SU1293781A1 - Device for arc welding - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  тс преобразовательной технике, используемой дл  дуговой сварки. Целью изобретени   вл етс  повьппение надежности устройства при включении управл емого выпр мител  в сеть и аварийных режимах инвертора, повышение КПД. Введеп ние симистора, шунтированного токо- ограничивающим резистором, в цепь питани  выпр мител  с удвоением напр жени  позвол ет демпфировать пере- ходный процесс при подключении силового выпр мител  с фильтром. После зар да буферной емкости до заданного уровн  напр жени  включаетс  управл емый выпр митель и токоограни- чиваюЕций резистор закорачиваетс  си- мистором. Включение симистора происходит по сигналу порогового элемента на выходе выпр мител , имеющего оп- тоэлектронную св зь с источником питани  цепи управлени  симистора. Фо- тозлектронньй прибор при этом замыкает диагональ выпр мител , включенного последовательно с источником переменного напр жени  и вьптр мите- лем, питающим цепь управлени  симистора . Аварийное состо ние инвертора при наличии сквозных токов приводит к блокированию управл ющей цепи симистора посредством порогового элемента . 1 ил. а (О W СThe invention relates to a converter technique used for arc welding. The aim of the invention is to increase the reliability of the device when the controlled rectifier is turned on in the network and the emergency modes of the inverter, increasing efficiency. The introduction of a triac, shunted by a current-limiting resistor, into the power supply circuit of the rectifier with a doubling of voltage, allows the transition process to be damped when connecting the power rectifier with a filter. After charging the buffer capacitance to a predetermined voltage level, the controlled rectifier is turned on and the resistor is short-circuited by the sy- sistor. The triac is switched on by the signal of the threshold element at the output of the rectifier having optoelectronic connection with the power supply of the triac control circuit. In this case, the photoelectric device closes the diagonal of the rectifier connected in series with the source of alternating voltage and sup- plier with a power supply supplying the control circuit of the triac. The emergency condition of the inverter in the presence of through currents leads to the blocking of the triac control circuit by means of a threshold element. 1 il. a (OH W C

Description

Изобретение относитс  преимущественно к преобразовательной технике, используемой дл  дуговой сварки или другого вида сварки, где имеетс  промежуточное звено высокой частоты .The invention relates primarily to a converter technique used for arc welding or another type of welding, where there is an intermediate link of high frequency.

Цель изобретени  - повьшение надежности устройства, запщты элементов силовой схемы при возможных аварийных режимах и повышение КПД уст- ройства.The purpose of the invention is to increase the reliability of the device, press down the power circuit elements under possible emergency conditions and increase the device efficiency.

На чертеже изображена принципиальна  схема устройства.The drawing shows a schematic diagram of the device.

Схема содержит трехфазную мостовую схему выпр млени , собранную на тиристорах 1 - 6 подключенную к трехфазной сети через выключатель 7. Один из тиристоров 1 шунтирован включенными последовательно диодом 8 и токоограничивающим резистором 9. К выходу выпр мител  подключен сглаживающий LC-фильтр, состо щий из реактора 10 и конденсатора П. К выходу фильтра подсоединен инвертор 2, пре образующий посто нное напр жение и 1переменное более высокой частоты, чем напр жение сети с последующим вьтр мленйем высокочастотного напр The circuit contains a three-phase bridge rectifier circuit assembled on thyristors 1-6 connected to the three-phase network via switch 7. One of the thyristors 1 is shunted by a diode 8 connected in series and a current-limiting resistor 9. A smoothing LC filter consisting of a reactor is connected to the output of the rectifier 10 and a capacitor P. To the output of the filter, an inverter 2 is connected, which transforms a constant voltage and a 1 higher frequency variable than the mains voltage followed by a low frequency high voltage line.

жени . Нагрузкой инвертора  вл етс  сварочна  дуга 13 или люба  друга омическа  или реактивна  нагрузка. Схема также содержит делитель 15, 14 напр жени , к которому подсоединен пороговый элемент 16 с релейной характеристикой (им может быть компаратор , собранный на операционном усилителе и др.), К выходу порогового элемента подключен каскад с оптическим каналом управлени , состо щий из Транзисторной ипи тиристорной оптопа ры .17 и диодного моста 18, который включен в цепь источника питани  цепи управлени  тиристоров 1, 3 и 5 между одним из выводов вторичной обмотки трансформатора 19 и выводом переменного тока диодного мостового выпр мител  20, выход которого подключен к управл ющим электродам и катодам тиристоров 1, 3 и 5. Конденсатор 21 сглаживает пульсации выходного напр жени  цепи управлени  Тиристоров.wives The inverter load is a welding arc 13 or any other ohmic or reactive load. The circuit also contains a voltage divider 15, 14, to which the threshold element 16 is connected with a relay characteristic (it can be a comparator assembled on an operational amplifier, etc.). The output stage of the threshold element is connected to a cascade with an optical control channel. a thyristor optocoupler .17 and a diode bridge 18, which is connected to the power supply circuit of the thyristors control circuit 1, 3 and 5 between one of the secondary terminals of the transformer 19 and the alternating current output of the diode bridge rectifier 20, D which is connected to the control electrodes and the cathodes of thyristors 1, 3 and 5. The capacitor 21 smoothes the pulsations of the output voltage of the control circuit of the thyristors.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При включении выключател  7 на СШ1ОВОЙ выпр митель подаетс  напр жение сети. В этот момент тиристоры 1,3, 5 закрыты и происходит зар дWhen the switch 7 is turned on, the rectifier is supplied to the network by the mains voltage. At this point, the thyristors 1,3, 5 are closed and charge occurs.

5 five

00

5five

00

5five

00

5five

конденсатора 11 фильтра. Величины сопротивлени  резистора 9 выбираютс  таким образом, чтобы с одной стороны посто нна  времени цепи зар да конденсаторов фильтра не отражалась на производительности устройства, с другой - чтобы при подключении выпр мител  к сети или его отключении, а также при сбросе нагрузки перена-. пр жени  броски тока были в допустимых пределах и нестационарные процессы, которые имеют место в указанные моменты времени в индуктивно- емкостном фильтре, не  вл лись причиной выхода из стро  отдельных элементов входного выпр мител  и элементов преобразовател , подключенного к силовому выпр мителю.condenser 11 filter. The resistance values of the resistor 9 are chosen so that, on the one hand, the time constant of the charging circuit of the filter capacitors does not affect the performance of the device, on the other hand, so that when the rectifier is connected to the mains or disconnected or when the load is relieved, the overload is. Yarn inrush current was within acceptable limits and non-stationary processes that took place at the indicated points in time in the inductive-capacitive filter did not cause the individual elements of the input rectifier and the converter elements connected to the power rectifier to fail.

По достижении выбранного уровн  напр жени  зар дки конденсатора 1 у который определ етс  делителем 14, 15 и опорным напр жением порогового элемента 16, включаетс  тиристорный или транзисторный оптрон 17, который включен в диагональ диодного моста ;18. Включение оптрона 17 обеспечивает ;подачу напр жени  в цепь управлени  -тиристоров 1, 3, 5 через диодный мост 18. Происходит включе ние тиристоров.Upon reaching the selected charging level of the capacitor 1, which is determined by the divider 14, 15 and the reference voltage of the threshold element 16, the thyristor or transistor optocoupler 17 is turned on, which is included in the diagonal of the diode bridge; 18. The inclusion of the optocoupler 17 provides; voltage supply to the thyristor control circuit 1, 3, 5 through the diode bridge 18. The thyristors are turned on.

В рабочем режиме резистор 9 шунтируетс , и питание инвертора осуществл етс  через силовой вьшр ми- тель, мину  токоограничивающий резистор 9. В случае аварийного режима (короткое замыкание в цепи преобразовател  или др.) напр жение на входе порогового элемента обеспечивает выключение оптрона 17. Диодный мост 18 запираетс  и прерывает подачу тока в цепь упр авлени  тиристоров 1, 3 и 5. Тиристоры выключаютс  в момент перехода тока через нуль.In the operating mode, the resistor 9 is shunted, and the inverter is powered through a power output, a current-limiting resistor 9. In the event of an emergency mode (short circuit in the converter circuit or others), the voltage at the input of the threshold element ensures the switching off of the optocoupler 17. Diode Bridge 18 is locked and interrupts the supply of current to the thyristor control circuit 1, 3 and 5. The thyristors are turned off when the current passes through zero.

Таким образом, в первоначальный момент подключени  устройства к сети обеспечиваетс  плавна  зар дка конденсаторов фильтра, исключа  тем самым броски тока и перенапр жени , которые в некоторых случа х могут быть причиной выхода из стро  вентилей выпр мител  и тиристоров преобразовател . Во врем  возможных аварийных режимов короткого замыкани  достигаетс  защита элементов схемы от токовых перегрузок.Thus, at the initial moment when the device is connected to the mains, the filter capacitors are smoothly charged, thereby eliminating current surges and overvoltages, which in some cases may cause the converter rectifier and thyristor valves to fail. During possible short circuit fault conditions, protection of circuit elements against current overloads is achieved.

Подключение токоограничивающего резистора и диода лри включении в сеть управл емого силового вьшр мител  иThe connection of the current limiting resistor and diode is connected to the network by a controlled power circuit and

наличие порогового элемента, посредством которого происходит подключение источника питани  к цеп м управлени  тиристоров, может быть использовано и дл  других схем выпр млени , что позвол ет повысить надежность и КПД. устройства, так как в рабочем режиме преобразователь подключаетс  к сети непосредственно через силовой выпр митель и LC-фильтр.fOThe presence of a threshold element, through which the power supply is connected to the thyristor control circuits, can be used for other rectifying circuits, which makes it possible to increase reliability and efficiency. devices, since in the operating mode the converter is connected to the network directly through a power rectifier and LC filter.fO

Claims (1)

Формула изобретеии Invention Formula Устройство дл  дуговой сварки, содержащее управл емый выпр митель, 5 резистор с шунтирующим переключателем , фильтр, инвертор, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности при включении управл емого выпр мител  в сеть и аварийных 20An arc welding device containing a controlled rectifier, a 5 resistor with a shunt switch, a filter, an inverter, characterized in that, in order to increase reliability when the controlled rectifier is turned on and an emergency one режимах инвертора, повьшени  КПД оно снабжено диодом, делителем напр жени , пороговым элементом, оптроном, источником переменного напр жени , двум  диодными мостами, конденсатором , при этом диод с последовательно соединенным токоограничиваюшим резистором подключены параллельно одному из тиристоров катодной или анодной групп выпр мител , а на выходе управл емого вьшр мител  через делитель напр жени  подключен пороговый элемент, имеющий оптронную св зь с диагональю посто нного тока .диодного моста, включенного последователь- но с источником переменного напр жени  и вторым диодным мосто м, соединенным диагональю посто нного тока с конденсатором и цеп ми управлени  тиристоров.Inverter modes, increasing efficiency, it is equipped with a diode, voltage divider, threshold element, optocoupler, alternating voltage source, two diode bridges, capacitor, while the diode with a series-connected current-limiting resistor is connected in parallel to one of the thyristors of the cathode or anode groups of the rectifier, At the output of the controlled voltage, a threshold element is connected through a voltage divider, having an optocoupler with a diagonal of a direct current. A diode bridge connected in series with a source of alternating voltage and a second diode bridge connected by a diagonal of direct current to a capacitor and thyristor control circuits. О--01O - 01 Составитель В.Пучинский Редактор С.Лисина Техред И.Попович Корректор Г.РешетникCompiled by V.Puchinsky Editor S.Lisina Tehred I.Popovich Proofreader G.Reshetnik Заказ 392/56 Тираж 619ПодписноеOrder 392/56 Circulation 619 Subscription ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5 Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул,Проектна , 4 .Production and printing company, Uzhgorod, ul, Proektna, 4.