[go: up one dir, main page]

RU2248865C2 - Power source for electric arc welding - Google Patents

Power source for electric arc welding Download PDF

Info

Publication number
RU2248865C2
RU2248865C2 RU2002102051/02A RU2002102051A RU2248865C2 RU 2248865 C2 RU2248865 C2 RU 2248865C2 RU 2002102051/02 A RU2002102051/02 A RU 2002102051/02A RU 2002102051 A RU2002102051 A RU 2002102051A RU 2248865 C2 RU2248865 C2 RU 2248865C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
winding
transformer
series
parallel
inductor
Prior art date
Application number
RU2002102051/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002102051A (en
Inventor
С.В. Кашин (RU)
С.В. Кашин
Д.В. Перковец (RU)
Д.В. Перковец
Original Assignee
Кашин Сергей Викторович
Перковец Дмитрий Витальевич
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 Кашин Сергей Викторович, Перковец Дмитрий Витальевич filed Critical Кашин Сергей Викторович
Priority to RU2002102051/02A priority Critical patent/RU2248865C2/en
Publication of RU2002102051A publication Critical patent/RU2002102051A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2248865C2 publication Critical patent/RU2248865C2/en

Links

Landscapes

  • Arc Welding Control (AREA)
  • Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)

Abstract

FIELD: electric welding AC apparatuses with intermittent power supply of electric arc.
SUBSTANCE: primary winding of welding transformer is connected in series with thyristors connected in parallel and mutually opposite and provided with control unit. Circuit of connected in series capacitor and inductor is connected in parallel with said thyristors. Inductor is magnetically coupled with additional winding connected to secondary winding of welding transformer. Inductor and its additional winding are in the form of separate transformer in which inductor is primary winding and additional winding is secondary one. Throttle is connected in series with primary winding of welding transformer. One of additional capacitors is connected in parallel with thyristors and with primary winding of transformer. Secondary winding of separate transformer and connected in series with it other additional capacitor are connected in parallel with secondary winding of welding transformer. Electric current pickup is connected in series with circuit of secondary winding of welding transformer. Outlet of said pickup is connected with control unit of thyristors.
EFFECT: enhanced operational characteristics of power source.
1 dwg

Description

Изобретение относится к области дуговой сварки, в частности к электросварочным аппаратам переменного тока с прерывистым питанием дуги.The invention relates to the field of arc welding, in particular to electric welding machines of alternating current with intermittent arc supply.

Известен источник питания для дуговой сварки, содержащий трансформатор с первичной обмоткой, подключенной через встречно-параллельно соединенные тиристоры к выводам подключения к однофазной сети переменного тока, и вторичной обмоткой, являющейся выходом устройства, причем трансформатор снабжен дополнительной обмоткой, расположенной на общем для всех обмоток магнитопроводе и подключенной через конденсатор параллельно первичной обмотке трансформатора (а.с. № 925571, БИ № 17, 1982 г.). К недостаткам данного источника питания для дуговой сварки можно отнести: высокий уровень высокочастотных помех, создаваемый работой тиристорного регулятора; в связи с естественной ВАХ - повышенное значение входного тока и соответственно низкий cos.A known source of power for arc welding, containing a transformer with a primary winding connected through counter-parallel connected thyristors to the terminals of the connection to a single-phase AC network, and a secondary winding, which is the output of the device, the transformer is equipped with an additional winding located on the common for all windings of the magnetic circuit and connected through a capacitor parallel to the primary winding of the transformer (AS No. 925571, BI No. 17, 1982). The disadvantages of this power source for arc welding include: a high level of high-frequency interference created by the operation of the thyristor controller; in connection with the natural CVC, an increased value of the input current and, accordingly, low cos.

Известен источник питания для дуговой сварки по патенту РФ № 2066606, МКИ(6) В 23 К 9/067, 9/095, опубликованному в БИ № 26, 1996 г. (прототип). Принятый за прототип источник питания содержит трансформатор с первичной обмоткой, последовательно с которой включены встречно-параллельно соединенные тиристоры, параллельно которым подключены последовательно соединенные конденсатор и катушка индуктивности, и вторичную обмотку трансформатора, в которую последовательно введена дополнительная обмотка, магнитосвязанная с катушкой индуктивности.A known power source for arc welding according to the patent of the Russian Federation No. 2066606, MKI (6) 23 K 9/067, 9/095, published in BI No. 26, 1996 (prototype). The power source adopted for the prototype contains a transformer with a primary winding, in series with which counter-parallel connected thyristors are connected, in parallel with which a capacitor and an inductor are connected in series, and a secondary winding of the transformer, into which an additional winding is magnetically connected to the inductor.

На схеме прототипа не показаны технологические сопротивления, одно из которых включено последовательно с первичной обмоткой трансформатора и служит для ограничения входного тока источника питания и создания пологопадающей ВАХ, что ухудшает cos, а второе включено параллельно вторичной обмотке трансформатора и служит для замыкания высокочастотной цепи поджигающих импульсов, но так как оно включено параллельно вторичной обмотке, на нем дополнительно возникают тепловые потери.The prototype diagram does not show technological resistances, one of which is connected in series with the primary winding of the transformer and serves to limit the input current of the power source and create a sloping I-V characteristic, which degrades cos, and the second is connected in parallel to the secondary winding of the transformer and serves to close the high-frequency circuit of ignition pulses, but since it is connected in parallel with the secondary winding, heat loss additionally occurs on it.

Недостатками прототипа являются наличие больших тепловых потерь на указанных сопротивлениях, значительные габариты и вес источника питания для дуговой сварки, высокий уровень высокочастотных помех, низкий cosφ и соответственно большее потребление электроэнергии.The disadvantages of the prototype are the presence of large heat losses at the indicated resistances, the significant dimensions and weight of the power source for arc welding, a high level of high-frequency interference, low cosφ and, accordingly, a higher power consumption.

Задачей изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик источника питания для дуговой сварки.The objective of the invention is to improve the operational characteristics of the power source for arc welding.

Поставленная задача решается тем, что источник питания для дуговой сварки, содержащий сварочный трансформатор, с первичной обмоткой которого последовательно соединены включенные встречно-параллельно тиристоры с блоком управления, а параллельно тиристорам подключена цепочка из последовательно соединенных конденсатора и катушки индуктивности, магнитосвязанной с дополнительной обмоткой, включенной во вторичную обмотку сварочного трансформатора, снабжен дросселем, двумя конденсаторами и датчиком тока, а катушка индуктивности и ее дополнительная обмотка выполнены в виде отдельного трансформатора, в котором катушка индуктивности является первичной обмоткой, а дополнительная обмотка - вторичной обмоткой, при этом дроссель включен последовательно первичной обмотке сварочного трансформатора, один из введенных конденсаторов - параллельно тиристорам и первичной обмотке сварочного трансформатора, вторичная обмотка отдельного трансформатора и последовательно подсоединенный к ней другой введенный конденсатор включены параллельно вторичной обмотке сварочного трансформатора, а в цепь вторичной обмотки сварочного трансформатора последовательно включен датчик тока, выход которого соединен с блоком управления тиристорами.The problem is solved in that the power source for arc welding, containing a welding transformer, with a primary winding of which thyristors are connected in parallel and connected in parallel with the control unit, and in parallel with the thyristors is connected a chain of series-connected capacitor and inductance coil magnetically connected with an additional winding included in the secondary winding of the welding transformer, equipped with a choke, two capacitors and a current sensor, and the inductor and its The additional winding is made in the form of a separate transformer, in which the inductor is the primary winding, and the additional winding is the secondary winding, while the inductor is connected in series to the primary winding of the welding transformer, one of the introduced capacitors is parallel to the thyristors and primary winding of the welding transformer, the secondary winding of a separate transformer and another connected capacitor connected in series to it is connected in parallel with the secondary winding of the welding transfo a transformer, and a current sensor is connected in series to the secondary circuit of the welding transformer, the output of which is connected to the thyristor control unit.

На чертеже приведена электрическая схема заявляемого источника питания для дуговой сварки.The drawing shows an electrical diagram of the inventive power source for arc welding.

Заявляемый источник питания содержит трансформатор 1 с первичной обмоткой 2 и вторичной обмоткой 3. В цепь обмотки 2 включены соединенные встречно-паралллельно тиристоры 4 и 5 с блоком управления 6. Параллельно тиристорам 4 и 5 подключена цепочка из последовательно соединенных конденсатора 7 и первичной обмотки 8 трансформатора 9 (в терминах прототипа это “катушка индуктивности”). Последовательно с тиристорами 4 и 5 в первичную обмотку 2 включен дроссель 10, а параллельно тиристорам 4 и 5 и обмотке 2 включен конденсатор 11. В цепь вторичной обмотки 3 трансформатора 1 и сварочных электродов 12 и 13 включена цепочка из последовательно соединенных вторичной обмотки 14 трансформатора 9 (в терминах прототипа это “дополнительная обмотка”) и конденсатора 15. Кроме того, последовательно с обмоткой 3 включен датчик тока 16 с обмотками 17 и 18.The inventive power source includes a transformer 1 with a primary winding 2 and a secondary winding 3. The winding 2 circuit includes connected oppositely thyristors 4 and 5 with a control unit 6. Parallel to the thyristors 4 and 5, a chain of series-connected capacitor 7 and the primary winding 8 of the transformer is connected 9 (in prototype terms, this is an “inductor”). A choke 10 is connected in series with thyristors 4 and 5 in the primary winding 2, and a capacitor 11 is connected in parallel with thyristors 4 and 5 and winding 2. A chain of series-connected secondary windings of transformer 9 is connected to the secondary winding 3 of transformer 1 and welding electrodes 12 and 13 (in terms of the prototype this is an “additional winding”) and a capacitor 15. In addition, a current sensor 16 with windings 17 and 18 is connected in series with winding 3.

Заявляемое устройство работает следующим образом.The inventive device operates as follows.

При подаче питающего напряжения 220 В на источник питания во время первой полуволны ток протекает по цепи: дроссель 10, конденсатор 7, обмотка 8, обмотка 2, а также дроссель 10, конденсатор 11. Происходит заряд конденсатора 7. На обмотке 3 наводится напряжение, которое присутствует на электродах 12 и 13, блок 6 остается выключенным, так как с обмотки 18 датчика тока 16 не поступает управляющий сигнал. Через дроссель 10 происходит заряд конденсатора 11. Это, так называемый, ждущий режим.When applying a supply voltage of 220 V to the power source during the first half-wave, the current flows through the circuit: inductor 10, capacitor 7, winding 8, winding 2, and inductor 10, capacitor 11. There is a charge on capacitor 7. Voltage is applied to winding 3, which present on the electrodes 12 and 13, the block 6 remains off, since the control signal is not received from the winding 18 of the current sensor 16. A capacitor 11 is charged through the inductor 10. This is the so-called standby mode.

При первом касании электродов 12 и 13 замыкается цепь: электроды 12 и 13, обмотка 3, обмотка 17. Возникает сигнал на обмотке 18, который включает блок 6, который в свою очередь включает тиристор 4 (или 5). Конденсатор 11 при этом начинает разряжаться на обмотку 2, вместе с ним начинает перезаряжаться конденсатор 7 через обмотку 8 и тиристор 4 (или 5, в зависимости от полуволны питающего напряжения) до напряжения противоположной полярности. Перезарядившись, конденсатор 7 запирает тиристор 4 (или 5).When the electrodes 12 and 13 are first touched, the circuit closes: electrodes 12 and 13, winding 3, winding 17. A signal appears on winding 18, which includes block 6, which in turn includes thyristor 4 (or 5). The capacitor 11 then starts to discharge to the winding 2, along with it, the capacitor 7 starts to recharge through the winding 8 and the thyristor 4 (or 5, depending on the half-wave of the supply voltage) to a voltage of opposite polarity. Having recharged, the capacitor 7 closes the thyristor 4 (or 5).

В случае появления условий для возникновения дуги во время перезарядки конденсатора 7 к электродам 12 и 13 прикладывается напряжение обмотки 3 и через конденсатор 15 напряжение обмотки 14, индуцированное с обмотки 8. Обмотка 14 и конденсатор 15, предназначенный для улучшения прохождения высокочастотной составляющей импульса поджига, формируют импульс поджига. При возбуждении дуги энергия конденсатора 7 расходуется на дугу сварки, конденсатор 7 не перезаряжается и не образуется ток, противоположный току обмотки 2, и тиристор 4 (или 5) будет работать до окончания полуволны сварочного тока. Аналогичные процессы происходят при отрицательной полуволне напряжения.If conditions arise for the appearance of an arc during the recharging of the capacitor 7, the voltage of the winding 3 is applied to the electrodes 12 and 13 and, through the capacitor 15, the voltage of the winding 14 induced from the winding 8. The winding 14 and the capacitor 15, designed to improve the passage of the high-frequency component of the ignition pulse, form ignition pulse. When the arc is excited, the energy of the capacitor 7 is spent on the welding arc, the capacitor 7 is not recharged and no current is generated opposite to the current of the winding 2, and the thyristor 4 (or 5) will work until the end of the half-wave of the welding current. Similar processes occur with a negative half-wave voltage.

Наличие дросселя 10 ограничивает ток короткого замыкания, что облегчает тепловой режим источника питания, и формирует пологопадающую вольтамперную характеристику дуги. Конденсатор 11 за счет накопленной энергии обеспечивает плавное нарастание тока от питающей сети в момент включения тиристора 4.The presence of inductor 10 limits the short-circuit current, which facilitates the thermal regime of the power source, and forms a damping current-voltage characteristic of the arc. The capacitor 11 due to the accumulated energy provides a smooth increase in current from the supply network at the time of turning on of the thyristor 4.

Дроссель 10, конденсатор 11 составляют фильтр, подавляющий высокочастотную составляющую импульсов, защищающих питающую сеть от высокочастотных помех, возникающих от поджигающего импульса. Отсутствие дросселя (“дополнительная обмотка” у прототипа) во вторичной цепи трансформатора 1, на котором происходит падение напряжения при прохождении сварочного тока, позволяет уменьшить количество витков вторичной обмотки 3 трансформатора 1.The inductor 10, the capacitor 11 constitute a filter that suppresses the high-frequency component of the pulses that protect the mains from high-frequency noise arising from the ignition pulse. The absence of a inductor (“additional winding” in the prototype) in the secondary circuit of transformer 1, on which a voltage drop occurs when the welding current passes, can reduce the number of turns of the secondary winding 3 of transformer 1.

Предлагаемый источник питания для дуговой сварки с прерывистым питанием дуги имеет меньшие массогабаритные показатели, не создает высокочастотных помех в сети, имеет более высокие к.п.д. и cos, благодаря ждущему режиму имеет пониженное потребление электроэнергии и более высокую долговечность.The proposed power source for arc welding with intermittent arc supply has lower overall dimensions, does not create high-frequency interference in the network, has higher efficiency and cos, due to the standby mode, has lower power consumption and higher durability.

Claims (1)

Источник питания для дуговой сварки, содержащий сварочный трансформатор, с первичной обмоткой которого последовательно соединены включенные встречно-параллельно тиристоры с блоком управления, а параллельно тиристорам подключена цепочка из последовательно соединенных конденсатора и катушки индуктивности, магнитосвязанной с дополнительной обмоткой, включенной во вторичную обмотку сварочного трансформатора, отличающийся тем, что он снабжен дросселем, двумя конденсаторами и датчиком тока, а катушка индуктивности и ее дополнительная обмотка выполнены в виде отдельного трансформатора, в котором катушка индуктивности является первичной обмоткой, а дополнительная обмотка - вторичной обмоткой, при этом дроссель включен последовательно первичной обмотке сварочного трансформатора, один из введенных конденсаторов - параллельно тиристорам и первичной обмотке сварочного трансформатора, вторичная обмотка отдельного трансформатора и последовательно подсоединенный к ней другой введенный конденсатор включены параллельно вторичной обмотке сварочного трансформатора, а в цепь вторичной обмотки сварочного трансформатора последовательно включен датчик тока, выход которого соединен с блоком управления тиристорами.A power source for arc welding, containing a welding transformer, with a primary winding of which thyristors connected in parallel with the control unit are connected in series and parallel to the thyristors, a chain of series-connected capacitors and inductors magnetically connected to an additional winding included in the secondary winding of the welding transformer is connected, characterized in that it is equipped with a choke, two capacitors and a current sensor, and an inductor and its additional the winding is made in the form of a separate transformer, in which the inductor is the primary winding, and the additional winding is the secondary winding, while the inductor is connected in series with the primary winding of the welding transformer, one of the introduced capacitors is parallel to the thyristors and the primary winding of the welding transformer, the secondary winding of the separate transformer and another introduced capacitor connected in series to it is connected in parallel with the secondary winding of the welding transformer, and in nb welding transformer secondary winding successively switched current sensor, whose output is connected to the thyristor control unit.
RU2002102051/02A 2002-01-21 2002-01-21 Power source for electric arc welding RU2248865C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002102051/02A RU2248865C2 (en) 2002-01-21 2002-01-21 Power source for electric arc welding

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002102051/02A RU2248865C2 (en) 2002-01-21 2002-01-21 Power source for electric arc welding

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002102051A RU2002102051A (en) 2005-01-10
RU2248865C2 true RU2248865C2 (en) 2005-03-27

Family

ID=34880663

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002102051/02A RU2248865C2 (en) 2002-01-21 2002-01-21 Power source for electric arc welding

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2248865C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2613340C2 (en) * 2015-08-19 2017-03-16 Борис Алексеевич Аржанников Device for controlling voltage and control method thereof

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2473917A (en) * 1948-02-13 1949-06-21 Westinghouse Electric Corp Alternating current arc welding system
RU2032506C1 (en) * 1991-02-25 1995-04-10 Гуков Дмитрий Васильевич Welding device
RU2066606C1 (en) * 1993-03-29 1996-09-20 Уланов Евгений Иванович Power supply source for arc welding
RU2120362C1 (en) * 1996-05-05 1998-10-20 Военный инженерно-технический университет Welding device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2473917A (en) * 1948-02-13 1949-06-21 Westinghouse Electric Corp Alternating current arc welding system
RU2032506C1 (en) * 1991-02-25 1995-04-10 Гуков Дмитрий Васильевич Welding device
RU2066606C1 (en) * 1993-03-29 1996-09-20 Уланов Евгений Иванович Power supply source for arc welding
RU2120362C1 (en) * 1996-05-05 1998-10-20 Военный инженерно-технический университет Welding device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2613340C2 (en) * 2015-08-19 2017-03-16 Борис Алексеевич Аржанников Device for controlling voltage and control method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
RU2002102051A (en) 2005-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7638966B1 (en) Voltage control and power factor correction in AC induction motors
CN105377366B (en) Medical running fire magnetic pulse generator
CA2217121C (en) Resonant switching power supply circuit
RU2007115102A (en) ELECTRIC PULSE GENERATION SYSTEM FOR ELECTRIC FILTER
CA1170316A (en) Welder
US20030111461A1 (en) Induction heating system
US5371443A (en) Electronic ballast of the high power factor-constant power type
RU2248865C2 (en) Power source for electric arc welding
JP2012508574A (en) Electric fence energy supply device
US4722040A (en) Self-resonant inverter circuit
JPH08228486A (en) Control method of DC-AC inverter
US5117157A (en) Ballast circuits for discharge lamps
RU2066606C1 (en) Power supply source for arc welding
JPS6139860A (en) One-transistor inverter
RU2113950C1 (en) Arc welding power supply
JP2865148B2 (en) AC voltage controller
JPH0556665A (en) Power supply
RU2441733C1 (en) Thyristor transformer for arc welding
KR200168236Y1 (en) High Frequency Transformer for Boiler Ignition
RU2053071C1 (en) Power supply source of welding arc
SU1690139A1 (en) Sequent inverter
RU2038682C1 (en) Capacitor storage charging device
KR20010090977A (en) electronic ballast circuit for HID lamp
SU1115182A1 (en) Self-excited series inverter
SU1748232A1 (en) Magnetic generator of pumping pulses of copper vapor laser

Legal Events

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

Effective date: 20050122