SU792518A1 - Сварочный преобразователь - Google Patents

Description

1

Сварочный преобразователь в одномашинном исполнении (именуег-лый в дальнейшем преобразователь) предназначен дл  дуговой электросварки плав щимс  электродом и может быть использован в технологических процессах т желого машиностроени  применительно к сварочным работам в любых пространственных положени х.

Известны мощные преобразователи, состо щие из двух механически св занных электрических машин, одна из которых работает в двигательном режиме и питаетс  от сети, а друга  в генераторном режиме с отдачей энергии больших частот, примен емые либо в радиолокации, электроплавке, электротермообработке, электросушке , либо в электросварке посто нным током или в импульсно-дуговой сварке и обладает высокими массо-габаритными показател ми l .

Из известных устройств наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  источник тока дл  импульсно-дуговой сварки 2. Это двухкорпусный преобразователь (электродвигатель и генератор смонтированы отдельно на общей раме и сое/хинены между собой муфтой). Генератор преобразовател  состоит из двух трехфазных обмоток, лежащих на  коре под разными полюсами, причем одна из них через трехфазный мостовой 5 выпр митель включена на дуговой промежуток дл  создани  посто нной составл ющей тока, две фазы другой обмотки, соединенной в звезду, включены через коммутирующие аппараты, to а треть  - непосредственно к дуге и служат дл  создани  импульсов тока , наложенных на посто нный ток. Демпферна  обмотка по поперечной оси индуктора синхронного генератора замыкаетс  накоротко коммутирующим аппаратом в момент перехода ЭДС на ее зажимах через нулевое значение , наводимой от потока реакции  кор , тем самым осуществл етс  мгновенна  форсировка основного магнитного потока.

Однако така  конструкци  преобразовател  большой мощности становитс  неэффективной с точки зрени  производственной и эксплуатационной экономии, а также массо-габаритных показателей, так как габаритна  мощность электродвигател  и синхронного генератора пропорциональна  четвер30 ой степени линейных размеров. Целью насто щего изобретени   вл етс  улучшение массо-габаритных показателей, т. е. увеличение удельной мощности преобразовател  на единицу массы и объема (1,52 раза), надежности, конструктивных и эксплуатационных характеристик. Поставленна  цель достигаетс  тем что он снабжен трехфазной двигательной обмоткой, имеющей число полюсов 2pj , размещенной в тех же пазах магнитопровода и смещенной на один зубцовый шаг относительно генераторных обмоток, общее число пазов магнитопровода и индуктора выбрано четным и кратным числу пар полюсов обмоток 2р.) и 2p,j, . На фиг, 1 представлена принципиал на  схема предложенного сварочного преобразовател  дл  импульсно-дуговой сварки, на фиг. 2 показаны линей ные ЭДС и ток дуги, Преобразователь содержит трехфазн обмотку 1  кор  электродвигател  преобразовател  с числом пар полюсов р и частотой сети f ; трехфазную обмотку 2 индуктора электродвигател  преобразовател ; обмотку 3 возбуждени  синхронного генератора (ОГ) преобразовател ) демпферную обмотку 4 по поперечной оси СГ преобразовател ; демпферную обмотку 5 по продольной оси СГ преобразовател ; многофазную обмотку б  кор  СГ с числом пар полюсов многофазный выпр митель 7; трехфазную обмотку 8  кор  СГ с числом пар полюсов р и преобразованной частотой- fg} а,в,с обозначение фаз обмотки 8; коммутирующие аппараты 9 - llj дуговой промежуток 12.. Преобразователь дл  импульсно-дуг вой сварки работает следующим образом . Если первичную обмотку 1 электродвигател  подключить к питающей сети с частотой fj , то -под действием момента двигател  М;| , индуктор 2 преоб разовател  будет вращатьс  в простра стве со скоростью (l-s), где Цг bOf /Pj- синхронна  скорость вращени  магнитного пол  Ф первичного двигател , S - скольжение индуктора 2 преобразовател  относитель но пол  Ф . Магнитное поле Ф. преобразовател , обусловленное подавденным на зажимы обмотки 3 возбужден синхронного генератора, будет вращат с  со скоростью h . В обмотках б и 8 синхронного генератора преобразовател  будет индуктироватьс  ЭДС с частотой f2 5i/bO fi(P2/PO(S)- коммутирующие аппараты 9-11 разомкнуты . При этом многофазна  система ток . выпр мл етс  выпр мителем 7 и по дуге .протекает посто нна  составл юща  тока. Поле реакции  кор  генератора вращаетс  при этом синхронно с индуктором и ЭДС в его обмотках 4 и 5 не индуктирует. В момент времени tj, при равенстве потенциалов на контактах аппарата 10, т. е. при равенстве мгновенного значени  ЭДС 9gg и напр жени  на дуге, производитс  замыкание этого аппарата. В дуге начинает протекать ток i. двух фаз обмотки 8 генератора , наложенный на посто нный ток дуги (фиг. 2). Возникает магоитодвижуща  сила реакции  кор , котора  неподвижна в пространстве и измен етс  во времени аналогично току ij. Поперечна  составл юща  этой реакции  кор  свободно проникает в индуктор по поперечной оси, т. к. аппарат 9 разомкнут. В момент максимума сцепленного с обмоткой 4 по этой оси потока производитс  замыкание аппарата 9 и при дальнейшем вращении индуктора в обмотке 4 возникает ток, стрем щийс  поддержать это значение похокосцеплени  неизменным. Таким .образом, на индукторе образуетс  система контуров по продольной и поперечной ос м, создающа  в зазоре генератора поток, значительно превосход щий первоначальный. Така  мгновенна  форсировка потока ведет к увеличению тока , и ЭДС eag. В момент времени t, при равенстве напр жений на контактах аппарата 11, производитс  замыкание этого аппарата, благодар  форсированному значению потока в воздушном зазоре генератора, в дуге потечет импульсный ток tQ. В момент времени tj , когда ток i|jj переходит через нуль, аппарат 10 раз1«икают , в момент времени t размыкают аппараты 11 и 9, и начина  с момента t, процессы в схеме повтор ютс  . Ток в дуге определ етс  суммой iLn L посто нного тока и токов и имеет вид импульса, наложенного на посто нную составл ющую тока. Амплитуда импульса в 3-5 раз превышает посто нный ток. Выполнение вторичной системы обмоток ,6 и 8 имекицих число полюсов 2р2, со сдвигом на.один зубцовый шаг относительно первичной обмотки 1, имеющей число полюсов 2р , позвол ет свести к минимуму взаимоиндуктивную св зь между ними. Кроме того, такое расположение обмоток устран ет непосредственный контакт в пазу между обмотками 2Р и 2 с разными рабочшда напр жени ми и повышает надежность преобразовател  и увеличивает запас нагревостойкости пазов изол ции, а также снижает местные перегревы ее по отношению к средней температуре обмоток. Дл  создани  симметрии суммарного магнитного пол , образованной системой первичной и вторичных обмоток, удовлетворено неравенство: Р ±. Рл i f общее число пазов магнитопровода  кор  и индуктора выбрано четным и кратным числу полюсов обмоток 2Р и 2Pji .

В качестве коммутирукддих аппаратов 9-11 используютс  управл емые вентили - тиристоры, что позвол ет измен ть частоту следовани  наложенных импульсов, включа  тиристоры по заданной программе, а также регулировать амплитуду импульсов, измен   угол . включени  тиристоров. Коммутирующий аппарат 9 представл ет собой неуправл емый вентиль. При этом выполн етс  вс  логика работы схемы, описанна  выше.

Таким образом, сварочный преобразователь одномашинного исполнени  осуществл ет питание сварочной дуги посто нным током с наложенными на него мощным и управл емым импульсами.

Claims (2)

1.Лившиц А. Л. и др. Генерато импульсов. М., 1976.

2.За вка 2392253/27 от 09.76, по которой прин то положительное решение ВНИИГПЭ.