[go: up one dir, main page]

RU2182060C1 - Direct electric current welding apparatus - Google Patents

Direct electric current welding apparatus Download PDF

Info

Publication number
RU2182060C1
RU2182060C1 RU2001105447A RU2001105447A RU2182060C1 RU 2182060 C1 RU2182060 C1 RU 2182060C1 RU 2001105447 A RU2001105447 A RU 2001105447A RU 2001105447 A RU2001105447 A RU 2001105447A RU 2182060 C1 RU2182060 C1 RU 2182060C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rectifier
auxiliary
power
terminals
winding
Prior art date
Application number
RU2001105447A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.П. Буденный
Original Assignee
Буденный Анатолий Павлович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Буденный Анатолий Павлович filed Critical Буденный Анатолий Павлович
Priority to RU2001105447A priority Critical patent/RU2182060C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2182060C1 publication Critical patent/RU2182060C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Arc Welding Control (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering, possibly power source for direct electric current welding arc in different branches of national economy. SUBSTANCE: in first variant of invention apparatus includes power transformer, main and additional rectifiers, power and storage chokes. Power transformer is saturation type transformer. Power choke is connected in series with primary winding of power transformer. One of terminals of subsidiary winding (said terminals are joined with one of inlet terminals of subsidiary rectifier) is electrically matched with secondary winding. Second terminal of subsidiary winding through storage choke is connected with other inlet terminal of subsidiary rectifier; one of terminals of subsidiary winding (connected with one of inlet terminals of subsidiary rectifier) is electrically matched with secondary winding through storage choke and its second terminal is connected with other inlet terminal of subsidiary rectifier. In second variant of invention apparatus includes subsidiary transformer, power and storage chokes. Power transformer is saturation type transformer. Power choke is connected in series with primary winding of power transformer. Its secondary winding is connected in parallel with primary winding of subsidiary transformer. Said primary winding is connected by its one terminal with one of inlet terminals of subsidiary rectifier and it is connected in series (directly or through storage choke) with one terminal of its secondary winding. Other terminal of secondary winding is connected (through storage choke or directly) with other inlet terminal of subsidiary rectifier. EFFECT: enhanced operational reliability, reduced size of apparatus. 4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники, а именно к устройствам для питания сварочной дуги постоянного тока, и может быть использовано в любой области техники в качестве источника питания с падающими внешними характеристиками. The invention relates to the field of electrical engineering, and in particular to devices for supplying a DC welding arc, and can be used in any field of technology as a power source with falling external characteristics.

Дуга постоянного тока была открыта Петровым, а затем Деви совершенно случайно при закорачивании примитивных гальванических батарей без деполяризатора, имеющих большое внутреннее сопротивление, то есть падающую характеристику. Такая дуга может быть получена от любого источника постоянного напряжения, превышающего напряжение дуги, с последовательно включенным балластным сопротивлением, что обеспечивает устойчивость дуги, имеющей S-образные вольтамперные характеристики. The direct current arc was discovered by Petrov, and then Devi completely by accident when shorting primitive galvanic batteries without a depolarizer, which have a large internal resistance, that is, a falling characteristic. Such an arc can be obtained from any source of constant voltage exceeding the arc voltage, with ballast resistance connected in series, which ensures the stability of an arc having S-shaped current-voltage characteristics.

С распространением более дешевого переменного тока делались механические попытки получения дуги от трансформатора с жесткой характеристикой и балласта. Они кончились полной неудачей. В этом случае ток дуги совпадает по фазе с напряжением источника. Когда напряжение становится меньше напряжения горения дуги (например, 20В), ток дуги прекращается и при отрицательном напряжении ток не возобновляется. Это происходит потому, что "мертвая зона" напряжения от +20 В через нуль до -20 В продолжается несколько миллисекунд, и дуга гаснет. With the spread of cheaper alternating current, mechanical attempts were made to obtain an arc from a transformer with a rigid characteristic and ballast. They ended in complete failure. In this case, the arc current is in phase with the voltage of the source. When the voltage becomes lower than the arc burning voltage (for example, 20V), the arc current stops and when the voltage is negative, the current does not resume. This is because the "dead zone" of voltage from +20 V through zero to -20 V lasts several milliseconds, and the arc goes out.

Впервые дуга переменного тока была получена Яблочковым, решившим проблему "деления света" путем использования трансформатора, как сказали бы сейчас "с развитым магнитным рассеянием", то есть с токоограничивающей индуктивностью. For the first time, an AC arc was obtained by Yablochkov, who solved the problem of "light division" by using a transformer, as they would say now, "with developed magnetic scattering," that is, with current-limiting inductance.

В источниках с токоограничивающей индуктивностью ток дуги отстает но фазе от напряжения источника. Поэтому в момент достижения нулевого тока напряжение источника не только не нулевое, но отрицательное и равно 0,8-0,9 от амплитуды напряжения. Переход от напряжения на дуге, например, +20 В к напряжению источника, например, -70 В происходит "мгновенно", то есть без "мертвой зоны". На самом деле это время, конечно, например, при индуктивности 1000 мкГн и емкости 100 пФ постоянная времени равна 0,3 мкс. За такое время ионизация дуги не успевает прекратиться. Поэтому дуга переменного тока прерывается не из-за нулевого тока, время которого бесконечно мало, а из-за достаточно длительного интервала малого тока. Например, время тока от +4 А через нуль до -4 А длится 200 мкс, от +2 А до -2 А длится 100 мкс, от +1 А до -1 А - около 50 мкс. В области малых токов дуга имеет отрицательное сопротивление, то есть с уменьшением тока напряжение растет. Если напряжение достигнет, например, 50, 70 или 100 В, то дуга переменною тока может прерваться. In sources with current-limiting inductance, the arc current lags behind the phase of the source voltage. Therefore, at the time of reaching zero current, the source voltage is not only not zero, but negative and equal to 0.8-0.9 of the voltage amplitude. The transition from the arc voltage, for example, +20 V to the voltage of the source, for example, -70 V, occurs "instantly", that is, without a "dead zone". In fact, this time, of course, for example, with an inductance of 1000 μH and a capacitance of 100 pF, the time constant is 0.3 μs. During this time, the ionization of the arc does not have time to stop. Therefore, the AC arc is not interrupted due to the zero current, the time of which is infinitely short, but because of a sufficiently long interval of low current. For example, the current time from +4 A through zero to -4 A lasts 200 μs, from +2 A to -2 A lasts 100 μs, from +1 A to -1 A - about 50 μs. In the region of low currents, the arc has a negative resistance, i.e., with a decrease in current, the voltage increases. If the voltage reaches, for example, 50, 70 or 100 V, then the arc with alternating current may be interrupted.

В источниках постоянного тока с выпрямительным мостом и токоограничивающей индуктивностью в цепи переменного тока вышеописанные процессы коммутации и сдвига фазы тока происходят в точности, как в источниках переменного тока. Из-за наличия выпрямительного моста ток никогда не становится нулевым, но интервал малых токов также существует, и это может привести к прерыванию дуги постоянного тока. In DC sources with a rectifier bridge and current-limiting inductance in an alternating current circuit, the above-described switching and phase-shift processes occur exactly like in alternating current sources. Due to the presence of a rectifier bridge, the current never becomes zero, but the interval of small currents also exists, and this can lead to interruption of the DC arc.

По этой причине сварочные выпрямители выполняются преимущественно трехфазными, где за счет перекрытия фаз малые токи исключены. Однако существует значительная область аппаратов постоянного тока, питаемых от однофазной цепи, например бытовых. В таких аппаратах используется силовой дроссель постоянного тока, включаемый после моста. For this reason, welding rectifiers are predominantly three-phase, where low currents are eliminated due to phase overlap. However, there is a significant area of DC devices powered by a single-phase circuit, for example household. In such devices, a DC power reactor is used, which is switched on after the bridge.

Если выполнено условие Lдр/Uд>Lтр/е, где Lдр, Lтр - индуктивности дросселя и трансформатора соответственно; U - напряжение дуги; е - мгновенное значение ЭДС на выходе трансформатора в момент перемены знака тока во вторичной обмотке, то есть ток дуги не доходит то нуля. При дальнейшем укреплении неравенства пульсации тока дуги могут быть еще уменьшены вплоть до полного постоянства тока при Lдр_→ ∞.
Этот силовой дроссель пропускает полный сварочный ток и требование увеличения его индуктивности приводит к тому, что при массе и мощности рассеяния дроссель становится соизмеримым с трансформатором.
If the condition is met L dr / U d > L tr / e, where L dr , L tr - inductance of the inductor and transformer, respectively; U is the arc voltage; e is the instantaneous value of the EMF at the transformer output at the moment of changing the sign of the current in the secondary winding, that is, the arc current does not reach zero. With further strengthening of the inequality of the current ripple, the arcs can be further reduced until the current is completely constant at L dr _ → ∞.
This power inductor passes the full welding current and the requirement to increase its inductance leads to the fact that with mass and power dissipation, the inductor becomes comparable with the transformer.

Известен сварочный трансформатор для сварки на постоянном токе, содержащий магнитную систему, первичную обмотку, вторичную обмотку, выполненную из нескольких секций, и переключатели этих секции, при этом трансформатор выполнен из нескольких модулей, каждый из которых имеет обмотки поджига в виде нескольких секций, конденсатор, переключатель выполнен с четырьмя группами неподвижных контактов и с двумя подвижными контактами, два выпрямительных блока, выходы которых соединены между собой пополюсно (см. пат. RU 2006087, кл. Н 01 F 38/08, от 21.02.92). Known welding transformer for DC welding, containing a magnetic system, a primary winding, a secondary winding made of several sections, and switches of these sections, the transformer is made of several modules, each of which has ignition windings in the form of several sections, a capacitor, the switch is made with four groups of fixed contacts and with two movable contacts, two rectifier blocks, the outputs of which are connected together polarized (see US Pat. RU 2006087, class N 01 F 38/08, from 02.21.92).

Недостатками известного устройства являются сложность конструкции и значительные габариты. The disadvantages of the known device are the complexity of the design and significant dimensions.

По технической сущности наиболее близким к предлагаемому изобретению является сварочный аппарат постоянного тока, содержащий силовой трансформатор, на магнитопроводе которого расположены первичная, вторичная и вспомогательная обмотки, основной и вспомогательный выпрямители, соединенные входными выводами соответственно с выводами вторичной и вспомогательной обмоток, а выходными выводами подключенные к дуговому промежутку (см. a. c. СССР 1712973, кл. H 01 F 31/06, от 15.02.89). By technical nature, the closest to the proposed invention is a DC welding machine containing a power transformer, on the magnetic circuit of which there are primary, secondary and auxiliary windings, the main and auxiliary rectifiers connected by input terminals respectively to the terminals of the secondary and auxiliary windings, and output terminals connected to the arc gap (see ac USSR 1712973, class H 01 F 31/06, dated 02.15.89).

Однако и это известное устройство имеет значительные габариты, так как трансформатор работает в ненасыщенном режиме и не отличается падежной работоспособностью из-за возможности прерывания тока дуги из-за того, что ток через конденсатор идет только при скачке напряжения, который бывает при прерывании тока. However, this known device also has significant dimensions, since the transformer operates in an unsaturated mode and is not distinguished by reliable performance due to the possibility of interrupting the arc current due to the fact that the current through the capacitor flows only during a voltage surge, which happens when the current is interrupted.

Техническим результатом является снижение габаритов и повышение надежности за счет обеспечения непрерывности выпрямленного тока дуги. The technical result is to reduce the size and increase reliability by ensuring the continuity of the rectified arc current.

Для решения этой задачи в сварочный аппарат постоянного тока, содержащий силовой трансформатор, на магнитопроводе которого) расположены первичная, вторичная и вспомогательная обмотки, основной и вспомогательный выпрямители, соединенные входными выводами соответственно с выводами вторичной и вспомогательной обмоток, а выходными выводами подключенные к дуговому промежутку, согласно изобретению в аппарат введены силовой и накопительный дроссели, а силовой трансформатор выполнен насыщающимся, при этом силовой дроссель включен последовательно с первичной обмоткой силового трансформатора, вспомогательная обмотка одним из выводов, связанных с одним из входных выводов вспомогательного выпрямителя, соединена электрически согласно со вторичной обмоткой и вторым выводом через накопительный дроссель - с другим входным выводом вспомогательного выпрямителя, или вспомогательная обмотка одним из выводов, связанных с одним из входных выводов вспомогательного выпрямителя, соединена электрически согласно со вторичной обмоткой через накопительный дроссель и вторым выводом - с другим входным выводом вспомогательного выпрямителя. To solve this problem, a primary, secondary and auxiliary windings, main and auxiliary rectifiers are connected to the input leads respectively to the leads of the secondary and auxiliary windings, and the output leads connected to the arc gap are located in a DC welding machine containing a power transformer, on the magnetic circuit of which) according to the invention, a power and storage chokes are introduced into the apparatus, and the power transformer is made saturated, while the power choke is connected subsequently In particular, with the primary winding of the power transformer, the auxiliary winding by one of the terminals connected to one of the input terminals of the auxiliary rectifier is electrically connected in accordance with the secondary winding and the second terminal through a storage choke to the other input terminal of the auxiliary rectifier, or the auxiliary winding by one of the terminals connected with one of the input terminals of the auxiliary rectifier, electrically connected according to the secondary winding through a storage choke and the second terminal with another input terminal of the auxiliary rectifier.

Согласно второму варианту изобретения в сварочный аппарат постоянного тока, содержащий силовой трансформатор, на магнитопроводе которого расположены первичная и вторичная обмотки, основной выпрямитель, соединенный входными выводами с выводами вторичной обмотки, и вспомогательный выпрямитель, выходные выводы которого и выходные выводы основного выпрямителя подключены к дуговому промежутку, введены вспомогательный трансформатор, силовой и накопительный дроссели, а силовой трансформатор выполнен насыщающимся, при этом силовой дроссель включен последовательно с первичной обмоткой силового трансформатора, параллельно вторичной обмотке которого подключена первичная обмотка вспомогательного трансформатора, соединенная одним выводом с одним из входных выводов вспомогательного выпрямителя и последовательно согласно непосредственно или через накопительный дроссель с одним выводом его вторичной обмотки, которая другим выводом через накопительный дроссель или непосредственно подключена к другому входному выводу вспомогательного выпрямителя, при этом основной выпрямитель выполнен по мостовой схеме, а вспомогательный выпрямитель выполнен двухдиодным. According to a second embodiment of the invention, a direct current welding apparatus comprising a power transformer, on the magnetic circuit of which primary and secondary windings are located, a main rectifier connected by input terminals to the secondary winding terminals, and an auxiliary rectifier, the output terminals of which and the output terminals of the main rectifier are connected to the arc gap , an auxiliary transformer, a power and storage chokes are introduced, and the power transformer is made saturated, while the power choke It is connected in series with the primary winding of the power transformer, parallel to the secondary winding of which the primary winding of the auxiliary transformer is connected, connected by one output to one of the input terminals of the auxiliary rectifier and sequentially directly or via a storage choke with one output of its secondary winding, which is another output through a storage choke or directly connected to another input terminal of the auxiliary rectifier, while the main the bridge is made according to the bridge circuit, and the auxiliary rectifier is made of a two-diode.

Сущность изобретения заключается в том, что введение вышеуказанных элементов и связей между ними позволяет накопить необходимую энергию к моменту переключения тока в мосте выпрямителя. The essence of the invention lies in the fact that the introduction of the above elements and the connections between them allows you to accumulate the necessary energy by the time the current is switched in the rectifier bridge.

При горении дуги напряжение трансформируется и через вспомогательную обмотку подается па вспомогательный дроссель и через вспомогательный диод соответствующей полярности подается на дугу. When the arc burns, the voltage is transformed and an auxiliary inductor is fed through the auxiliary winding and fed to the arc through an auxiliary diode of the corresponding polarity.

Этот ток линейно нарастает за полупериод тока дуги и к концу полупериода достигает небольшой части тока дуги. Однако в момент прекращения тока силового выпрямителя даже малый ток дросселя и вспомогательного диода не позволяет току дуги упасть до нуля, то есть поставленная цель непрерывности тока достигается. This current increases linearly during the half-cycle of the arc current and reaches a small part of the arc current by the end of the half-cycle. However, at the moment the current of the power rectifier ceases, even a small current of the inductor and auxiliary diode does not allow the arc current to drop to zero, that is, the goal of current continuity is achieved.

Снижение габаритов устройства обусловлено уменьшением сечения магнитопровода и возможностью стабильной работы в насыщенном режиме при меньшем напряжении холостого хода. The reduction in the dimensions of the device is due to a decrease in the cross section of the magnetic circuit and the possibility of stable operation in saturated mode with a lower open circuit voltage.

Сравнение предлагаемых технических решений с ближайшим аналогом позволяет утверждать о соответствии критерию "новизна", а отсутствие отличительных признаков в известных аналогах говорит о соответствии критерию "изобретательский уровень". Comparison of the proposed technical solutions with the closest analogue allows us to confirm compliance with the criterion of "novelty", and the absence of distinctive features in the known analogues indicates compliance with the criterion of "inventive step".

Предварительные испытания позволяют судить о возможности промышленного использования. Preliminary tests make it possible to judge the possibility of industrial use.

На фиг.1 представлена принципиальная электрическая схема первого варианта предложенного устройства;
на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема второго варианта предложенного устройства;
на фиг.3 - временные диаграммы работы устройства.
Figure 1 presents a circuit diagram of a first embodiment of the proposed device;
in FIG. 2 is a circuit diagram of a second embodiment of the proposed device;
figure 3 - timing diagrams of the operation of the device.

Сварочный аппарат постоянного тока (фиг.1) содержит силовой трансформатор с насыщающимся магнитопроводом 1, на котором расположены первичная, вторичная и вспомогательная обмотки 2, 3 и 4 соответственно, основной выпрямитель, выполненный по мостовой схеме на диодах 5-8, соединенный входными выводами с выводами вторичной обмотки 3. The DC welding machine (Fig. 1) contains a power transformer with a saturable magnetic circuit 1, on which the primary, secondary and auxiliary windings 2, 3 and 4 are located, respectively, the main rectifier, made according to the bridge circuit on diodes 5-8, connected by input leads to leads of the secondary winding 3.

Кроме того, устройство содержит вспомогательный выпрямитель, который выполнен, например, на двух диодах 9, 10 и соединен входными выводами с выводами вспомогательной обмотки 4, а также содержит силовой и накопительный дроссели 1 и 12 соответственно. In addition, the device contains an auxiliary rectifier, which is made, for example, on two diodes 9, 10 and is connected by input terminals to the terminals of the auxiliary winding 4, and also contains power and storage chokes 1 and 12, respectively.

Вспомогательная обмотка 4 одним из выводов, связанных с одним из входных выводов вспомогательного выпрямителя, соединена электрически согласно со вторичной обмоткой 3 и вторым выводом через накопительный дроссель 12 подключена к другому входному выводу вспомогательного выпрямителя. Возможен вариант, при котором вспомогательная обмотка 4 одним из выводов, связанных с одним из входных выводов вспомогательного выпрямителя, соединена электрически согласно со вторичной обмоткой 3 через накопительный дроссель 12 и вторым выводом подключена к другому входному выводу вспомогательного выпрямителя. The auxiliary winding 4 by one of the terminals associated with one of the input terminals of the auxiliary rectifier is electrically connected in accordance with the secondary winding 3 and the second terminal via the storage inductor 12 is connected to another input terminal of the auxiliary rectifier. A variant is possible in which the auxiliary winding 4 by one of the terminals associated with one of the input terminals of the auxiliary rectifier is electrically connected in accordance with the secondary winding 3 via a storage inductor 12 and connected to the other input terminal of the auxiliary rectifier by a second terminal.

При этом силовой дроссель 11 в обоих случаях должен быть включен последовательно с первичной обмоткой 2 силового трансформатора. In this case, the power inductor 11 in both cases must be connected in series with the primary winding 2 of the power transformer.

На фиг. 1 показана условно индуктивность 13 рассеяния силового трансформатора, играющая существенную роль в работе устройства. In FIG. 1 shows conditionally the inductance 13 of the dissipation of a power transformer, which plays a significant role in the operation of the device.

Выходные выводы основного и вспомогательного выпрямителей подключены к дуговому промежутку 14. Кроме того, имеются входные клеммы 15,16, на которые поступает напряжение источника питания. The output terminals of the main and auxiliary rectifiers are connected to the arc gap 14. In addition, there are input terminals 15.16, to which the voltage of the power source.

Сварочный аппарат постоянного тока (фиг.2) также содержит силовой трансформатор с насыщающимся магнитопроводом 1, на котором расположены первичная и вторичная обмотки 2 и 3 соответственно, основной выпрямитель, выполненный по мостовой схеме на диодах 5÷8, своими входными выводами соединенный с выводами вторичной обмотки 3 силового трансформатора. The DC welding machine (Fig. 2) also contains a power transformer with a saturable magnetic circuit 1, on which the primary and secondary windings 2 and 3 are located, respectively, the main rectifier, made according to the bridge circuit on diodes 5 ÷ 8, connected to the secondary terminals with its input terminals windings 3 power transformer.

Кроме того, устройство содержит вспомогательный выпрямитель на диодах 9, 10, силовой и накопительный дроссели 11 и 12, индуктивность 13 рассеяния силового трансформатора, входные клеммы 15, 16 и вспомогательный трансформатор на магнитопроводе 17 с обмотками первичной 18 и вторичной 19 соответственно. In addition, the device contains an auxiliary rectifier on diodes 9, 10, power and storage chokes 11 and 12, a power transformer inductance 13, input terminals 15, 16, and an auxiliary transformer on the magnetic circuit 17 with primary 18 and secondary 19 windings, respectively.

Выходы основного и вспомогательного выпрямителей подключены к дуговому промежутку 14, а силовой дроссель 11 включен последовательно с первичной обмоткой 2 силового трансформатора. The outputs of the main and auxiliary rectifiers are connected to the arc gap 14, and the power inductor 11 is connected in series with the primary winding 2 of the power transformer.

Параллельно вторичной обмотке 3 силового трансформатора подключена первичная обмотка 18 вспомогательного трансформатора, соединенная одним выводом с одним из входных выводов вспомогательного выпрямителя и последовательно согласно непосредственно или через накопительный дроссель 12 с одним выводом его вторичной обмотки 19, которая другим выводом через накопительный дроссель 12 или непосредственно подключена к другому входному выводу вспомогательного выпрямителя. Parallel to the secondary winding 3 of the power transformer, the primary winding of the auxiliary transformer 18 is connected, connected by one output to one of the input terminals of the auxiliary rectifier and sequentially, either directly or via a storage inductor 12 with one output of its secondary winding 19, which is connected to the other through a storage inductor 12 or directly connected to the other input terminal of the auxiliary rectifier.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

При подаче напряжения питания на входные клеммы 15, 16 на холостом ходу (без дуги) магнитопровод 1 силового трансформатора насыщается дважды за период Т и на выходных обмотках имеется "обрезанная синусоида". Дроссель 11 служит для ограничения тока при насыщении. Токи диодов 5-10 выпрямителей равны нулю. When the supply voltage is supplied to the input terminals 15, 16 at idle (without arc), the magnetic circuit 1 of the power transformer is saturated twice during period T and there is a "cut off sine wave" on the output windings. The inductor 11 serves to limit the current at saturation. The currents of the diodes of 5-10 rectifiers are zero.

При возбуждении дуги закорачиванием дугового промежутка 14 или же возбудителем дуги ток дуги проходит через основной выпрямитель. Вначале он нарастает, достигает максимума и уменьшается, стремясь к нулю. Напряжение на дуге в диапазоне 5-150 А остается неизменным (например, 20 В), поэтому на вторичной обмотке 3 силового трансформатора напряжение имеет форму меандра, например ±20В. When the arc is excited by shorting the arc gap 14 or by the arc pathogen, the arc current passes through the main rectifier. Initially, it increases, reaches a maximum and decreases, tending to zero. The voltage on the arc in the range of 5-150 A remains unchanged (for example, 20 V), therefore, the voltage on the secondary winding 3 of the power transformer is in the form of a meander, for example ± 20 V.

Напряжение на вспомогательной обмотке 4 тоже меандр, но значительно меньшей амплитуды, например ±1,5B. Это напряжение приложено к вспомогательному дросселю 12 и через сварочную цепь линейно нарастает ток дросселя 12. The voltage at the auxiliary winding 4 is also a meander, but of a much smaller amplitude, for example, ± 1.5V. This voltage is applied to the auxiliary inductor 12 and the current of the inductor 12 rises linearly through the welding circuit.

Аналогично работает предложенное устройство по другому варианту, у которого роль вспомогательной обмотки 4 играет вторичная обмотка 19 вспомогательного трансформатора. The proposed device according to another embodiment works similarly, in which the secondary winding 19 of the auxiliary transformer plays the role of the auxiliary winding 4.

На фиг. 3 показаны временные диаграммы перехода тока iL силового трансформатора (этот ток показан и на фиг.1) от положительного полупериода к отрицательному. На временной диаграмме приведен масштаб времени и токов, характерных для типичного аппарата. Токи i5, i6, i7, i8 есть токи диодов 5, 6, 7, 8 соответственно. Мгновенное (временное) значение тока вспомогательного дросселя - iдр, максимальное его значение - Iдр. Мгновенное (временное) значение тока дуги - iд, минимальное его значение - Imin.In FIG. 3 shows the time diagrams of the transition of the current i L of the power transformer (this current is also shown in FIG. 1) from the positive half-cycle to the negative. The time diagram shows the scale of time and currents characteristic of a typical apparatus. The currents i 5 , i 6 , i 7 , i 8 are the currents of the diodes 5, 6, 7, 8, respectively. The instantaneous (temporary) value of the auxiliary inductor current is i dr , its maximum value is I dr . The instantaneous (temporary) value of the arc current is i d , its minimum value is I min .

На фит.3 показаны границы временных интервалов, соответствующие характерным явлениям в устройстве. Там же приведены уравнения cooтветствующих токов с вышеприведенными обозначениями. On fit.3 shows the boundaries of time intervals corresponding to the characteristic phenomena in the device. The equations of the corresponding currents with the above notation are also given there.

I-й интервал соответствует тому, что ток дуги, достигнув своего максимального значения (например, 50-300 А), начинает снижаться, стремясь к минимальному значению. К этому времени ток вспомогательного дросселя iдр увеличился до своего максимального значения Iдр. Ток дуги iдр равен току i6, но он же равен и i5 + iдр, поэтому при снижении тока дуги ток i5 становится равным нулю. Напряжение в точке соединения диодов 5 и 8 от значения, близкого к напряжению дуги Uд, скачком приближается к нулевому напряжению. Диод 8 открывается, ток одновременно идет через диод 8 и диод 6, то есть имеет место перекрытие токов. Так начинается II-й интервал. Дроссель работает на противоэдс Uд, ток его достаточно быстро снижается сравнительно с предыдущим интервалом.The I-th interval corresponds to the fact that the arc current, having reached its maximum value (for example, 50-300 A), begins to decrease, striving for the minimum value. By this time, the auxiliary inductor current i dr increased to its maximum value of I dr The arc current i dr is equal to the current i 6 , but it is also equal to i 5 + i dr , therefore, when the arc current decreases, the current i 5 becomes equal to zero. The voltage at the junction point of the diodes 5 and 8 from a value close to the arc voltage U d jumps closer to zero voltage. Diode 8 opens, current flows simultaneously through diode 8 and diode 6, that is, currents overlap. So begins the 2nd interval. The inductor operates on the counter-emf U d , its current decreases quite quickly compared to the previous interval.

Когда iдр и ток дуги iд достигают минимального значения Imin, начинается III-й интервал. Ток i6 заканчивается, появляется ток i7.When i dr and the arc current i d reach the minimum value of I min , the III-rd interval begins. Current i 6 ends, current i 7 appears.

Когда ток вспомогательного дросселя iдр и он же ток диода 9 становится нулевым, начинается IV-й интервал. Включается ток диода 10, напряжение на дросселе 12 оказывается отрицательным и составляет малую часть напряжения дуги, то есть идет медленное накопление отрицательного тока и подготовка к следующему переходу от отрицательного тока к положительному.When the current of the auxiliary inductor i dr and the same current of the diode 9 becomes zero, the IV-th interval begins. The current of the diode 10 is turned on, the voltage on the inductor 12 is negative and makes up a small part of the arc voltage, that is, the negative current is slowly accumulating and preparing for the next transition from negative to positive current.

Эксперименты показывают, что при попытках сварки нержавеющей стали без возбудителя дуги без предлагаемого устройства сварка практически невозможна, с устройством же она проходит. Устройство получает все свойства аппарата постоянного тока, но вес вспомогательного дросселя не превышает 50-200 г. Experiments show that when trying to weld stainless steel without an arc exciter without the proposed device, welding is almost impossible, but it passes with the device. The device receives all the properties of a DC apparatus, but the weight of the auxiliary choke does not exceed 50-200 g.

Таким образом, в предлагаемых технических решениях достигается поставленный технический результат - значительно снижаются габариты и повышается надежность за счет обеспечения непрерывности выпрямленного тока дуги. Thus, in the proposed technical solutions the technical result is achieved - the dimensions are significantly reduced and reliability is improved by ensuring the continuity of the rectified arc current.

Claims (4)

1. Сварочный аппарат постоянного тока, содержащий силовой трансформатор, на магнитопроводе которого расположены первичная, вторичная и вспомогательная обмотки, основной и вспомогательный выпрямители, соединенные входными выводами соответственно с выводами вторичной и вспомогательной обмоток, а выходными выводами подключенные к дуговому промежутку, отличающийся тем, что в него введены силовой и накопительный дроссели, а силовой трансформатор выполнен насыщающимся, при этом силовой дроссель включен последовательно с первичной обмоткой силового трансформатора, вспомогательная обмотка одним из выводов, связанных с одним из входных выводов вспомогательного выпрямителя, соединена электрически согласно со вторичной обмоткой и вторым выводом через накопительный дроссель - с другим входным выводом вспомогательного выпрямителя, или вспомогательная обмотка одним из выводов, связанных с одним из входных выводов вспомогательного выпрямителя, соединена электрически согласно со вторичной обмоткой через накопительный дроссель и вторым выводом - с другим входным выводом вспомогательного выпрямителя. 1. A DC welding machine containing a power transformer, on the magnetic circuit of which there are primary, secondary and auxiliary windings, the main and auxiliary rectifiers connected by the input terminals respectively to the terminals of the secondary and auxiliary windings, and the output terminals connected to the arc gap, characterized in that power and storage chokes are introduced into it, and the power transformer is made saturable, while the power choke is connected in series with the primary winding th power transformer, the auxiliary winding by one of the terminals connected to one of the input terminals of the auxiliary rectifier is electrically connected with the secondary winding and the second terminal through a storage choke to the other input terminal of the auxiliary rectifier, or the auxiliary winding by one of the terminals connected to one of the input terminals of the auxiliary rectifier, electrically connected according to the secondary winding through the storage choke and the second output to another input terminal mogatelnogo rectifier. 2. Сварочный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что основной выпрямитель выполнен по мостовой схеме, а вспомогательный выпрямитель выполнен двухдиодным. 2. The welding machine according to claim 1, characterized in that the main rectifier is made according to the bridge circuit, and the auxiliary rectifier is made of a two-diode. 3. Сварочный аппарат постоянного тока, содержащий силовой трансформатор, на магнитопроводе которого расположены первичная и вторичная обмотки, основной выпрямитель, соединенный входными выводами с выводами вторичной обмотки, и вспомогательный выпрямитель, выход которого и выходные выводы основного выпрямителя подключены к дуговому промежутку, отличающийся тем, что в него введены вспомогательный трансформатор, силовой и накопительный дроссели, а силовой трансформатор выполнен насыщающимся, при этом силовой дроссель включен последовательно с первичной обмоткой силового трансформатора, параллельно вторичной обмотке которого подключена первичная обмотка вспомогательного трансформатора, соединенная одним выводом с одним из входных выводов вспомогательного выпрямителя и последовательно согласно непосредственно или через накопительный дроссель с одним выводом его вторичной обмотки, которая другим выводом через накопительный дроссель или непосредственно подключена к другому входному выводу вспомогательного выпрямителя. 3. A DC welding machine containing a power transformer, on the magnetic circuit of which the primary and secondary windings are located, a main rectifier connected by input terminals to the terminals of the secondary winding, and an auxiliary rectifier, the output of which and the output terminals of the main rectifier are connected to the arc gap, characterized in that that an auxiliary transformer, power and storage chokes are introduced into it, and the power transformer is saturable, while the power choke is turned on after with the primary winding of the power transformer, in parallel with the secondary winding of which the primary winding of the auxiliary transformer is connected, connected by one output to one of the input terminals of the auxiliary rectifier and sequentially directly or via a storage choke with one output of its secondary winding, which is another output through a storage choke or directly connected to the other input terminal of the auxiliary rectifier. 4. Сварочный аппарат по п. 3, отличающийся тем, что основной выпрямитель выполнен по мостовой схеме, а вспомогательный выпрямитель выполнен двухдиодным. 4. The welding machine according to claim 3, characterized in that the main rectifier is made according to the bridge circuit, and the auxiliary rectifier is made of a two-diode.
RU2001105447A 2001-02-28 2001-02-28 Direct electric current welding apparatus RU2182060C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001105447A RU2182060C1 (en) 2001-02-28 2001-02-28 Direct electric current welding apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001105447A RU2182060C1 (en) 2001-02-28 2001-02-28 Direct electric current welding apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2182060C1 true RU2182060C1 (en) 2002-05-10

Family

ID=20246571

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001105447A RU2182060C1 (en) 2001-02-28 2001-02-28 Direct electric current welding apparatus

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2182060C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2413599C1 (en) * 2009-08-31 2011-03-10 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный Рязанский Приборный Завод" Dc welding arc power supply

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1712973A1 (en) * 1989-02-15 1992-02-15 Кишиневский политехнический институт им.С.Лазо Rectified current welding device
RU2018424C1 (en) * 1991-11-28 1994-08-30 Александр Петрович Мишачев Power source of direct-current welding arc
RU2096147C1 (en) * 1996-06-06 1997-11-20 Михаил Григорьевич Алексеев D c arc-welding device
RU2116174C1 (en) * 1997-08-18 1998-07-27 Государственный рязанский приборный завод Welding-arc dc power supply

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1712973A1 (en) * 1989-02-15 1992-02-15 Кишиневский политехнический институт им.С.Лазо Rectified current welding device
RU2018424C1 (en) * 1991-11-28 1994-08-30 Александр Петрович Мишачев Power source of direct-current welding arc
RU2096147C1 (en) * 1996-06-06 1997-11-20 Михаил Григорьевич Алексеев D c arc-welding device
RU2116174C1 (en) * 1997-08-18 1998-07-27 Государственный рязанский приборный завод Welding-arc dc power supply

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2413599C1 (en) * 2009-08-31 2011-03-10 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный Рязанский Приборный Завод" Dc welding arc power supply

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101540249B (en) Leakage circuit breakers
JP6673801B2 (en) Gate pulse generation circuit and pulse power supply device
US5568017A (en) Power supply system for discharge lamps, and a vehicle headlamp using such a power supply system
RU2182060C1 (en) Direct electric current welding apparatus
RU2032506C1 (en) Welding device
FI74225C (en) Apparatus for arc welding.
RU2717080C1 (en) Multi-bridge rectifier
SU1363377A1 (en) Apparatus for controlling street illumination cascade
RU1785061C (en) Section of external electric lighting circuit with damage regime warning
RU2441733C1 (en) Thyristor transformer for arc welding
KR900000799B1 (en) Arc welding device
KR20200103697A (en) 3-phase AC switching power supply
SU951457A1 (en) Device for switching contactor with coil operational current stabilization
SU1279009A1 (en) Device for protection of three-phase using equipment against phase loss
JPS6128432B2 (en)
JPS5932240Y2 (en) Voltage regulator for capacitor-excited synchronous generator
RU2173616C1 (en) Universal power source for welding
SU1534730A1 (en) Dc thyristor electric drive
SU1077729A1 (en) Apparatus for supplying welding arc with a.c.
SU763057A1 (en) Pulse generator for electroerosion and chemical machining of metals
SU1302253A1 (en) Device for stabilizing a.c.voltage
RU2007014C1 (en) Frequency doubler of three-phase network
SU1070590A1 (en) Device for transmitting information
SU1585856A1 (en) Stabilized power supply source with protection against incorrect connection
JPS6128431B2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080229