SU1076226A1 - Power supply of a.c.arc - Google Patents

Abstract

ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ДУГИ НА ПЕРЕМЕННОМ ТОКЕ, содержащий силовой трансформатор с секционированной вторичной обмоткой, начало одной секции подключено к первому выходу источника, к концу первой секции подключен тиристор, конец второй секции вторичной обмотки через диод подключен кBTOpoMj выходу источника , а также блок управлени  тириртором , отличающийс  тем, что, с целью повьшени  стабильности горени  дуги и расширени  диапазона регулировани  сварочного тока, в него введены два дополнительных тиристора и дбполнительный диод, при этом еРо анод соединен с третьим выходом источника , а катод - с анодгши диода и тиристора , анод первого дополнительного тиристора подключен к концу первой секции, а катод - к началу второй секции вторичной обмотки, (О к последней подключен анод второго дополнительного тиристора, катод которого подключен к первому выходу источника.A POWER SUPPLY OF THE ARC WITH A VARIABLE CURRENT, containing a power transformer with a partitioned secondary winding, the beginning of one section is connected to the first output of the source, the thyristor is connected to the end of the first section, and a diode is connected to the second section of the secondary winding to the source output, as well as a thyristor control unit, different By the fact that, in order to increase arc stability and extend the range of welding current control, two additional thyristors and an additional diode are introduced into it, and e The anode is connected to the third output of the source, and the cathode is connected to the anode of the diode and thyristor, the anode of the first additional thyristor is connected to the end of the first section, and the cathode is connected to the beginning of the second section of the secondary winding (the second anode of the second additional thyristor is connected to the latter; to the first exit of the source.

Description

Изобретение относитс  к сварочному- проиаводству, а именно к оборудованию ДЛЯ сварки на переменном токе, в частности к источникам дл  плазменно-дуговой сварки преимущест венно легких металлов и сплавов.The invention relates to welding industry, in particular to equipment for welding with alternating current, in particular, to sources for plasma-arc welding of primarily light metals and alloys.

Известен источник питани  дуги переменного тока, содержащий трансформатор с секционированной вторичной обмоткой и Две ветви, подвод щие сварочный ток к электроду, с выпр мител ми в каждой из них и регулируемым сопротивлением в ветви, пропускающей ток обратной пол рности l ., A known source of power is an alternating current arc containing a transformer with a sectioned secondary winding and two branches supplying a welding current to the electrode, with rectifiers in each of them and adjustable resistance in a branch passing reverse polarity l.,

Недостатком известного источника  вл ютс  значительные энергетические потери, вызванные протеканием тока обратной пол рности через регулируемый резистор.A disadvantage of the known source is the significant energy loss caused by the flow of current of reverse polarity through an adjustable resistor.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  источник питани  дл  сварк на переменном токе, содержащий сопло , неплав щийс  электрод и сва15очный трансформатор с секционированной вторичной обмоткой и выведенной общей точкой, подключенной к электроду через тиристор, пропускающий импульсы тока пр мой пол рности, причем начало второй обмотки трансформатора подсоединено к изделию, конец вторичной обмотки подсоединен к соплу горелки через диод, пропус .-кающий импульсы тока обратной пол рности 21 .The closest to the present invention is a power source for AC welding, comprising a nozzle, a non-consumable electrode and a welded transformer with a partitioned secondary winding and a common point connected to the electrode through a thyristor that transmits direct polarity pulses the transformer is connected to the product, the end of the secondary winding is connected to the burner nozzle through a diode, which passes the reverse current polarity pulses 21.

Недостатком указанного источника  вл етс  неполное использование активных материалов трансформатора вследствие того, что ток пр мой пол рности протекает через дуговой промежуток под действием ЭДС одной из секций. Кроме того., из услови  обеспечени  мощных импульсов тока пр мой пол рности секций обмотка, по которой протекает ток, выполнена с небольшим количеством витков и незначительной индуктивностью рассе ни . В результате в момент вклю чени  тиристора ЭДС вторичной обмотки невелика (включена только одна секци ), что существенно снижает стабильность горени  дуги, особенно на малых токах,The disadvantage of this source is the incomplete use of the active materials of the transformer due to the fact that the current of direct polarity flows through the arc gap under the action of the EMF of one of the sections. In addition, because of the provision of powerful current pulses of the direct polarity of the sections, the winding through which the current flows is made with a small number of turns and an insignificant scattering inductance. As a result, at the time of thyristor switching on, the EMF of the secondary winding is small (only one section is turned on), which significantly reduces the arc stability, especially at low currents,

Цель изобретени  - повышение стабильности горени  дуги и расширение диапазона регулировани  сварочного тока.The purpose of the invention is to increase the stability of the arc and expand the range of welding current control.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в источник питани  дуги на переменном токе, содержащий силовой трансформатор с секционированной вторичной обмоткой, начало одной секции подкл1 чено к первому выходу источника, к концу первой секции подключен тиристор, конец второй секции вторичной обмотки через диод подключен к второму выходу источника , а также блок управлени  тиристором, введены два дополнительных тиристора и дополнительный диод, при этом его анод соединен с третьим выходом источника, акатод с анодами диода и тиристора, анод первого дополнительного тиристора подключен к концу первой секции, а катод - к началу второй секции вторичной обмотки, к последней подключен анод второго дополнительного тиристора , катод которого подключен к первому выходу источника.The goal is achieved by the fact that an alternating current arc power source containing a power transformer with a partitioned secondary winding, the beginning of one section is connected to the first output of the source, a thyristor is connected to the end of the first section, and a diode is connected to the second output end of the second section source, as well as the thyristor control unit, two additional thyristors and an additional diode are introduced, while its anode is connected to the third output of the source, an aktode with the anodes of the diode and the thyristor, the anode the first- auxiliary thyristor is connected to the end of the first section and the cathode - to the top of the second secondary winding sections, the latter is connected to the anode of the second auxiliary thyristor, the cathode of which is connected to the first output source.

На фиг.1 изображена схема предлагаемого источника питани ; на фиг.2 - внешн   статическа  характеристика источника при параллельном соединении секций вторичной обмотки; на фиг.З - Схема источника с двум  электродами.Fig. 1 is a diagram of the proposed power supply; Fig. 2 shows the external static characteristic of a source with parallel connection of sections of the secondary winding; on fig.Z - Scheme of the source with two electrodes.

Источник питани  (фиг.1) содержит сопло 1, неплав щийс  электрод 2 и источник 3 посто нного тока дл  питани  вспомогательной дуги. К выводам секций вторичной обмотки силового трансформатора 4 подключены тиристор 6, обеспечивающий протекание импульсов тока обратной пол рности, и тиристоры 7 и 8, пропускающие импульсы тока пр мой пол рности . Включение тиристоров 6-8 осуществл етс  блоком 5 управлени ;,The power source (Fig. 1) contains a nozzle 1, a non-consumable electrode 2 and a direct current source 3 for powering the auxiliary arc. The terminals of the secondary windings of the power transformer 4 are connected to a thyristor 6, which ensures the flow of current pulses of reverse polarity, and the thyristors 7 and 8, which transmit current pulses of direct polarity. Turning on the thyristors 6-8 is carried out by the control unit 5;

К концу вторичной обмотки и тиристору 8 подсоединены общей точкой разделительные диоды 9 и 10. Секции вторичной обмотки трансформатора 4 выполнены с различным числом витков и индуктивностью рассе ни . В результате одна из секций имеет повышенное напр жение холостого хода и крутопадающую внешнюю характеристику , в то врем  как втора  секци  имеет пологопадающую внешнюю характеристику и более низкое напр жение холостого хода.Separating diodes 9 and 10 are connected to the end of the secondary winding and thyristor 8 with a common point. The secondary sections of the transformer 4 are made with a different number of turns and scattering inductance. As a result, one of the sections has an increased idling voltage and a steeply dipping external characteristic, while the second section has a gently dipping external characteristic and a lower idling voltage.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

В начальный момент тиристоры 6-8 наход тс  в непровод щем состо нии, ток в сварочной цепи не протекает. С подачей управл ющего импульса от синхронизированного с сетью блока 5 управлени  на тиристор 6 последний переходит в провод щее состо ние. В результате секции вторичной обмотки силового трансформатора 4 соедин ютс  последовательно и положительна  полуволна напр жени  поступает на сопло 1 через диод 10. Повышенное напр жение, равное сумме ЭДС каждой из секций, обеспечивает надежное возбуждение дуги между сопло и изделием. Под действием этого напр жени  в сварочной цепи протекае ток обратной пол рности. В момент перехода импульса тока через нуль в отрицательный полупериод напр жени  подаютс  управл ющие импульсы н тиристоры 7 и 8 и секции вторичной обмотки соедин ютс  параллельно. При параллельном включении двух секций, напр жение, подаваемое на электрод и изделие, в первый момент равно ЭДС секции с большим числом . По мере увеличени  мгновенного значени  тока пр мой пол рности напр жение на дуговом промежутке вначсше быстро снижаетс , так как внешн   характеристика секции крутопадающа , а затем стабилизируетс  напр жением секции с пологопадающей внешней характеристикой (фиг.2). Переход с крутопсшающей внешней характеристики источника на пологопадакицую в течение времени протекани  импульса тока пр мой пол рности обеспечивает надежное возбуждение и горение .дуги за счет повышенного напр жени  секции с большим числом витков. Кроме того, при параллельном соединении секций ток пр мой пол рности равен cyiwiMe токов, протекающих по каждой секции под действием наводимых в них ЭДС, что.11Озвол етувеличить диапАзон сварочных токов при одних и тех же габаритах трансформатора. Наличие в дуговом промежутке ионизированной плазмы вспомогательной дуги, гор щей между соплом и электродом , улучшает возбуждение разр да в начале каждого полупериода тока. Источник питани  на фиг.З отличаетс  от источника, изображенного на фиг. 1.0. тем, что в сварочную цепь включены дза электрода. При этом импульсы тока обратной пол рности протекают через электрод 11, а импульсы TOKet пр мой пол рности - череэ электрод 12. Возбуждение разр да в каждом полупериоде напр жени  осуществл етс  осцилл тором 13. Изобретение позвол ет более полно использовать активные материалы трансформатора, улучшить услови  возбуждени  разр да и таким образом расширить диапазон токов стабильного горени  дуги.At the initial moment, the thyristors 6-8 are in a non-conducting state; the current in the welding circuit does not flow. With the supply of the control pulse from the control unit 5 synchronized with the network to the thyristor 6, the latter goes into the conducting state. As a result, the secondary sections of the power transformer 4 are connected in series and the positive half-wave voltage is supplied to the nozzle 1 through the diode 10. An increased voltage equal to the sum of the emf of each section ensures reliable excitation of the arc between the nozzle and the product. Under the action of this voltage, a reverse polarity current flows in the welding circuit. At the moment when the current pulse passes through zero to the negative half-period of voltage, control pulses are supplied to thyristors 7 and 8 and the sections of the secondary winding are connected in parallel. When two sections are connected in parallel, the voltage applied to the electrode and the product at the first moment is equal to the EMF of the section with a large number. As the instantaneous polarity current increases, the voltage across the arc gap first decreases rapidly as the external characteristic of the section is steeply dipping, and then stabilized by the voltage of the section with a gently dipping external characteristic (Figure 2). The transition from a steeply external source characteristic to a gently sloping one during the current flow of the current polarity ensures reliable excitation and burning of the arc due to the increased voltage of the section with a large number of turns. In addition, when parallel sections are connected, the current of direct polarity is equal to the cyiwiMe of the currents flowing through each section under the action of the emf induced in them, that.11 allowable to increase the range of welding currents with the same transformer dimensions. The presence of an auxiliary arc in the arc gap of the ionized plasma, burning between the nozzle and the electrode, improves the excitation of the discharge at the beginning of each half-current. The power source in FIG. 3 is different from the source shown in FIG. 1.0. The fact that the welding circuit included za electrode. In this case, the current pulses of reverse polarity flow through the electrode 11, and the direct polarity TOKet pulses - through the electrode 12. The discharge is excited in each half-period of the voltage by an oscillator 13. The invention makes it possible to more fully use the active materials of the transformer, to improve the conditions excitation of the discharge and thus expand the range of currents of a stable arc.

Фиг.11

Claims (1)

ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ДУГИ НА ПЕРЕМЕННОМ ТОКЕ, содержащий силовой трансформатор с секционированной вторичной обмоткой, начало одной' секции подключено к первому вы- ходу источника, к концу первой секции подключен тиристор, конец второй секции вторичной обмотки через диод подключен к«втором^ выходу источника, а также блок управления тиристором, отличающийся' тем, что, с целью повышения стабильности горения дуги и расширения диапазона регулирования сварочного тока, в него введены два дополнительных тиристора и дополнительный диод, при этом его анод соединен с третьим выходом источника, а катод - с анодами диода и тиристора, анод первого дополнительного тиристора подключен к концу первой секции, а катод - к началу второй секции вторичной обмотки, к последней подключен анод второго дополнительного тиристора, катод которого подключен к первому выходу источника.AC POWER SOURCE, containing a power transformer with a partitioned secondary winding, the beginning of one 'section is connected to the first output of the source, a thyristor is connected to the end of the first section, the end of the second section of the secondary winding is connected through the diode to the' second ^ output of the source, and also a thyristor control unit, characterized in that, in order to increase the stability of the arc burning and expand the range of regulation of the welding current, two additional thyristors and an additional diode are introduced into it, while the anode is connected to the third output of the source, and the cathode is connected to the anodes of the diode and thyristor, the anode of the first additional thyristor is connected to the end of the first section, and the cathode is connected to the beginning of the second section of the secondary winding, the anode of the second additional thyristor is connected to the last, the cathode of which is connected to the first output source.