SU1731512A1

SU1731512A1 - Arc welding power supply

Info

Publication number: SU1731512A1
Application number: SU894801431A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Тимофеевич Светлов; Валерий Павлович Лугин; Евгений Азриелович Столпнер; Михаил Алексеевич Филиппов
Original assignee: Брянский Институт Транспортного Машиностроения; Ржевское Производственное Объединение "Электромеханика"
Priority date: 1989-12-11
Filing date: 1989-12-11
Publication date: 1992-05-07

Abstract

Изобретение относитс к сварочной технике . Целью изобретени вл етс повышение надежности возбуждени дуги, качества сварного шва и производительности сварки . Источник питани содержит трансформатор , выпр мительный мост на тиристорах со схемой управлени , включенный последовательно в сварочную цепь. Дроссель включен в диагональ выпр мительного моста . Источник снабжен цепочкой из последо- вательно соединенных резистора и дополнительного тиристора со схемой управлени . Анод дополнительного тиристора подключен к изделию, а катод через резистор - к катодам тиристоров выпр мительного моста в точке их соединени между собой и дросселем. В полупериод пр мой пол рности через цепочку из дополнительного тиристора и резистора проходит ток и в дросселе накапливаетс энерги , котора способствует облегчению зажигани дуги в полупериод обратной пол рности. 1 ил. ш ЁThis invention relates to a welding technique. The aim of the invention is to improve the reliability of the excitation of the arc, the quality of the weld and the productivity of welding. The power source contains a transformer, a rectifying bridge on thyristors with a control circuit connected in series in the welding circuit. The choke is included in the rectification bridge diagonal. The source is equipped with a chain of successively connected resistors and an additional thyristor with a control circuit. The anode of the additional thyristor is connected to the product, and the cathode through a resistor is connected to the cathodes of the rectifying bridge thyristors at the point of their connection between themselves and the choke. In the half-period of direct polarity, a chain of an additional thyristor and a resistor passes through the current and energy is accumulated in the inductor, which helps to facilitate the ignition of the arc in the half-period of reverse polarity. 1 il. w o

Description

Изобретение относитс к сварочной технике.This invention relates to a welding technique.

Известен источник питани дл дуговой сварки, содержащий трансформатор, вторична обмотка которого подключена одним выводом к свариваемому изделию, а другим - к управл емому тиристорному мосту , состо щему из четырех основных тиристоров и двух вспомогательных тиристоров, дроссел , включенного в диагональ моста, и двух диодов, включенных между выводом вторичной обмотки трансформатора и точками соединени дополнительных и основных тиристоров, а также узел управлени тиристорами.A power source for arc welding is known, which contains a transformer, the secondary winding of which is connected by one lead to the product being welded, and the other to a controlled thyristor bridge, consisting of four main thyristors and two auxiliary thyristors, droplets included in the bridge diagonal, and two diodes connected between the output of the secondary winding of the transformer and the points of connection of the additional and main thyristors, as well as the thyristor control unit.

Недостатком данного источника питани вл етс сложна электрическа схема и низка надежность возбуждени дуги.The disadvantage of this power source is complicated electrical circuit and low reliability of the arc excitation.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс источник питани дл дуговой сварки в аргоне неплавл щимс вольфрамовым электродом типа ИСВУ, который содержит сварочный трансформатор, выпр мительный мост на тиристорах со схемой управлени , включенный последовательно в сварочную цепь, дроссель, включенный в диагональ выпр мительного моста, блоки возбуждени и стабилизации дуги.The closest to the present invention is a power source for arc welding in argon with a non-melting tungsten electrode of the IKVU type, which contains a welding transformer, a rectifying bridge on the thyristors with a control circuit connected in series to the welding circuit, a choke included in the rectifying bridge diagonal, blocks excitation and stabilization of the arc.

Недостаток источников типа ИСВУ - низка надежность возбуждени дуги из-заThe lack of sources such as IKVU - low reliability of the arc initiation due to

:vj: vj

1212

|СЛ| SL

jfojfo

большой индуктивности, включенной в диагональ выпр мительного моста.large inductance included in the rectifier bridge diagonal.

Цель изобретени - повышение надежности возбуждени дуги без соприкосновени электрода с изделием.The purpose of the invention is to increase the reliability of the arc excitation without contact of the electrode with the product.

Эта цель достигаетс тем, что в источник питани , содержащий сварочный транс- форматор, первый вывод вторичной обмотки которого соединен с первой выходной клеммой, а второй вывод вторичной обмотки через выпр мительный мост и блоки возбуждени и стабилизации соединен с второй выходной клеммой, причем выпр мительный мост выполнен на тиристорах со схемой управлени , а в диагональ выпр мительного моста включен дроссель, кроме того , в источник питани введена цепочка из последовательно соединенных резистора и дополнительного тиристора с узлом управлени , включенным между управл ющим электродом и анодом дополнительного тиристора , который также подключен к первой выходной клемме, а катод дополнительного тиристора через резистор - к катодам тиристоров выпр мительного моста в точке их соединени между собой и дросселем , дополнительно введена цепочка из последовательно соединенных резисторов и дополнительного тиристора с узлом управлени , включенным между управл ющим электродом и анодом дополнительного тиристора , который также подключен к первой выходной клемме, а катод дополнительного тиристора через резистор - к катодам тиристора выпр мительного моста в точке их соединени между собой и дросселем .This goal is achieved in that a power source containing a welding transformer, the first output of the secondary winding of which is connected to the first output terminal, and the second output of the secondary winding is connected via a rectifier bridge and the excitation and stabilization units to the second output terminal. the bridge is made on thyristors with a control circuit, and a choke is included in the diagonal of the rectifying bridge, in addition, a chain of series-connected resistors and an additional thyristor is inserted into the power supply a control unit connected between the control electrode and the anode of the additional thyristor, which is also connected to the first output terminal, and the cathode of the additional thyristor through a resistor to the cathodes of the rectifying bridge of the rectifying bridge at the point of their connection between themselves and the choke, additionally introduced a chain of series-connected resistors and an additional thyristor with a control unit connected between the control electrode and the anode of the additional thyristor, which is also connected to the first output terminal, auxiliary thyristor cathode via a resistor - to the cathodes of the thyristor bridge rectifying unit at the point of connection between itself and the throttle.

При включении источника в питающую сеть в полупериоды пр мой пол рности (плюс на издели ) через введенную в устройство цепочку резистор-тиристор протекает ток (тиристор открываетс узлом управлени , св занный с анодом, на холостом ходу источника питани ). За счет этого в дросселе, включенном в диагональ выпр мительного моста, накапливаетс энерги .When the source is turned on in the supply network in the half-periods of direct polarity (plus on the product), a current-thyristor circuit flows through the circuit inserted into the device (the thyristor is opened by the control unit connected to the anode at idle power supply). Due to this, energy is accumulated in the choke included in the rectifier bridge diagonal.

В полупериод обратной пол рности это дает повышение напр жени в момент возбуждени дуги, т.е. индуктивность уже не зат гивает возбуждение дуги, а за счет энергии, накопленной в полупериод пр мой пол рности, способствует легкому ее зажиганию . В дальнейшем за счет того, что в полупериод обратной пол рности горит дуга и течет ток, в дросселе накапливаетс энерги , способствующа возбуждению дуги в полупериоды пр мой пол рности.In the reverse polarity half-period, this gives rise to a voltage increase at the moment of arc initiation, i.e. the inductance no longer delays the excitation of the arc, but due to the energy accumulated in the half period of direct polarity, it facilitates its easy ignition. Subsequently, due to the fact that an arc is burning in the half-period of reverse polarity and current is flowing, energy is accumulated in the inductor, contributing to the initiation of the arc in half-periods of direct polarity.

Таким образом, за счет включени цепочки резистор-тиристор с узлом управлени , св занным с анодом указанногоThus, by incorporating a thyristor-resistor circuit with a control node connected to the anode of

тиристора, больша индуктивность дроссел в диагонали выпр мительного моста из недостатка превращаетс в преимущество уже при зажигании дуги.thyristor, the large inductance of throttles in the diagonal of the rectifying bridge from the disadvantage turns into an advantage already when the arc is ignited.

Введение цепочки из последовательноIntroducing chains from sequentially

соединенных резистора и тиристора, имеющего узел управлени , св занный с анодом, который подключен к первой выходной клемме, а катод через указанный резисторconnected resistor and thyristor having a control node connected to the anode, which is connected to the first output terminal, and the cathode through the specified resistor

0 подключен к катодам тиристоров выпр мительного моста в точке их соединени между собой и дросселем. Дает новый эффект - повышение напр жени на дуговом промежутке при возбуждении дуги в полупериоде0 is connected to the cathodes of the thyristors of the rectifying bridge at the point of their connection between themselves and the choke. Gives a new effect - increasing the voltage on the arc gap when the arc is excited in the half period

5 обратной пол рности, что повышает надежность возбуждени дуги. Кроме того, если дуга случайной не возбудитс в полупериод обратной пол рности, ток будет продолжать течь через введенные резистор, тиристор и5 reverse polarity, which increases the reliability of the arc excitation. In addition, if the arc is not randomly excited in reverse polarity half-time, the current will continue to flow through the injected resistor, thyristor, and

0 дроссель в диагонали моста до зажигани дуги. В результате на дросселе не возникает перенапр жений, имеющих место при отключении шунтирующих дуговой промежуток цепей.0 choke in the diagonal of the bridge to ignite the arc. As a result, no overvoltages occur at the choke that occur when the shunt arc gap is disconnected.

5На чертеже изображена принципиальна электрическа схема предлагаемого источника питани .5A drawing shows a circuit diagram of the proposed power source.

Источник питани состоит из сварочного трансформатора 1. вторична обмотка ко0 торого одним своим концом подключена к изделию 2, а другим - к выпр мительному мосту 3-6. В диагональ этого моста включен дроссель 7. В сварочную цепь включены блоки возбуждени и стабилизации 8. В ус5 тройство введена цепочка из резистора 9 и тиристора 10, управл емого узлом управлени 11, св занного с анодом тиристора 10. Источник питани работает следующим образом.The power source consists of a welding transformer 1. The secondary winding of which is connected at one end to product 2, and the other to rectifier bridge 3-6. A throttle 7 is connected to the diagonal of this bridge. The excitation and stabilization units 8 are included in the welding circuit. A chain of resistor 9 and thyristor 10, controlled by control unit 11 connected to the thyristor anode 10, is inserted into the device. The power source operates as follows.

0При включении трансформатора в сеть0When switching on the transformer in the network

и открытии тиристоров 4 и 5 к аноду тиристора 10 прикладываетс положительное напр жение, которое через узел 11 управлени поступает на управл ющий электрод иand opening the thyristors 4 and 5, a positive voltage is applied to the anode of the thyristor 10, which through the control unit 11 is supplied to the control electrode and

5 открывает тиристор 10. В результате этого по цепи: вторична обмотка трансформатора , тиристор 10, резистор 9, дроссель 7, тиристор 4 протекает ток. В дросселе 7 накапливаетс энерги электромагнитного5 opens the thyristor 10. As a result, the circuit: the secondary winding of the transformer, the thyristor 10, the resistor 9, the choke 7, the thyristor 4, the current flows. In throttle 7, electromagnetic energy is accumulated.

0 пол . В полупериоды обратной пол рности открываютс тиристоры 3 и 6.0 floor In the reverse polarity half-cycles, the thyristors 3 and 6 are opened.

В результате этого напр жение трансформатора 1 складываетс с напр жением на дросселе 7 и прикладываетс к дуговомуAs a result, the voltage of the transformer 1 is added to the voltage on the choke 7 and is applied to the arc

5 промежутку, обеспечива зажигание дуги. В тех случа х, когда по каким-либо причинам дуга не зажглась, ток в цепи продолжает течь через трансформатор 1, тиристор 10, резистор 9, дроссель 7, тиристор 4 и перенапр жений на дросселе не возникает.5 span, providing arc ignition. In those cases when for some reason the arc is not ignited, the current in the circuit continues to flow through transformer 1, thyristor 10, resistor 9, choke 7, thyristor 4 and no overvoltages occur on the choke.

При зажигании дуги ток потечет по цепи: сварочный трансформатор 1. тиристор 3, дроссель 7, тиристор 6. блоки 8 возбуждени и стабилизации,электрод, изделие 2. В результате этого тиристоры 4 и 10 закроют- с . Узел 11 управлени открывает тиристор 10 только на холостом ходу, а при сварке он закрыт.When the arc is ignited, the current will flow through the circuit: welding transformer 1. thyristor 3, choke 7, thyristor 6. excitation and stabilization blocks 8, electrode, product 2. As a result, thyristors 4 and 10 will close. The control unit 11 opens the thyristor 10 only at idle, and during welding it is closed.

Технико-экономические преимущества предлагаемого источника питани обеспе- чиваютс значительным повышением надежности зажигани дуги, отсутствием перенапр жений на дросселе 7, В известных конструкци х из-за нестабильного зажигани дуги снижаетс качество сварного соединени в начале шва, понижает производительность процесса сварки, Предлагаемый источник питани позвол ет зажечь дугу практически первым возбуждающим импульсом в широком диапазоне сварочных токов и длин дуг, обеспечива большие технологические возможности, высокое качество шва и производительность процесса сварки. В предлагаемом источнике питани имеетс также возможность уменьшени Technical and economic advantages of the proposed power source are provided by a significant increase in arc ignition reliability, by the absence of overvoltages on the choke 7. In known designs, due to unstable arc ignition, the quality of the welded joint at the beginning of the weld is reduced, reducing the performance of the welding process. em ignites the arc almost the first excitation pulse in a wide range of welding currents and arc lengths, providing great technological capabilities, high Quality of weld and productivity of the welding process. In the proposed power source, there is also the possibility of reducing

Claims

energy and duration of the excitation pulses, which reduces the level of interference. Claims An arc welding power source comprising a welding transformer, the first output of the secondary winding of which is connected to the first output terminal, and the second output of the secondary winding is connected via a rectifier bridge and the excitation and stabilization units to the second output terminal, the rectifying bridge being connected to the thyristors with a control circuit, and a choke is included in the diagonal of the rectifying bridge, characterized in that, in order to increase the reliability of the excitation of the arc, a chain of A connected resistor and an additional thyristor with a control unit connected between the control electrode and the anode of the additional thyristor, which is also connected to the first output terminal, and the cathode of the additional thyristor through a resistor to the cathodes of the rectifying bridge thyristors at the point of their connection between themselves and the choke.