[go: up one dir, main page]

RU2130678C1 - Charging/starting device for welding operations - Google Patents

Charging/starting device for welding operations Download PDF

Info

Publication number
RU2130678C1
RU2130678C1 RU94045455/09A RU94045455A RU2130678C1 RU 2130678 C1 RU2130678 C1 RU 2130678C1 RU 94045455/09 A RU94045455/09 A RU 94045455/09A RU 94045455 A RU94045455 A RU 94045455A RU 2130678 C1 RU2130678 C1 RU 2130678C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
loads
rectifier bridge
transformer
terminal
output
Prior art date
Application number
RU94045455/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU94045455A (en
Inventor
Н.Н. Горунов
Original Assignee
Акционерное общество "АвтоВАЗ"
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 Акционерное общество "АвтоВАЗ" filed Critical Акционерное общество "АвтоВАЗ"
Priority to RU94045455/09A priority Critical patent/RU2130678C1/en
Publication of RU94045455A publication Critical patent/RU94045455A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2130678C1 publication Critical patent/RU2130678C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Arc Welding Control (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Abstract

FIELD: welding engineering. SUBSTANCE: device has transformer with O-shaped magnetic core whose legs carry primary and secondary transformer windings. Secondary winding is built up of two series-connected parts wound on different legs. Device also has power terminals for DC loads. Transformer primary winding is made of two series-connected parts wound on different legs and connected to power terminals for ac loads and through thyristor regulator, to supply mains. Secondary winding leads are connected to rectifier bridge input and center tap, to additional output terminal for DC loads. Output leads of rectifier bridge are connected to power terminals for loads fed with regulated DC current: its plus lead, to plus terminal and its minus lead, to minus terminal through reactor. Connected in front of reactor to minus lead at rectifier bridge output is minus lead of capacitor whose plus lead is connected to rectifier bridge through selector switch used for alternate connection of capacitor to plus output lead of rectifier bridge and to output power terminal for loads supplied with regulated DC current, or to one of leads at rectifier bridge input. Parts of transformer windings wound on one of legs are selected to have turn ratios of 1/3n1 and 2/3n2, those on other leg, 2/3n1 and 1/3n2, respectively, where n1 is total primary turn number and n2 is total secondary turn number. EFFECT: enlarged functional capabilities and improved performance characteristics of device. 3 dwg

Description

Изобретение относится к источникам регулируемого напряжения и может быть использовано в электротехнике для питания различных нагрузок активного или индуктивного характера. The invention relates to adjustable voltage sources and can be used in electrical engineering to power various loads of an active or inductive nature.

Известен регулируемый трансформатор для сварки по а.с. СССР N 1667165, кл. H 01 F 31/06, содержащий тиристорный регулятор, трансформатор с О-образным магнитопроводом, на котором размещены концентрически одна относительно другой первичная и вторичная обмотки, каждая из которых состоит из двух катушек, расположенных на разных стержнях, и клеммы для подключения нагрузок. Known adjustable transformer for welding on.with. USSR N 1667165, class H 01 F 31/06, containing a thyristor regulator, a transformer with an O-shaped magnetic circuit, on which the primary and secondary windings are concentrically arranged relative to one another, each of which consists of two coils located on different rods, and terminals for connecting loads.

В этом устройстве изменением угла включения тиристоров, установленных во вторичной цепи, осуществляется регулирование сварочного тока и соответственно тока короткого замыкания. Данная намотка трансформатора позволяет получить оптимальные массогабаритные показатели трансформатора с высоким КПД, но при такой конструкции токи короткого замыкания трансформатора значительно превышают допустимые значения при максимальных выходящих значениях, что ухудшает качество сети и ведет к перегреву трансформатора, а регулирование во вторичной сети снижает его функциональные возможности. In this device, by changing the angle of inclusion of the thyristors installed in the secondary circuit, the welding current and, accordingly, the short circuit current are regulated. This winding of the transformer allows you to obtain the optimal overall dimensions of the transformer with high efficiency, but with this design, the short-circuit currents of the transformer significantly exceed the permissible values at the maximum output values, which degrades the quality of the network and leads to overheating of the transformer, and regulation in the secondary network reduces its functionality.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению по достигаемому результату является однофазный трансформатор для устройства сварки на постоянном токе, содержащий О-образный магнитопровод, на одном из стержней которого расположены первичная обмотка и часть вторичной обмотки, а на другом - вторая часть вторичной обмотки (а. с. СССР N 1460745, кл. H 01 F 31/06, 31/06, публ. 1989 г.). Это устройство принято нами за прототип. The closest to the claimed technical solution for the achieved result is a single-phase transformer for DC welding device containing an O-shaped magnetic circuit, on one of the rods of which are the primary winding and part of the secondary winding, and on the other - the second part of the secondary winding (a. USSR N 1460745, class H 01 F 31/06, 31/06, publ. 1989). This device is taken by us as a prototype.

В этом устройстве имеется только ступенчатое изменение выпрямленного напряжения, т.к. для этого применен переключатель, который изменяет количество подключенных к выпрямителю обмоток. Кроме того, при сварке трудно получить устойчивое горение дуги ввиду провалов выпрямленного напряжения до нуля при двухполупериодном выпрямлении. In this device, there is only a stepwise change in the rectified voltage, because For this, a switch is used that changes the number of windings connected to the rectifier. In addition, during welding it is difficult to obtain stable arc burning due to the dips of the rectified voltage to zero during biannual rectification.

Задачей заявляемого технического решения является расширение функциональных возможностей и улучшение рабочих характеристик устройства. The objective of the proposed technical solution is to expand the functionality and improve the performance of the device.

Технический результат достигается тем, что в сварочном зарядно-пусковом устройстве, содержащем трансформатор с О-образным магнитопроводом, на стержнях которого расположены первичная и вторичная обмотки трансформатора, из которых последняя состоит из двух частей, соединенных последовательно и расположенных на разных стержнях, и клеммы для питания нагрузок постоянным током, согласно заявляемому техническому решении первичная обмотка трансформатора выполнена из двух соединенных последовательно и установленных на разных стержнях частей и подключена к клеммам питания нагрузок переменным током и к тиристорному регулятору, концы вторичной обмотки подключены ко входу выпрямительного моста, а средняя точка - к дополнительно установленной выходной клемме для питания нагрузок постоянным током, при этом выходные выводы выпрямительного моста соединены с клеммами питания нагрузок постоянным током: первый вывод - с плюсовой клеммой, второй - через дроссель с минусовой клеммой, причем перед дросселем включен конденсатор, один из выводов которого с помощью переключателя режима работ подключен к плюсовой клемме питания нагрузок постоянным током или к одному из выводов входа выпрямительного моста, а части первичной и вторичной обмоток трансформатора, размещенные на одном из стержней, выбраны с соотношением витков 1/3 n1 и 2/3 n2, а на другом - 2/3 n1 и 1/3 n2 соответственно, где n1 - общее число витков первичной обмотки, а n2 - общее число витков вторичной обмотки.The technical result is achieved in that in a welding charging and starting device containing a transformer with an O-shaped magnetic circuit, on the rods of which are the primary and secondary windings of the transformer, of which the latter consists of two parts connected in series and located on different rods, and terminals for power supply of DC loads, according to the claimed technical solution, the primary winding of the transformer is made of two parts connected in series and installed on different rods connected to the AC power terminals and to the thyristor regulator, the ends of the secondary winding are connected to the input of the rectifier bridge, and the midpoint is connected to the additionally installed output terminal to supply DC loads, while the output terminals of the rectifier bridge are connected to the DC power terminals current: the first terminal is with a positive terminal, the second is through a choke with a negative terminal, and a capacitor is connected in front of the choke, one of the terminals of which with the mode switch works is connected to the positive terminal of the DC power loads or to one of the input terminals of the rectifier bridge, and the parts of the primary and secondary windings of the transformer located on one of the rods are selected with a ratio of turns 1/3 n 1 and 2/3 n 2 , and the other is 2/3 n 1 and 1/3 n 2, respectively, where n 1 is the total number of turns of the primary winding, and n 2 is the total number of turns of the secondary winding.

Поставленная цель достигается тем, что тиристорный регулятор установлен в первичной цепи трансформатора, что позволяет получить регулируемое переменное напряжение для питания различных нагрузок и осуществить глубокое, плавное регулирование выпрямленного вторичного напряжения. Подключение концов вторичной обмотки на вход выпрямительного моста, а ее среднего вывода к выходной клемме позволяет получать одновременно на выходе устройства без предварительной коммутации два уровня выпрямленного напряжения. Включение в общей цепи дросселя с установленным на входе конденсатором, один из выводов которого с помощью переключателя режима работ подключен к клемме питания нагрузок постоянным током или к одному из выводов входа выпрямительного моста, обеспечивает устойчивое горение и зажигание дуги путем повышения входного напряжения до амплитудного или создание разрядной составляющей тока при заряде батарей асимметричным током, что благоприятно сказывается на увеличении срока службы аккумулятора, а указанное соотношение витков катушек первичной и вторичной обмоток трансформатора снижает максимальные токи короткого замыкания путем повышения поля рассеяния, т.е. позволяет получить требуемые рабочие характеристики трансформатора, в частности Jк.з.≤2Jраб. На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема устройства, на фиг. 2 - конструктивная схема трансформатора, на фиг. 3 - внешние характеристики заявляемого устройства при максимальном выходном напряжении.This goal is achieved by the fact that the thyristor regulator is installed in the primary circuit of the transformer, which allows you to get an adjustable alternating voltage to power various loads and to carry out deep, smooth regulation of the rectified secondary voltage. Connecting the ends of the secondary winding to the input of the rectifier bridge, and its middle output to the output terminal, allows two levels of rectified voltage to be obtained simultaneously at the output of the device without prior switching. The inclusion of a choke in the common circuit with a capacitor installed at the input, one of the terminals of which is connected to the DC power supply terminal or to one of the outputs of the rectifier bridge using a mode switch, provides stable burning and ignition of the arc by increasing the input voltage to the amplitude or creating the discharge component of the current when charging the batteries with an asymmetric current, which favorably affects the increase in battery life, and the indicated ratio of the turns of the coils first hydrochloric and secondary windings of the transformer reduces the maximum short-circuit currents by increasing the leakage field, i.e. allows you to get the required performance characteristics of the transformer, in particular J short circuit ≤2J slave In FIG. 1 shows a circuit diagram of a device, FIG. 2 is a structural diagram of a transformer, in FIG. 3 - external characteristics of the claimed device at maximum output voltage.

Тиристорный регулятор 1 позволяет получить регулируемое переменное напряжение на выходных клеммах 2 и первичной обмотке трансформатора, имеющего О-образный магнитопровод 3, на котором размещены концентрически одна относительно другой первичная n1 и вторичная n2 обмотки, каждая из которых состоит из двух частей: 4 и 5 - первичная, 6 и 7 - вторичная обмотки трансформатора, расположенные на разных стержнях (фиг. 2) и соединенные между собой последовательно. Вторичная обмотка имеет средний вывод, соединенный с дополнительно установленной выходной клеммой 8 для питания нагрузок постоянным током. Концы вторичной обмотки соединены с входными выводами выпрямительного моста 9, выходные выводы которого соединены с клеммами питания нагрузок постоянным током: первый вывод - с плюсовой клеммой 10, второй - через дроссель 11 с минусовой клеммой 12. Для обеспечения оптимальных условий горения дуги в общей цепи перед дросселем 11 подключен конденсатор 13, другой вывод которого соединен с одним из выводов входа выпрямительного моста 9 через переключатель рода работ 14 или с плюсовой клеммой питания нагрузок постоянным током. Режим соединения конденсатора с плюсовой клеммой 10 выпрямленного напряжения (изображенной на схеме) используется при сварке для повышения напряжения до амплитудного значения и улучшения условий зажигания дуги и ее горения, а режим соединения конденсатора с одним из выводов входа выпрямительного моста 9 применяется для создания разрядной составляющей тока при заряде аккумуляторных батарей асимметричным током. Между клеммами 12 и 8 включен блок измерения и автоматики 15, осуществляющий измерения, индикацию и отключение устройства по окончании зарядки батарей и возникновения аварийных ситуаций.Thyristor regulator 1 allows you to get an adjustable alternating voltage at the output terminals 2 and the primary winding of the transformer having an O-shaped magnetic circuit 3, on which primary n 1 and secondary n 2 windings are concentrically relative to one another, each of which consists of two parts: 4 and 5 - primary, 6 and 7 - secondary windings of the transformer located on different rods (Fig. 2) and interconnected in series. The secondary winding has a middle terminal connected to an additionally installed output terminal 8 for supplying DC loads. The ends of the secondary winding are connected to the input terminals of the rectifier bridge 9, the output terminals of which are connected to the DC power supply terminals: the first terminal is with the positive terminal 10, the second is through the inductor 11 with the negative terminal 12. To ensure optimal conditions for arc burning in the common circuit before the inductor 13 is connected to the capacitor 13, the other terminal of which is connected to one of the terminals of the input of the rectifier bridge 9 through the switch of the type of work 14 or with a positive terminal for supplying DC loads. The connection mode of the capacitor with the positive terminal 10 of the rectified voltage (shown in the diagram) is used in welding to increase the voltage to the amplitude value and improve the ignition conditions of the arc and its burning, and the connection mode of the capacitor with one of the outputs of the input of the rectifier bridge 9 is used to create a discharge component of the current when charging batteries with an asymmetric current. Between the terminals 12 and 8, a measurement and automation unit 15 is switched on, which measures, displays and switches off the device when the batteries are charged and emergency situations occur.

Для обеспечения требуемой внешней характеристики устройства Jк.з.≤2Jраб., где Jк.з. - ток короткого замыкания на выходе выпрямительного моста, а Jраб. - максимальный ток нагрузки, частей 4 - первичной и 6 - вторичной обмоток трансформатора, размещенных на одном из стержней, выбирают с соотношением витков 1/3 n1 и 2/3 n2 - соответственно, а катушки 5 и 7, расположенные на другом стержне, - с соотношением витков 2/3 n1 и 1/3 n2, где
n1 - общее число витков первичной обмотки,
n2 - общее число витков вторичной обмотки.To ensure the required external characteristics of the device J short circuit ≤2J slave where J short - short circuit current at the output of the rectifier bridge, and J slave. - the maximum load current, parts 4 - of the primary and 6 - secondary windings of the transformer placed on one of the rods, are selected with a ratio of turns 1/3 n 1 and 2/3 n 2 - respectively, and coils 5 and 7 located on the other rod , - with a ratio of turns 2/3 n 1 and 1/3 n 2 , where
n 1 is the total number of turns of the primary winding,
n 2 is the total number of turns of the secondary winding.

Работа устройства. The operation of the device.

Включив устройство в сеть и изменяя регулятором 1 угол открывания тиристоров, получают на клеммах 2 плавно регулируемое напряжение для питания нагрузок переменным током, которое также прикладывается к первичной обмотке трансформатора 3. На зажимах 10 и 12 для питания нагрузок постоянным током при этом получается постоянное напряжение, которое служит для питания нагрузки при сварке, а при использовании дополнительно установленной клеммы 8, соединенной со средней точкой вторичной обмотки трансформатора 3, - для пуска стартера или зарядки аккумулятора. Ток зарядки или пуска стартера определяется углом открывания тиристоров. Having connected the device to the network and changing the opening angle of the thyristors with regulator 1, a step-by-step voltage is obtained at terminals 2 for supplying the loads with alternating current, which is also applied to the primary winding of the transformer 3. At terminals 10 and 12 for supplying the loads with direct current, a constant voltage is obtained, which serves to power the load during welding, and when using an additionally installed terminal 8 connected to the midpoint of the secondary winding of transformer 3, to start the starter or charge acc stimulants. The charging or starting current of the starter is determined by the opening angle of the thyristors.

Намотка трансформатора с указанным соотношением витков на катушках первичной и вторичной обмоток обеспечивает необходимый наклон внешней характеристики при максимальном выходном напряжении с регулятора, что улучшает рабочие характеристики и соответственно эксплуатационные показатели заявляемого устройства. Выпрямленное напряжение на выходе имеет два уровня, что позволяет питать без предварительной коммутации цепей различные нагрузки, например сварку и зарядку аккумуляторных батарей, используя одни и те же органы регулирования и контроля. The winding of the transformer with the specified ratio of turns on the coils of the primary and secondary windings provides the necessary slope of the external characteristics at the maximum output voltage from the regulator, which improves the performance and, accordingly, the operational characteristics of the claimed device. The rectified output voltage has two levels, which allows you to power various loads without preliminary switching the circuits, for example, welding and charging batteries, using the same regulatory and control elements.

Включение дросселя последовательно в общей цепи с включенным на входе конденсатором позволяет создать оптимальные условия горения и зажигания дуги путем повышения холостого выпрямленного напряжения до амплитудного и устранение провалов его до нуля. В то же время этот конденсатор используется и для создания разрядной составляющей тока при зарядке аккумуляторных батарей, обеспечивая необходимое соотношение от тока заряда. Turning on the inductor sequentially in a common circuit with a capacitor turned on at the input allows you to create optimal conditions for burning and igniting the arc by increasing the idle rectified voltage to the amplitude and eliminating its dips to zero. At the same time, this capacitor is also used to create a discharge component of the current when charging batteries, providing the necessary ratio of the charge current.

Claims (1)

Сварочное зарядно-пусковое устройство, содержащее трансформатор с О-образным магнитопроводом, на стержнях которого расположены первичная и вторичная обмотки трансформатора, из которых последняя состоит из двух частей, соединенных последовательно и расположенных на разных стержнях, и клеммы для питания нагрузок постоянным током, отличающееся тем, что первичная обмотка трансформатора выполнена из двух соединенных последовательно и установленных на разных стержнях частей и подключена к клеммам питания нагрузок переменным током и к тиристорному регулятору, концы вторичной обмотки подключены ко входу выпрямительного моста, а средняя точка - к дополнительно установленной выходной клемме для питания нагрузок постоянным током, при этом выходные выводы выпрямительного моста соединены с клеммами питания нагрузок постоянным током: первый вывод - с плюсовой клеммой, второй через дроссель - с минусовой клеммой, причем перед дросселем включен конденсатор, другой вывод которого с помощью переключателя режима работ подключен к плюсовой клемме питания нагрузок постоянным током или к одному из выводов входа выпрямительного моста, а части первичной и вторичной обмоток трансформатора, размещенные на одном из стержней, выбраны с соотношением витков 1/3 n1 и 2/3 n2 соответственно, где n1 - общее число витков первичной обмотки, а n2 - общее число витков вторичной обмотки.Welding charging and starting device containing a transformer with an O-shaped magnetic circuit, on the rods of which are the primary and secondary windings of the transformer, of which the latter consists of two parts connected in series and located on different rods, and terminals for supplying DC loads, characterized in that the primary winding of the transformer is made of two parts connected in series and installed on different rods and connected to the power terminals of the loads with alternating current and to the shooting gallery to the source controller, the ends of the secondary winding are connected to the input of the rectifier bridge, and the middle point is connected to an additionally installed output terminal for supplying DC loads, while the output terminals of the rectifying bridge are connected to DC power supply terminals: the first output is with a positive terminal, the second through throttle - with a negative terminal, and a capacitor is connected in front of the throttle, the other terminal of which is connected to the positive terminal of DC loads with a mode switch if one of the input terminals of the rectifier bridge and the parts of the primary and secondary transformer windings, arranged on one of the rods, with selected turns ratio 1/3 2/3 n 1 and n 2, respectively, where n 1 - the total number of primary turns, and n 2 is the total number of turns of the secondary winding.
RU94045455/09A 1994-12-27 1994-12-27 Charging/starting device for welding operations RU2130678C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94045455/09A RU2130678C1 (en) 1994-12-27 1994-12-27 Charging/starting device for welding operations

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94045455/09A RU2130678C1 (en) 1994-12-27 1994-12-27 Charging/starting device for welding operations

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU94045455A RU94045455A (en) 1996-10-27
RU2130678C1 true RU2130678C1 (en) 1999-05-20

Family

ID=20163536

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU94045455/09A RU2130678C1 (en) 1994-12-27 1994-12-27 Charging/starting device for welding operations

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2130678C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002050851A1 (en) * 2000-12-18 2002-06-27 Ascom Energy Systems Ag Transformer providing low output voltage
RU2495734C1 (en) * 2009-09-10 2013-10-20 Фрониус Интернэшнл Гмбх Method and device for power conversion, and welding set
MD742Z (en) * 2013-01-23 2014-09-30 Институт Энергетики Академии Наук Молдовы Alternating current voltage-to-direct current voltage conversion plant

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2346903B2 (en) * 1973-09-18 1978-09-07 Stk Gesellschaft Fuer Schweisstechnische Konstruktionen Mbh, 5000 Koeln Arc welding power source with a current setting device with phase control for AC and / or DC welding

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2346903B2 (en) * 1973-09-18 1978-09-07 Stk Gesellschaft Fuer Schweisstechnische Konstruktionen Mbh, 5000 Koeln Arc welding power source with a current setting device with phase control for AC and / or DC welding

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002050851A1 (en) * 2000-12-18 2002-06-27 Ascom Energy Systems Ag Transformer providing low output voltage
RU2495734C1 (en) * 2009-09-10 2013-10-20 Фрониус Интернэшнл Гмбх Method and device for power conversion, and welding set
MD742Z (en) * 2013-01-23 2014-09-30 Институт Энергетики Академии Наук Молдовы Alternating current voltage-to-direct current voltage conversion plant

Also Published As

Publication number Publication date
RU94045455A (en) 1996-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4563731A (en) Resonant type constant voltage supply apparatus
US6239552B1 (en) Discharge lamp lighting apparatus driven by internal combustion engine
KR100578210B1 (en) Power supply for arc-applied equipment
RU2130678C1 (en) Charging/starting device for welding operations
US4672295A (en) Battery charger circuit
CN216118438U (en) Compensation type contactless mains voltage stabilizer
RU2063314C1 (en) Arc welding supply source
RU2053072C1 (en) Power supply source for electric arc welding
RU2060126C1 (en) Single-phase welding rectifier
RU2138843C1 (en) Electric arc process voltage control device
RU2009808C1 (en) Single-phase rectifier for welding, starting car engine and charging storage battery
RU2056235C1 (en) Single-phase welding rectifier
SU1112505A2 (en) Stabilized a.c. voltage-to-d.c. voltage converter
SU1206939A1 (en) Device for charging capacitance integrator
SU1473004A1 (en) Device for automatic regulation of electric transmission
SU1257790A1 (en) D.c.voltage converter
JP2754205B2 (en) Power supply
RU1787085C (en) Power source for electric arc welding
SU1725348A1 (en) Ac to dc voltage converter with voltage multiplication
RU2047438C1 (en) Device for adjusting power of electric arc
RU2247013C2 (en) Method for generating voltage at electric arc welding and apparatus for performing the same
RU1815054C (en) Domestic welding rectifier
RU2082287C1 (en) Device for starting and feeding gas-discharge lamp with dc current
SU1128333A1 (en) Device for charging storage battery
SU1192064A1 (en) One-step d.c.voltage-to-d.c.voltage converter

Legal Events

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

Effective date: 20041228