SU1738521A1 - Arc welding power source - Google Patents
Arc welding power source Download PDFInfo
- Publication number
- SU1738521A1 SU1738521A1 SU904856853A SU4856853A SU1738521A1 SU 1738521 A1 SU1738521 A1 SU 1738521A1 SU 904856853 A SU904856853 A SU 904856853A SU 4856853 A SU4856853 A SU 4856853A SU 1738521 A1 SU1738521 A1 SU 1738521A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- thyristor
- discharge
- welding
- charge
- voltage
- Prior art date
Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 11
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 claims description 2
- 241000282326 Felis catus Species 0.000 claims 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 3
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 3
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)
- Arc Welding Control (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к сварочной технике , в частности к источникам питани дл электродуговой сварки с повышенной частотой преобразовани , и может быть использовано в различных отрасл х машиностроени . Цель изобретени - повышение КПД источника за счет передачи в нагрузку реактивной энергии коммутирующего контура инвертора и снижение уровн шума за счет обеспечени возможности изменени тока дуги в процессе сварки без регулировани рабочей частоты инвертировани . Дл этого в источник питани дл дуговой сварки , содержащий выпр митель, силовой высокочастотный трансформатор, зар дный , разр дный и обратный тиристоры , рабочий конденсатор, диодный двухполупериодный выпр митель со средней точкой, датчики тока и напр жени дуги, устройство формировани внешней характеристики источника, блоки контрол зар дного и разр дного тиристоров, две регулируемые линии задержки, формирователи импульсов управлени зар дным, разр дным и обратным тиристорами, введены компаратор и блок контрол напр жени на рабочем конденсаторе. Данный источник обеспечивает струйный перенос электродного металла без разбрызгивани при сварке на режимах от 80 до 160 А, позвол ет осуществл ть сварку в различных пространственных положени х, легко удерживать ванну на потолочной и вертикальной плоскост х , обеспечивает хорошее формирование шва, не требует зачистки шва и околошовной зоны после сварки. Уровень шума при сварке ниже допустимых значений , определенных ГОСТом. 2 з.п. ф-лы, 5 ил. СО С vi со 00 ел N3The invention relates to a welding technique, in particular to power sources for electric arc welding with an increased conversion frequency, and can be used in various fields of engineering. The purpose of the invention is to increase the source efficiency by transferring the reactive energy of the inverter switching circuit to the load and reducing the noise level by allowing the arc current to change during the welding process without adjusting the inverting operating frequency. For this purpose, a power source for arc welding, comprising a rectifier, a high-frequency power transformer, charge, discharge and reverse thyristors, a working capacitor, a mid-point diode full-wave rectifier, current sensors and arc voltage, a device for forming the external source characteristic, charge and discharge thyristor control units, two adjustable delay lines, charge, discharge and reverse thyristor control pulse shapers, a comparator and a voltage control unit are introduced on the working capacitor. This source provides jet transfer of the electrode metal without splashing during welding on modes from 80 to 160 A, allows welding in various spatial positions, it is easy to hold the bath on the ceiling and vertical planes, provides good weld formation, does not require cleaning of the weld and heat affected zone after welding. The noise level during welding is lower than the allowable values specified by the State Standard. 2 hp f-ly, 5 ill. CO С vi with 00 ate N3
Description
Изобретение относитс к сварочной технике, в частности к источникам питани дл электродуговой сварки с повышенной частотой преобразовани .The invention relates to welding engineering, in particular to power sources for electric arc welding with an increased conversion frequency.
Целью изобретени вл етс увеличение КПД источника за счет передачи в нагрузку реактивной энергии коммутирующего контура инвертора и снижение уровн шума за счет обеспечени возможности изменени The aim of the invention is to increase the efficiency of the source by transferring the reactive energy of the inverter switching circuit to the load and reducing the noise level by providing the possibility of changing
тока дуги в процессе сварки без регулировани рабочей частоты инвертировани , а также улучшение динамических и массо- габаритных характеристик источника и снижение уровн шума путем повышени предельной рабочей частоты инвертировани .arc current in the welding process without adjusting the inverting operating frequency, as well as improving the dynamic and mass-dimensional characteristics of the source and reducing the noise level by increasing the maximum inverting operating frequency.
На фиг. 1 представлена принципиальна электрическа схема источника питани FIG. 1 shows a basic electrical power supply circuit.
и структурна схема блока управлени инвертором; на фиг. 2 - принципиальна электрическа схема инвертора; на фиг. 3- инвертор с использованием силового высокочастотного трансформатора с дополнительной обмоткой; на фиг. 4 - эпюры напр жений на различных элементах инвертора и токов в некоторых его цеп х; на фиг. 5 - упрощенна принципиальна электрическа схема одного из возможных вариантов блока управлени инвертором.and a block diagram of an inverter control unit; in fig. 2 - electrical circuit diagram of the inverter; in fig. 3- inverter using a high-frequency power transformer with an additional winding; in fig. 4 shows voltage plots on various elements of the inverter and currents in some of its circuits; in fig. 5 is a simplified circuit diagram of one of the possible variants of the inverter control unit.
Источник питани (фиг. 1) состоит из выпр мител 1 напр жени промышленной сети с выходным напр жением Е, последовательного несимметричного резонансного инвертора, в состав которого входит зар дный , разр дный 3 и обратный 4тиристоры, рабочий конденсатор 5, силовой высокочастотный трансформатор 6 и диодный двух- полупериодный выпр митель 7 со средней точкой. Последний подключен через конденсатор фильтра 8, выходной дроссель 9 и сбрасывающий диод 10 дуговому промежутку . В цепь дуги включены датчики тока 11 и напр жени 12,The power source (Fig. 1) consists of the rectifier 1 of the industrial mains voltage with the output voltage E, a serial unbalanced resonant inverter, which includes a charge, discharge 3 and inverse 4 thyristors, a working capacitor 5, a high-power power transformer 6 and two-half diode rectifier 7 with a midpoint. The latter is connected through a filter capacitor 8, an output choke 9 and a dropping diode 10 to an arc gap. The arc circuit includes current sensors 11 and voltage 12,
Блок управлени инвертором содержит устройства 13 и 14 контрол состо ни зар дного 2 и разр дного 3 тиристора соответственно, устройство 15 контрол напр жени на рабочем конденсаторе 5 и компаратор 16, первую 17 и вторую 18 регулируемые линии задержки сигнала, формирователи 19-21 импульсов управлени зар дным 2, разр дным 3 и обратным 4 тиристорами соответственно, устройство 22 формировани внешней характеристики.The inverter control unit contains devices 13 and 14 for monitoring the state of charge 2 and discharge 3 thyristor, respectively, voltage control device 15 at working capacitor 5 and comparator 16, first 17 and second 18 adjustable signal delay lines, control pulse drivers 19-21 charge 2, discharge 3 and inverse 4 thyristors, respectively, the device 22 forming an external characteristic.
Источник питани работает следующим образом.The power source works as follows.
В начале очередного цикла работы инвертора (момент to, фиг. 4) на управл ющий электрод зар дного тиристора 2 поступает сигнал Uy с формировател 19. Зар дный тиристор 2 включаетс (эпюры U2 и 12) и происходит резонансный зар д рабочего конденсатора 5 до напр жени I Ucmi I Е (эпюра Uc). Амплитуда Demi и длительность гэ протекани тока через зар дный тиристор 2 завис т от величины Е и сопротивлени нагрузки, а также от напр жени Ко на рабочем конденсаторе 5 в начале цикла.At the beginning of the next cycle of operation of the inverter (moment to, Fig. 4), the control electrode of the charging thyristor 2 receives the signal Uy from the former 19. Charging thyristor 2 turns on (diagrams U2 and 12) and the resonant charge of the working capacitor 5 to the voltage I Ucmi I E (plot Uc). The amplitude Demi and the duration of the current flow through the thyristor 2 depend on the magnitude of E and the load resistance, as well as on the voltage K o on the working capacitor 5 at the beginning of the cycle.
В момент ti окончани зар да на зар дном тиристоре 2 по вл етс обратное напр жение U06pi I Ucmi I - Е, что фиксируетс устройством 13 контрол состо ни зар дного тиристора 2. По истечению заданного с помощью регулируемой линии 17 задержки времени (паузы) tn TB, где гв - номинальное врем выключени зар дногоAt the moment ti of the end of the charge on the charge of the thyristor 2, the reverse voltage U06pi I Ucmi I - Е appears, which is fixed by the device 13 of the control of the state of the charge thyristor 2. After the delay (pause) specified by the adjustable line 17 has expired TB, where rs is the nominal charge off time
тиристора 2, в момент t2,формирователь 20 импульсов управлени включает разр дный тиристор 3 (эпюры Us и з). Происходит резонансный разр д рабочего конденсатора 5 (через нагрузку). Конденсатор 5 перезар жаетс до напр жени Ucm2 (напр жение на конденсаторе 5 в момент ta мен ет знак). Значение амплитуды Ucm2, а также длительность Гр резонансного разр да конденсатора 5 завис т от величины Ucmi и нагрузки во врем этого процесса. При номинальной нагрузке Ucm2 « I Ucmi 1-Е.thyristor 2, at time t2, control driver 20 includes discharge thyristor 3 (plot Us and 3). The resonant discharge of the working capacitor 5 (through the load) occurs. The capacitor 5 is recharged to the voltage Ucm2 (the voltage on the capacitor 5 changes sign at the time ta). The amplitude value Ucm2, as well as the duration Gy of the resonant discharge of the capacitor 5 depends on the magnitude of Ucmi and the load during this process. With a nominal load of Ucm2 “I Ucmi 1-E.
В момент t4 окончани протекани тока через разр дный тиристор 3 на нем возникает обратное напр жение U06p2 Ucm2, фиксируемое устройством 14 контрол состо ни разр дного тиристора 3. По истечении некоторого промежутка времени (паузы tn тв), задаваемого с помощью регулируемой линии 18 задержки, а именно в момент ts, формирователь 21 включает обратный тиристор 4 (эпюра Ц). Начинаетс резонансный перезар д конденсатора 5 через первичную обмотку трансформатора 6 (нагрузку ) и обратный тиристор 4. Одновременно (по сигналу с выхода регулируемой линии 18 задержки) компаратор 16 начинает сравнивать напр жение Uc на конденсаторе 5 с опорным напр жением 1)0, задаваемым устройством 22 формировани внешней характеристики (или оператором). Когда напр жение Uc в результате резонансного перезар да конденсатора 5 через обратный тиристор 4 упадет до Uo (т.е. по истеченииAt the time t4 of the end of the flow of current through the discharge thyristor 3, a reverse voltage U06p2 Ucm2 occurs on it, detected by the device 14 of the control of the state of the discharge thyristor 3. After a certain period of time (pause tn TV) specified by the adjustable delay line 18, namely, at the time ts, the former 21 includes a reverse thyristor 4 (plot C). The resonant overcharge of the capacitor 5 begins through the primary winding of the transformer 6 (load) and the inverse thyristor 4. Simultaneously (at a signal from the output of the adjustable delay line 18), the comparator 16 begins to compare the voltage Uc on the capacitor 5 with the reference voltage 1) 0 set by the device 22 forming an external characteristic (or an operator). When the voltage Uc as a result of the resonant recharge of the capacitor 5 through the reverse thyristor 4 falls to Uo (i.e. after
промежутка времени Тз ). компаратор 16 выдает сигнал на формирователь 19 импульсов управлени зар дным тиристором 2. Последний включаетс (момент te, аналогичный моменту to). На обратном тиристореtime interval Tz). the comparator 16 outputs a signal to the driver 19 of the thyristor control pulses 2. The latter is turned on (the moment te, similar to the moment to). On the reverse thyristor
4 по вл етс обратное напр жение, равное выходному напр жению Е питающего выпр мител 1, и тиристор 4 выключаетс . На этом цикл работы инвертора заканчиваетс . В результате периодического повторени циклов на вторичной обмотке трансформатора наводитс переменное напр жение, которое после выпр млени с помощью двухполупериодного выпр мител 7 подаетс через фильтр 8 и сбрасывающий диод 104, a reverse voltage appears, equal to the output voltage E of the supplying rectifier 1, and the thyristor 4 is turned off. This is where the inverter cycle ends. As a result of periodic repetition of the cycles, a alternating voltage is induced on the secondary winding of the transformer, which, after rectification with the help of the full-wave rectifier 7, is fed through a filter 8 and a reset diode 10
на сварочную дугу, создава в ее цепи ток, пульсирующий с частотой f циклов (частотой инвертировани ).on the welding arc, creating a current in its circuit that pulses with a frequency f of cycles (inversion frequency).
Амплитуда напр жени Ucmi, до которого зар жаетс конденсатор 5 в каждомThe amplitude of the voltage Ucmi, to which capacitor 5 is charged in each
очередном цикле, зависит от уровн напр жени Uo, с которого начинаетс этот очередной цикл, Регулиру этот исходный уровень Uo, можно в значительных пределах измен ть размах (Ucmi + Ucm2) напр жени the next cycle, depends on the voltage level Uo, from which this next cycle begins; By adjusting this initial level Uo, it is possible to vary the range (Ucmi + Ucm2) of the voltage within considerable limits
на обмотках трансформатора 6 и соответственно ток нагрузки (дуги). Поддержание одного и того же уровн напр жени Do на конденсаторе 5 в начальный момент его зар да уменьшает вли ние нагрузки на амплитуды Ucm1 И Ucm2.on the windings of the transformer 6 and, accordingly, the load current (arc). Maintaining the same level of voltage Do on capacitor 5 at the initial moment of its charge reduces the effect of the load on the amplitudes Ucm1 and Ucm2.
Управление током дуги, а значит, и формирование требуемой внешней характеристики возможно и традиционным путем - с помощью регулировани частоты f инвертировани за счет изменени паузы т.п. Частота f (фиг. 4) определ етс выражениемThe control of the arc current, and hence the formation of the required external characteristic, is possible in the traditional way - by adjusting the inversion frequency f by changing the pause etc. The frequency f (Fig. 4) is determined by the expression
f f
1one
Т3 + Гр + 2 tn T3 + Gr + 2 tn
где Т3 Т3 + Гз и ограничиваетс предельной величиной f1where T3 is T3 + Gz and is limited by the limiting value f1
пред Тэ+Тр+2тв before Te + Tr + 2tv
Обратна св зь по току и напр жению, осуществл ема с помощью датчиков 11 и 12, позвол ет устройству 22 формировани внешней характеристики поддерживать заданный режим горени дуги за счет изменени Do. Дл случа короткого замыкани дугового промежутка, при котором глубины регулировани сварочного тока таким методом может не хватить, а также случа малых обратных напр жений на разр дном тиристоре 3, когда этот метод регулировани тока становитс неэффективным, в источнике может быть предусмотрена функциональна св зь устройства 22 с регулируемыми лини ми 17 и 18 задержки (фиг. 1, не показана ) дл осуществлени указанного традиционного метода регулировани тока дуги частотой инвертировани за счет изменени длительности tn паузы.Current and voltage feedback, carried out with the help of sensors 11 and 12, allows the device 22 for forming an external characteristic to maintain a given arc burning mode by changing Do. For the case of a short-circuit arc gap, in which the depth of welding current adjustment by this method may not suffice, as well as in case of small reverse voltages on the thyristor discharge 3, when this method of current regulation becomes ineffective, the device may provide functional communication 22 with adjustable delay lines 17 and 18 (Fig. 1, not shown) for implementing said traditional method of adjusting the arc current by the inversion frequency by varying the pause duration tn.
Источник питани на основе инвертора (фиг. 2) работает аналогично описанному, за исключением того, что перезар д рабочего конденсатора 5 через обратный тиристор 4 происходит через часть первичной обмотки высокочастотного трансформатора 6. Такое построение схемы позвол ет сократить длительность протекани тока через обратный тиристор 4 (уменьшить Т3) и благодар этому , увеличить предельную частоту f инвертировани .The power source based on the inverter (Fig. 2) works in the same way as described, except that the recharging of the working capacitor 5 through the reverse thyristor 4 occurs through part of the primary winding of the high-frequency transformer 6. Such a construction of the circuit reduces the duration of current flow through the reverse thyristor 4 (decrease T3) and because of this, increase the limiting frequency f of the inversion.
То же относитс к приведенному (фиг. 3) возможному варианту источника питани , содержащему высокочастотный трансформатор 6 без отпайки, но с дополнительной обмоткой, имеющей меньшее число витков, чем первична .The same applies to the possible variant of the power source, shown in FIG. 3, containing a high-frequency transformer 6 without a tap, but with an additional winding having a smaller number of turns than the primary one.
Один из возможных вариантов реализации блока управлени инвертором (фиг. 5), в верхней части которой повторена дл One of the possible implementation variants of the inverter control unit (Fig. 5), in the upper part of which is repeated for
удобства чтени схема силовой части инвертора (устройство 22 формировани внешней характеристики не показано).readability diagram of the power section of the inverter (the external characteristic formation device 22 is not shown).
Дл сокращени описани принципиальна электрическа схема генератора ГИ импульсов не раскрыта, регулируемые линии задержки условно изображены в виде регулируемых RC-цепочек. С этой же целью работа блока управлени описана без учетаTo shorten the description, the circuit diagram of the GI pulse generator is not disclosed, the adjustable delay lines are conventionally depicted as adjustable RC chains. With the same purpose, the operation of the control unit is described without
0 вли ни стабилитрона VD9 и диодов VD10, VD11 (фиг. 5, пунктир). Функци этих элементов заключаетс в том, что они позвол ют инвертору переходить в общеизвестный режим работы с попеременным включением0 influences Zener diode VD9 and diodes VD10, VD11 (Fig. 5, dashed line). The function of these elements is that they allow the inverter to go into the well-known alternating-mode operation.
5 зар дного и разр дного тиристоров без включени обратного тиристора при малых значени х обратного напр жени на разр дном тиристоре (или амплитуды UCm2). Переход от одного режима к другому опре0 дел етс параметрами стабилитронов VD9 и VD5.5 charge and discharge thyristors without switching on the reverse thyristor at small values of the reverse voltage on the discharge thyristor (or amplitude UCm2). The transition from one mode to another is determined by the parameters of the Zener diodes VD9 and VD5.
Итак, после по влени в момент ti (фиг. 4) обратного напр жени Uo6pi на зар дном тиристоре VS1 (что фиксируетс устройст5 вом контрол его состо ни , содержащим диод VD1, резистор R1 и стабилитрон VD4) на базе 2 однопереходного транзистора VT1 возникает напр жение, равное напр жению U4 стабилизации стабилитрона VD4/H30 пример, 18 В), и начинает зар жатьс конденсатор С1 регулируемой RC-цепочки из резистора R4 и конденсатора С1, выполн ющий функцию первой регулируемой линии задержки сигнала. Через заданноеSo, after the occurrence at ti time (Fig. 4) of the reverse voltage Uo6pi on the VS1 thyristor (which is detected by the device controlling its state, containing the diode VD1, resistor R1 and Zener diode VD4) on the base 2 of the single junction transistor VT1 occurs equal to the voltage U4 of the stabilization of the Zener diode VD4 / H30 example, 18 V), and the capacitor C1 of the adjustable RC-chain from the resistor R4 and the capacitor C1 begins to charge, which functions as the first adjustable delay line of the signal. Through given
5 врем tn, равное посто нной времени этой цепочки , напр жение на С1 достигает напр жени срабатывани однопереходного транзистора VT1 и на вторичной обмотке трансформатора Т1 выходного5 time tn, equal to the constant time of this chain, the voltage on C1 reaches the pickup voltage of the single junction transistor VT1 and on the secondary winding of the output transformer T1
0 формировател импульсов по вл етс сигнал управлени разр дным тиристором VS2 (момент ta).0 pulse generator, a thyristor control signal VS2 (moment ta) appears.
При по влении обратного напр жени Ыобр2 на разр дном тиристоре VS2 (моментWith the occurrence of reverse voltage Loop2 on the thyristor VS2 (the moment
5 t4), что фиксируетс устройством контрол состо ни разр дного тиристора, содержащим диод VD2, резистор R2 и стабилитрон VD5, на базе 2 однопереходного транзистора VT3 возникает напр жение, равное на0 пр жению Us стабилизации VD5 (причем Us U), и начинаетс зар д конденсатора СЗ регулируемой RC-цепочки из резистора R6 и конденсатора СЗ, выполн ющей функцию второй регулируемой линии за5 держки. Через заданное врем tn, определ емое посто нной времени этой цепочки, выходной формирователь импульсов, собранный на трансформаторе ТЗ, выдает импульс управлени обратным тиристором VS3 (момент ts).5 t4), which is fixed by a thyristor state control device containing a VD2 diode, a resistor R2 and a Zener diode VD5, on the base of the 2 single junction transistor VT3, a voltage equal to the voltage Us stabilizing VD5 (and Us U) occurs and the charge starts A capacitor C3 of an adjustable RC-chain of resistor R6 and a capacitor C3, which performs the function of the second adjustable gapping line. After a predetermined time tn, determined by the time constant of this chain, the output pulse shaper, assembled on the transformer TK, produces a control pulse of the inverse thyristor VS3 (moment ts).
На выходе параметрического стабилизатора , состо щего из резистора R13 и стабилитрона VD6 и вход щего в состав устройства контрол напр жени на рабочем конденсаторе С инвертора, существует напр жение с момента гз по влени на конденсаторе С (в результате его резонансного разр да через разр дный тиристор VS2) положительного напр жени (фиг. 4), К моменту Т4 достижени амплитудного значени напр жени Ucm2 (и по влени обратного напр жени на разр дном тиристоре VS2) на базе 2 однопереходного транзистора VT2 существует напр жение, равное напр жению Ue стабилизации стабилитрона VD6 (причем Ue Us и равно, например, 30 В), конечно, при условии, что UCm2 Ue. Поэтому в момент t4 конденсатор С2 цепочки R5C2 начинает зар жатьс . В результате его зар да через заданное параметрами этой цепочки врем t tn напр жение Ua на эмиттере VT2 достигает напр жени Ue стабилизации стабилитрона VD8 (например, 12 В), причем Usy Us Uey, где у - коэффициент включени VT2 и, например, равен 0,5. Поскольку напр жение стабилизации VD6 (ЗОВ) больше значени U3/y(24 В), VT2 при этом не включаетс . Рабочий конденсатор С и подключенный к нему через диод VD3 конденсатор С4 в течение паузы tn медленно разр жаютс током стабилизатора R13VD6. В момент t5 включени обратного тиристора VS3 рабочий конденсатор С начинает быстро разр жатьс через нагрузку , а конденсатор С4 разр жаетс теперь не только током стабилизатора R13VD6, но и регулируемым коллекторным током транзистора VT4.At the output of a parametric stabilizer consisting of a resistor R13 and a Zener diode VD6 and part of the voltage monitoring device on the working capacitor C of the inverter, there is a voltage from the time of the appearance of capacitor C on the capacitor C (as a result of its resonant discharge through the thyristor VS2) of a positive voltage (Fig. 4), By the time T4 the amplitude value of the voltage Ucm2 reaches (and the occurrence of the reverse voltage on the thyristor VS2), there is a voltage equal to the voltage of the uni-transistor VT2 on base 2 NIJ Ue stabilizing zener diode VD6 (wherein Ue Us and is, for example, 30 V), of course, provided that UCm2 Ue. Therefore, at time t4, the capacitor C2 of the chain R5C2 starts to charge. As a result of its charging, through the time t tn voltage Ua at the emitter VT2 set by the parameters of this chain, reaches the voltage Ue of the stabilization of the Zener diode VD8 (for example, 12 V), and Usy Us Uey, where y is the turn-on factor VT2 and, for example, 0 ,five. Since the stabilization voltage VD6 (VOV) is greater than the U3 / y value (24 V), VT2 is not included. The working capacitor C and the capacitor C4 connected to it through the diode VD3 during the pause tn are slowly discharged by the current of the stabilizer R13VD6. At the time t5 of turning on the inverse thyristor VS3, the working capacitor C begins to discharge quickly through the load, and the capacitor C4 discharges now not only with the stabilizer current R13VD6, but also with the adjustable collector current of transistor VT4.
Когда напр жение на базе 2 однопереходного транзистора VT2 уменьшаетс до значени Ua/y (24B), т.е. через промежуток времени после включени обратного тиристора VS3, однопереходный транзистор VT2 включаетс и на выходной обмотке трансформатора Т2 формировател импуль- сов управлени зар дным тиристором VS1 по вл етс импульс управлени (фиг. 4, момент te, аналогичный моменту to).When the voltage on the base 2 of the single junction transistor VT2 decreases to the value Ua / y (24B), i.e. After a period of time when the reverse thyristor VS3 is turned on, the single junction transistor VT2 is turned on and a control pulse appears on the output winding of the transformer T2 of the control thyristor of the charge thyristor VS1 (Fig. 4, moment t, similar to the moment to).
Очевидно, что длительность можно регулировать скоростью разр да конденса- тора С4, т.е. током коллектора транзистора VT4. Так видно по схеме, амплитуда коллекторного тока транзистора VT4 определ етс импульсным напр жением на его базе, которое подаетс через разделительный трансформаторТ4 от генератора ГИ импульсов регулируемой амплитуды и устанавливаетс сигналом Uynp внешнего управлени . Генератор ГИ синхронизируетс импульсами управлени зар дным VS1 и обратным VS3 тиристорами так, что транзистор VT4 включаетс в момент ts включени обратного тиристора VS3 и выключаетс в момент te включени зар дного тиристора VS1.Obviously, the duration can be controlled by the discharge rate of the capacitor C4, i.e. current collector transistor VT4. So it is seen from the diagram that the amplitude of the collector current of transistor VT4 is determined by the pulse voltage at its base, which is fed through the isolation transformer T4 from the variable amplitude GI pulse generator and is set by the external control signal Uynp. The generator GI is synchronized by control pulses VS1 and reverse VS3 thyristors so that transistor VT4 is turned on at the instant ts of turning on the reverse thyristor VS3 and is turned off at the moment te is turned on of the charge thyristor VS1.
Измен скорость разр да конденсатора С4 коллекторным током транзистора VT4, можно измен ть длительность промежутка времени между включением обратного VS3 и зар дного VS1 тиристоров, а значит, и тот исходный уровень напр жени Uo на рабочем конденсаторе С, при котором последний подключаетс через зар дный тиристор VS1 к питающему инвертор выпр мителю. Очевидно, что в зависимости от величины интервала времени , предоставл емого схемой дл протекани тока через обратный тиристор VS3, значение Uo в момент включени зар дного тиристора VS1 может быть как положительным, так и отрицательным (либо равным нулю).By changing the discharge rate of capacitor C4 by the collector current of transistor VT4, it is possible to change the duration of the time interval between turning on the reverse VS3 and charging VS1 thyristors, and this initial voltage level Uo at the working capacitor C, at which the latter is connected through the charge thyristor VS1 to the power supply inverter rectifier. Obviously, depending on the length of time provided by the circuit for the flow of current through the VS3 reverse thyristor, the value of Uo at the moment of switching on the charging thyristor VS1 can be either positive or negative (or equal to zero).
Генератор ГИ может быть построен по одной из общеизвестных схем генераторов импульсов регулируемой амплитуды. Реальные регулируемые линии задержки могут быть построены на базе известных схем с применением резисторных или транзисторных оптронов. Что касаетс устройства 22 формировани внешней характеристики (фиг. 1), то оно реализуетс на основе традиционных схем аналоговых либо цифровых регул торов.The generator GI can be built according to one of the well-known schemes of pulse amplifiers of adjustable amplitude. Real adjustable delay lines can be built on the basis of known circuits using resistor or transistor optocouplers. As for the external characteristic formation device 22 (Fig. 1), it is implemented on the basis of traditional analog or digital controller circuits.
По сравнению с известным источник питани предлагаемый обладает следующими п реимуществами:Compared to the known power source, the proposed offer has the following advantages:
имеет более высокий КПД за счет полезного использовани избыточной энергии, запасенной в индуктивных элементах инвертора и переданной рабочему конденсатору , благодар перезар ду рабочего конденсатора через обратный тиристор на нагрузку. При этом врем , предоставл емое схемой дл выключени зар дного и разр дного тиристоров, обеспечиваетс не завис щим от нагрузки и не меньшим номинального времени тв выключени тиристоров путем задани посто нной паузы tn 2:rB;has a higher efficiency due to the beneficial use of the excess energy stored in the inductive elements of the inverter and transferred to the working capacitor, due to reloading the working capacitor through a reverse thyristor to the load. At the same time, the time provided by the circuit for switching off the charge and discharge thyristors is provided not dependent on the load and not less than the nominal turn-off time of the thyristors by setting a constant pause tn 2: rB;
позвол ет улучшить услови труда сварщика за счет снижени уровн шума при изменени х тока в процессе сварки и, в частности , при сварке амплитудно-модулиро- ванным током. Это достигаетс благодар возможности регулировани сварочного тока при посто нной частоте инвертировани за счет изменени величины опорного напр жени U0;allows to improve the working conditions of the welder by reducing the noise level when current changes during welding and, in particular, when welding with amplitude-modulated current. This is achieved due to the possibility of adjusting the welding current at a constant inversion frequency by changing the magnitude of the reference voltage U0;
позвол ет измен ть сварочный ток с большой скоростью (врем переходногоallows you to change the welding current at high speed (transition time
процесса пор дка нескольких циклов зар д- разр д) при неизменной частоте инвертировани ;the process is on the order of several charge cycles; d) e) at a constant inversion frequency;
позвол ет повысить предельную частоту инвертировани и за счет этого улучшить динамические и массо-габаритные характеристики , а также снизить уровень шума, так как дл выключени обратного тиристора нет необходимости следить за его состо нием и выдерживать паузу, соответствующую времени его выключени (в предлагаемом источнике обратный тиристор выключаетс одновременно с включением зар дного тиристора). Источник улучшает указанные характеристики также за счет дополнительного повышени предельной частоты инвертировани ;allows you to increase the limit frequency of inversion and thereby improve the dynamic and mass-dimensional characteristics, as well as reduce the noise level, since to turn off the reverse thyristor there is no need to monitor its state and to maintain a pause corresponding to the time of its deactivation (in the proposed source the thyristor is turned off simultaneously with the inclusion of a charge thyristor). The source improves these characteristics also by further increasing the limit frequency of the inversion;
имеет более простую электрическую схему силовой части и за счет этого меньшие габариты и вес.It has a simpler electrical circuit of the power unit and due to this, smaller dimensions and weight.
Источник рекомендуетс использовать дл осуществлени сварки плав щимс электродом в защитных газах при высокой частоте модул ции тока дл обеспечени мелкокапельного и струйного переноса электродного металла, а также других видов дуговой сварки - аргонодуговой, плазменной , ручной и т.д.The source is recommended to be used for welding by a melting electrode in shielding gases at a high frequency of current modulation to ensure atomized and jet transfer of the electrode metal, as well as other types of arc welding — argon-arc, plasma, manual, etc.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU904856853A SU1738521A1 (en) | 1990-06-27 | 1990-06-27 | Arc welding power source |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU904856853A SU1738521A1 (en) | 1990-06-27 | 1990-06-27 | Arc welding power source |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1738521A1 true SU1738521A1 (en) | 1992-06-07 |
Family
ID=21530809
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU904856853A SU1738521A1 (en) | 1990-06-27 | 1990-06-27 | Arc welding power source |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1738521A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2463137C1 (en) * | 2011-07-07 | 2012-10-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева" | Power supply for arc welding |
-
1990
- 1990-06-27 SU SU904856853A patent/SU1738521A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Пентегов И. В. и др. Источники питани дл дуговой сварки с использованием инверторов. - Автоматическа сварка, 1982, № 7, с. 32, рис. 5. Авторское свидетельство СССР Ms 1284760, кл. В 23 К 9/10, 1985. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2463137C1 (en) * | 2011-07-07 | 2012-10-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева" | Power supply for arc welding |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1250345A (en) | Discharge lamp driving circuit | |
| US3849670A (en) | Scr commutation circuit for current pulse generators | |
| US4196469A (en) | DC-AC Converter including synchronized switching | |
| US4920474A (en) | High frequency high voltage power supply with controlled output power | |
| US5583883A (en) | Electric arc-furnace stabilization using voltage pulse injection | |
| SU1738521A1 (en) | Arc welding power source | |
| US5294768A (en) | Electrical supply circuit for the generation of separately controllable current pulses | |
| US4882666A (en) | High frequency high voltage power supply with controlled output power | |
| GB1203792A (en) | Static frequency multipliers | |
| US9119242B2 (en) | Systems and methods for providing power to high-intensity-discharge lamps | |
| SU1251248A1 (en) | Device for controlling thyristor | |
| SU920667A1 (en) | High-voltage adjustable dc voltage source | |
| SU1495974A1 (en) | Controller for two-winding electromagnetic motor | |
| SU1382615A1 (en) | Power supply source for arc welding | |
| SU1091142A1 (en) | High-voltage adjustable secondary electric power source | |
| RU1816591C (en) | Pulsed arc welding power source | |
| SU403006A1 (en) | METHOD OF MANAGEMENT OF TIRISTORNAL \ REGULATOR | |
| SU652648A1 (en) | Adjustable capacitor unit | |
| RU353U1 (en) | Induction heating electric stove | |
| SU1687395A2 (en) | Invertor welding power source | |
| RU1778894C (en) | Ac converter for inductor supply | |
| SU1261062A1 (en) | Device for generating control pulses of converter thyristors | |
| SU875556A1 (en) | Method of pulse conversion of dc voltage | |
| SU1636981A1 (en) | Electric vibration drive | |
| SU516149A2 (en) | Device for charging battery with asymmetric current |