобретения: устройство содержит трансформатор с разделенными первичной и вторичной обмотками. Выполнение вторичной обмотки в виде цилиндрической и дисковой обмоток и выбор определенного соотношения между витками этих обмоток, а также выбор параметров конденсатора на входе трансформатора позволяет регулировать напряжение холостого хода и ток короткого замыкания. Использование осциллятора обеспечивает стабильность электрической дуги. 3 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к электрическим устройствам, а именно к дугосварочным аппаратам, и может быть использовано для зарядки автомобильных аккумуляторов, а также для пуска двигателей.

Особой проблемой для сварочных аппаратов (в данном случае рассматривается именно такое назначение заявленного устройства) является требование малых габаритов (массы) и возможность использования в бытовых условиях, а также улучшения динамики горения (стабильности) дуги.

Наиболее близким к заявленному устройству является сварочный аппарат, содержащий трансформатор, выполненный на двухстержневом замкнутом магнитопроводе, на первом из стержней которого расположена первичная обмотка и первая часть вторичной обмотки, а вторая часть вторичной обмотки расположена на втором стержне, при этом две части вторичной обмотки соединены между собой последовательно, первичная обмотка зашунтирована первым конденсатором и подключена к клеммам источника переменного тока, а первый вывод вторичной обмотки соединен с первым выводом аппарата (см. М.И. Закс и др. "Трансформаторы для электродуговой сварки", Л. "Энергоатомиздат", Ленинградское отделение, 1988, стр. 101, рис. 5.5).

Данное изобретение направлено на создание такого сварочного аппарата, который позволяет осуществлять сварку в "домашних" условиях при ограничении потребляемого тока от сети 220В величиной 15А, что особенно важно для автолюбителей и садоводов. При этом устройство работает без насыщения магнитопровода, не перегревается, а необходимая крутизна внешней характеристики обеспечивается указанным ниже распределением обмоток при их различной конфигурации.

Эта задача решается тем, что в сварочный аппарат, содержащий трансформатор, выполненный из двухстержневого замкнутого магнитопровода, на первом из стержней которого расположена первичная обмотка, выводы которой подключены к клеммам источника переменного тока, на втором стержне замкнутого магнитопровода расположена вторичная обмотка, а также осциллятор, введены дроссель, первый и второй конденсаторы, при этом вторичная обмотка трансформатора выполнена из двух частей, одна из которых в виде цилиндрической обмотки расположена на первом стержне замкнутого магнитопровода, а вторая часть вторичной обмотки, расположенной на втором стержне замкнутого магнитопровода, выполнена в виде дисковой обмотки, при этом две части вторичной обмотки соединены между собой последовательно, первый и второй конденсаторы подключены параллельно соответственно первичной и вторичной обмоткам трансформатора, выход осциллятора подключен к дросселю, первый вывод которого подключен к первому выводу сварочного аппарата, второй вывод дросселя подключен к первому выводу второго конденсатора, второй вывод которого подключен ко второму выводу сварочного аппарата.

Сущность изобретения, которая была описана совокупностью существенных признаков, достаточной для достижения технического результата, может быть пояснена с точки зрения электрических зависимостей. Особенность конструкции трансформатора, состоящая в разделении цилиндрических и дисковых обмоток, позволяет подобрать нужную для сварки крутизну внешней характеристики трансформатора, благодаря возможности раздельного регулирования напряжения холостого хода на выходе трансформатора и тока короткого замыкания.

Меняя соотношения витков цилиндрической и дисковой обмоток, можно подобрать оптимальные значения. При этом выбор указанных режимов и элементов не увеличивает вес(массу) аппарата в целом.

На фиг. 1 представлена электрическая схема сварочного аппарата; на фиг. 2 конструкция трансформатора; на фиг. 3 зависимость напряжения на выходе трансформатора от тока при совместном использовании обмоток (А), при использовании дисковой обмотки (В), при использовании цилиндрической обмотки (С).

На фиг. 1 изображена электрическая схема сварочного аппарата. 1-шины источника переменного тока, к которым подключены входы осциллятора 2, один из выходов которого подсоединен к дуговому промежутку 3 (выводам сварочного аппарата), первый конденсатор 4, включенный параллельно первичной обмотке 5-6 трансформатора 7, параллельно вторичной обмотке 8-9 которого включен второй конденсатор 10, к которому подключен дроссель 11, один из выводов дросселя 11 и конденсатора 10 являются выходами сварочного аппарата, где и образуется электрическая дуга.

Работа устройства.

При сваривании стальных листов толщиной от 0,5 до 2,0 мм, а также резке металла дугосварочное устройство работает следующим образом.

При подаче напряжения на первичную обмотку 5-6 на вторичной обмотке 8-9 наводится напряжение холостого хода Uxx, которое обеспечивает устойчивое горение дуги при сварке током 40 А и выше при использовании электродов диаметром 3 мм.

При замыкании электродом свариваемого изделия возникает ток короткого замыкания Ikз, величина которого должна быть в заданных пределах (55-70 А). При размыкании электрода возникает электрическая дуга, причем ток дуги должен быть в пределах 40-50 А, а потребляемый из сети ток не должен превышать значение 10-12 А.

При потреблении тока порядка 12 А устройство можно подключать к бытовой электросети с автоматом-предохранителем на ток величиной 16 А.

Такие условия работы: устойчивое горение дуги, а также уменьшенное значение тока короткого замыкания, достигаются использованием на входе конденсатора 4. Емкость конденсатора 4 влияет на напряжение холостого хода и не влияет на ток короткого замыкания при условии, что величина емкости подобрана из условия резонанса контура: емкость конденсатора 4 и индуктивность первичной обмотки 5-6 трансформатора 7.

Величина индуктивности также может быть подобрана с таким расчетом, чтобы, не влияя на напряжение холостого хода, снижать ток короткого замыкания, а следовательно, и потребляемый из сети ток до приемлемых величин.

Таким образом, в результате раздельного воздействия емкости и индуктивности можно подобрать оптимальную внешнюю характеристику.

В качестве осциллятора может быть использован любой генератор высокой частоты, который совместно с вторым конденсатором 10 и дросселем 11 осуществляют стабилизацию дуги.

При работе устройства в качестве зарядного для автомобильных аккумуляторов необходимо использовать вторичные обмотки дискового типа, находящиеся на втором стержне замкнутого магнитопровода, и, подключив данное устройство через выпрямитель, производить зарядку.

При работе устройства в качестве пускового для запуска двигателей постоянного тока необходимо использовать часть цилиндрической вторичной обмотки, находящейся на первом стержне замкнутого магнитопровода, и через мощный диод подать напряжение на нагрузку.

Данное устройство было испытано как в производственных так и в бытовых условиях и показало высокую производительность сварки при отсутствии перегрева трансформатора и при отсутствии срабатывания защиты. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Сварочный аппарат, содержащий трансформатор, выполненный на двухстержневом замкнутом магнитопроводе, на первом из стержней которого расположена первичная обмотка и первая часть вторичной обмотки, а вторая часть вторичной обмотки расположена на втором стержне, при этом две части вторичной обмотки соединены между собой последовательно, первичная обмотка зашунтирована первым конденсатором и подключена к клеммам источника переменного тока, а первый вывод вторичной обмотки соединен с первым выводом аппарата, отличающийся тем, что он снабжен дросселем, осциллятором и вторым конденсатором, включенным параллельно вторичной обмотке, второй вывод которой через дроссель соединен с вторым выводом аппарата, причем выход осциллятора подключен к дросселю, первая часть вторичной обмотки выполнена цилиндрической, а вторая часть дисковой.




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