Пристрій для живлення неплавкого зварювального електрода

Реферат: Пристрій для живлення неплавкого зварювального електрода, до складу якого входять джерело живлення постійного струму і підключений до його виходів імпульсний послідовний стабілізатор понижуючого типу, що складається з вхідної силової клеми, силового напівпровідникового ключа, зворотного діода, індуктивного накопичувача, датчика струму, вихідної силової клеми та спільної клеми, до яких підключається дугове навантаження, широтно-імпульсного модулятора, в склад якого входять схема порівняння, RC генератор тактової частоти з часозадавальним ланцюгом (RC ланка) та R-S тригер, вихід якого підключено до входу керування напівпровідникового ключа, та пристрій встановлення рівня зварювального струму. Додатково в пристрій введені інтегратор, підсилювач-суматор похибки, пристрій встановлення рівня пульсації вихідного струму та регулятор величини омічного опору часозадавального ланцюга RC генератора тактової частоти. UA 99852 U (12) UA 99852 U UA 99852 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі електротехнології, а саме - до пристроїв, які використовуються при зварюванні та наплавленні металів в автоматичному режимі для різноманітних потреб, зокрема в атомному та теплоенергетичному машинобудуванні, для орбітальних комплексів автоматичного зварювання неповоротних стиків трубопроводів атомних та теплових електростанцій. Сучасний рівень розвитку пристроїв автоматичного зварювання потребує створення джерел живлення, характерною ознакою яких є стабільність вихідних електричних параметрів, які забезпечують якість зварних з'єднань, зокрема зварювального струму, при мінімальних масових та габаритних параметрах. Один з напрямків вирішення цієї задачі полягає у використанні стабілізаторів струму понижуючого типу, в яких енергія постійного струму з виходу силового випрямляча перетворюється в стабільний зварювальний струм за допомогою силових електронних перемикаючих елементів (силових ключів). Відомий імпульсний послідовний стабілізатор вихідних електричних параметрів, до складу якого входять силовий електронний ключ, зворотний (розрядний) діод, індуктивний елемент, конденсатор, датчик струму і/або напруги та схема керування, причому інформаційний вихід датчика струму і/або напруги під'єднано до входу зворотного зв'язку схеми керування, а вихід схеми керування під'єднано до входу керування силового електронного ключа. Схема керування, яка побудована на принципі зміни тривалості відкритого стану ключа, що має назву "широтно-імпульсна модуляція (ШІМ), в найпростішому вигляді, складається з генератора тактової частоти, R-S тригера, схеми порівняння, пристрою встановлення рівня вихідної величини, підсилювача похибки та генератора пилоподібної напруги, причому вихід генератора тактових імпульсів підключено до одного з входів R-S тригера, до другого входу якого підключений вихід схеми порівняння, на перший вхід якої підключений вихід генератора пилоподібної напруги, а на другий - інформаційний сигнал з виходу підсилювача похибки, на перший вхід якого приходить сигнал з входу зворотного зв'язку схеми керування, а на другий сигнал пристрою встановлення рівня вихідної величини. (Суреш Харихаран. Формирователь ШИМ - тока с постоянным размахом для питания светодиодов. Chip News Украина. #5(75), июнь, 2008). Функціонування імпульсного стабілізатора відбувається в періодичному режимі. Робочий цикл стабілізатора, який задається сигналом генератора тактової частоти, складається з двох фаз: фази накопичення електричної енергії в індуктивний елемент та конденсатор та фази передачі накопиченої електричної енергії в навантаження (елемент, що споживає електричну енергію). Фаза накопичення електричної енергії реалізується протягом тривалості замкнутого стану ключа. Струм від джерела живлення постійної напруги проходить по колу: замкнутий ключ, індуктивний елемент, конденсатор та навантаження, причому енергія джерела живлення накопичується як в індуктивному елементі, так і в конденсаторі. При розриві кола заряду (розімкнення ключа стабілізатора) струм в навантаженні підтримується за рахунок самоіндукції в індуктивному елементі та розряду конденсатора як по колу: індуктивний елемент, зворотний (розрядний) діод та елемент навантаження, так і по колу: ємнісний накопичувач (конденсатор) та елемент навантаження. Так як джерело живлення, в фазі розряду, відключено, то накопичена енергія поступово зменшується, а миттєва величина струму в елементі навантаження спадає, як правило, до нуля. По закінченні робочого циклу стабілізатора фазу розряду переривають і знову починають фазу заряду. Регулювання величини струму в межах даної схеми здійснюється шляхом зміни тривалості відкритого стану ключа без зміни тривалості періоду генератора тактової частоти. Недоліком цього пристрою є або збільшення амплітуди пульсацій в елементі навантаження або зниження надійності роботи пристрою в умовах, при яких електричний опір навантаження змінюється протягом робочого періоду пристрою. Причина вищевказаних недоліків полягає в тому, що забезпечення неперервності струму та напруги на виході пристрою-аналогу та максимальний коефіцієнт корисної дії пристрою досягається за умови виконання конкретного співвідношення між тривалістю часу відкритого стану ключа, частотою імпульсної модуляції, тривалістю часу закритого стану ключа, величиною індуктивності індуктивного елемента та величиною електричного опору навантаження. Порушення цієї умови приводить до збільшення амплітуди пульсацій в елементі навантаження аж до переходу роботи схеми в пульсуючий режим, зменшення коефіцієнта корисної дії та, в деяких випадках, до підвищення напруги на електродах ключа при його перемиканні, що може спричинити вихід останнього з ладу (зниження надійності роботи пристрою). Як найближчий аналог, що пропонується, прийнято джерело живлення дуги, до складу якого входять джерело живлення постійного струму і підключений до його виходів імпульсний послідовний стабілізатор понижуючого типу, що складається з вхідної силової клеми, 1 UA 99852 U 5 10 15 20 25 30 35 40 напівпровідникового ключа, зворотного діода, індуктивного накопичувача, датчика струму, вихідної силової клеми та спільної клеми, до яких підключається дугове навантаження, широтно-імпульсного модулятора, в склад якого входять схема порівняння, RC генератор тактової частоти та R-S тригер, вихід якого підключено до входу керування напівпровідникового ключа, та пристрій встановлення рівня зварювального струму, вихід якого підключено до одного з входів схеми порівняння широтно-імпульсного модулятора, другий вхід якої підключений до інформаційного виходу датчика струму, причому перша вихідна клема джерела живлення постійного струму підключається через вхідну силову клему до силового входу ключа. Силовий вихід ключа підключається до одного з виводів зворотного (розрядного) діода та до одного з виводів індуктивного накопичувача, другий вивід якого підключаться через датчик струму до вихідної силової клеми джерела живлення дуги, до якої підключається один з електродів дугового навантаження. Другий вивід зворотного діода та другий електрод дугового навантаження підключається до спільної клеми, яка підключена до другої вихідної клеми джерела живлення постійного струму [Н.М. Махлин, А.Е. Коротинский, В.А. Богдановский, А.Г. Скирта, М.И. Скопюк, В.Ю. Буряк. Электронные регуляторы сварочного тока для многопостовых сварочных систем. // Сварочное производство. - № 5. - с. 13-18; Патент Украины UA № 93762 від 06.07.2009, опубл. 10.03.2011, бюл. № 5, 2011 р. "Джерело живлення дуги з багатоканальним виходом та розширеним діапазоном регулювання зварювального струму" Патон Б.Є., Коротинский О.Є., Скопюк М.І., Махлин Н.М., Буряк В.Ю., Драченко М.П., Ющенко К.А., Яровіцин О.В.]. В цьому джерелі живлення дуги постійна напруга джерела живлення живить імпульсний послідовний стабілізатор понижуючого типу. Вихідний струм стабілізатора, проходячи через індуктивний накопичувач (дросель) та датчик зварювального струму, викликає появу інформаційного сигналу, який пропорційний поточній величині зварювального струму. Цей сигнал з виходу датчика струму приходить на один з входів схеми порівняння, на другий вхід якої надходить постійна напруга з пристрою встановлення рівня зварювального струму. Вихідний сигнал схеми порівняння надходить на R вхід R-S тригера, S вхід якого надходить на синхронізуючий сигнал RC генератора тактової частоти. Таким чином величина інформаційного сигналу на виході датчика струму визначає, в кожному періоді роботи імпульсного стабілізатора, тривалість часу, протягом якого силовий ключ стабілізатора знаходиться в стані провідності, тобто виконується регулювання величини струму методом імпульсної модуляції відносно тривалості відкритого стану ключа при фіксованій величині періоду RC генератора тактової частоти, що отримав назву "широтно-імпульсна модуляція (ШІМ)". Недоліком цього пристрою є або погіршення якості зварювання при пониженні величини зварювального струму, або збільшення індуктивності індуктивного накопичувача, що приводить до збільшення геометричних розмірів та ваги пристрою в цілому та зниження надійності роботи пристрою. Причина вищевказаних недоліків полягає в тому, що забезпечення неперервності струму при постійній величині напруги горіння дуги на виході пристрою-аналогу та при відсутності ємнісного накопичувача, включеного паралельно вихідним клемам пристрою, досягається, в так названій критичній точці роботи індуктивного накопичувача (дроселя), при строго визначеному співвідношенні між тривалістю часу відкритого стану ключа t з , частотно-імпульсною модуляцією індуктивності 45 f L дуги U ду ги I сварки  50 1 , де t p - тривалість часу закритого стану ключа, величиною tз  tp накопичувача (дроселя), величиною зварювального струму I сварки та напругою U дуги 1    fL де   t, f  tз tз  t p Враховуючи те, що оптимальний режим роботи послідовного стабілізатора, по рівню втрат енергії в силовому ключі, забезпечується при γ=const=0,5 то, при зменшенні рівня зварювального струму, яке в найближчому аналогу досягається зменшенням часу, протягом якого силовий ключ стабілізатора знаходиться в стані провідності та при фіксованій тактовій частоті RC генератора, збільшується тривалість часу закритого стану ключа. В цій ситуації, зварювальний струм в колі дуги, без збільшення індуктивності накопичувача (дроселя), може стати пульсуючим, що, в свою чергу, приводить до появи дефектів при зварюванні (погіршення якості зварювання). Спроба подолання цього недоліку в межах пристрою-аналогу шляхом 2 UA 99852 U 5 10 15 20 25 30 35 збільшення індуктивності накопичувача приводить до збільшення геометричних розмірів та ваги пристрою в цілому. Більше того, збільшена індуктивність накопичувача в разі раптового підвищення зварювального струму, наприклад при замиканні дугового проміжку краплею розплавленого металу, створює ситуацію, при якій перехід ключа в стан непровідності відбувається в моменти часу, в яких струм в індуктивному накопичувачі не дорівнює нулю, що, в свою чергу, викликає підвищення (за рахунок самоіндукції) напруги на електродах ключа, яке може спричинити вихід останнього з ладу (зниження надійності роботи пристрою). В основу корисної моделі поставлена задача підвищення якості зварювання, оптимізація геометричних розмірів та ваги пристрою в цілому та підвищення надійності його роботи. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що в пристрої для живлення неплавкого зварювального електрода, до складу якого входять джерело живлення постійного струму і підключений до його виходів імпульсний послідовний стабілізатор понижуючого типу, що складається з вхідної силової клеми, силового напівпровідникового ключа, зворотного діода, індуктивного накопичувача, датчика струму, вихідної силової клеми та спільної клеми, до яких підключається дугове навантаження, широтно-імпульсного модулятора, в склад якого входять схема порівняння, RC генератор тактової частоти з часозадавальним ланцюгом (RC ланка) та R-S тригер, вихід якого підключено до входу керування напівпровідникового ключа та пристрій встановлення рівня зварювального струму, вихід якого підключено до одного з входів схеми порівняння широтно-імпульсного модулятора, другий вхід якої підключений до інформаційного виходу датчика струму, причому перша вихідна клема джерела живлення постійного струму підключається через вхідну силову клему до силового входу ключа, а силовий вихід ключа підключається до одного з виводів зворотного (розрядного) діода та до одного з виводів індуктивного накопичувача, другий вивід якого підключаться через датчик струму до вихідної силової клеми джерела живлення дуги, до якої підключається один з електродів дугового навантаження. Другий вивід зворотного діода та другий електрод дугового навантаження підключається до спільної клеми, яка підключена до другої вихідної клеми джерела живлення постійного струму, згідно з корисною моделлю введені інтегратор, підсилювач-суматор похибки, пристрій встановлення рівня пульсації вихідного струму та регулятор величини омічного опору часозадавального ланцюга RC генератора тактової частоти, причому один з виводів регулятора величини омічного опору підключений до R входу RC генератора тактової частоти, його другий вивід підключений до спільної клеми, вхід керування підключений до підсилювача похибки, один з входів якого підключено до виходу інтегратора, а другий - до виходу пристрою встановлення рівня пульсації вихідного струму; вхід інтегратора підключено до інформаційного виходу датчика струму. В запропонованому джерелі живлення дуги постійна напруга джерела живлення живить імпульсний послідовний стабілізатор понижуючого типу. Вихідний струм стабілізатора, проходячи через індуктивний накопичувач (дросель) та датчик зварювального струму, викликає появу інформаційного сигналу на виході датчика, величина якого визначає, в кожному періоді роботи імпульсного стабілізатора, тривалість часу t з , протягом якого силовий ключ 40 стабілізатора знаходиться в стані провідності, тобто виконується регулювання величини струму імпульсною модуляцією відносно тривалості відкритого стану ключа, при цьому тривалість закритого стану ключа в межах періоду RC генератора тактової частоти змінюється таким чином, при якому в наступному періоді RC генератора тактової частоти, за умови, що величина t з не змінилася, відношення тривалості часу закритого стану ключа t p до величини 45 зварювального струму I сварки , яка задається пристроєм встановлення рівня вихідного струму, 50 55 підтримується постійним на такому рівні (визначається пристроєм встановлення рівня пульсації вихідного струму), який забезпечує щільність сигналу керування напівпровідникового ключа поблизу оптимального рівня (γ0,5). Ознаки, що відрізняють запропонований пристрій від ознак подібних джерел того ж призначення, описаних згідно з відомим рівнем техніки, обумовлюють вказаний вище технічний результат, який досягається в процесі експлуатації цього джерела, а саме забезпечують роботу індуктивного накопичувача в оптимальному режимі (без переходу в пульсуючий режим) і перемикання ключа в стан провідності в ті моменти часу, в яких розрядний струм індуктивного накопичувача близький до нульового значення. Таким чином, оснащення пристрою для живлення неплавкого зварювального електрода інтегратором, підсилювачем похибки, пристроєм встановлення рівня пульсації вихідного струму та регулятором величини омічного опору часозадавального ланцюга RC генератора тактової 3 UA 99852 U 5 10 частоти дозволяє оптимізувати геометричні розміри та сумарну вагу індуктивного накопичувана та пристрою в цілому, підвищити якість зварювання та надійність роботи пристрою. Корисну модель пояснюють креслення: - на Фіг. 1 зображена функціональна схема пристрою для живлення неплавкого зварювального електрода; - на Фіг. 2 показані фрагменти амплітудно-часових співвідношень, що відображають поведінку електричних параметрів елементів пристрою для живлення неплавкого зварювального електрода в процесі встановлення величини вихідного струму, зміна якого відбулася в момент часу позначеного нулем, а саме: - на фрагменті А показані амплітудно-часові співвідношення в процесі переходу схеми до мінімального вихідного струму I д. мін. ; - на фрагменті Б показані амплітудно-часові співвідношення в процесі переходу схеми до номінальної величини вихідного струму I д.ср. ; 15 - на фрагменті С показані амплітудно-часові співвідношення в процесі переходу схеми до максимальної величини вихідного струму I д. макс. ; На малюнку Фіг. 2 використані наступні позначення: а - стан силового напівпровідникового ключа 4 (цифровий сигнал на виході R-S тригера 15), високий рівень - ключ замкнутий, низький ключ розімкнутий; б - характер зміни струму індуктивного накопичувача 6;  зар - час замкнутого 20 25 30 35 40 45 50 55 стану силового напівпровідникового ключа 4, в межах періоду Т(п+к), де к=0,1,2…, RC генератора тактової частоти 14;  розр - час розімкнутого стану силового напівпровідникового ключа 4, в тих же межах; t - поточний час. Згідно з корисною моделлю пристрій для живлення неплавкого зварювального електрода (Фіг. 1) складається з джерела живлення постійного струму 1 і підключеного до його виходів, імпульсного понижуючого стабілізатора 2, до складу якого входять: вхідна силова клема 3, силовий напівпровідниковий ключ 4, зворотний діод 5, індуктивний накопичувач 6, датчик струму 7, вихідна силова клема 8 та спільна клема 9, до яких підключається дугове навантаження 10, вихідна клема 11 ланки зворотного зв'язку та вхідна клема 12 кола керування силовим напівпровідниковим ключем 4; пристрою встановлення рівня вихідного струму 13, та широтно-імпульсного модулятора 14, до складу якого входять схема порівняння 15, RC генератор тактової частоти 16 та R-S тригер 17, вихід 18 якого підключено через клему 12 до входу керування напівпровідникового ключа 4, причому перша вихідна клема джерела живлення постійного струму підключається через вхідну силову клему 3 до силового входу ключа 4, силовий вихід ключа 4 підключається до одного з виводів зворотного діода 5 та до одного з виводів індуктивного накопичувача 6, другий вивід якого підключаться через датчик струму 7 до вихідної силової клеми 8, до якої підключається один з електродів дугового навантаження 10. Другий вивід зворотного діода 5 та другий електрод дугового навантаження 10 підключається до спільної клеми 9, яка підключена до другої вихідної клеми джерела живлення постійного струму. До складу широтно-імпульсного модулятора 14 також входять: вхідна клема зворотного зв'язку 19, клема 20 підключення пристрою встановлення рівня вихідного струму 13 та клема 21 регулювання рівня частоти RC генератора тактової частоти 16. Інформаційний сигнал датчика струму 7 з виходу 11 надходить через клему 19 на один з входів схеми порівняння 15, на другий вхід якої через клему 20 надходить постійна напруга з пристрою встановлення рівня вихідного струму 13. Вихідний сигнал схеми порівняння 15 надходить на R вхід R-S тригера 17, на S вхід якого надходить вихідний сигнал RC генератора тактової частоти 16. Вхід керування 21 RC генератора тактової частоти 16 підключений до першого виходу електронного регулятора величини омічного опору 22, другий вивід якого підключений до спільної клеми 9. Вхід керування регулятора величини омічного опору 22 підключений до підсилювача-суматора 23 на перший вхід якої приходить постійна напруга з пристрою встановлення рівня пульсацій 24 вихідного струму. На другий вхід схеми порівняння 23 приходить сигнал з виходу інтегратора 25, вхід якого підключено до клем 18 та 19. Опис роботи пристрою для живлення неплавкого зварювального електрода. Постійна напруга джерела живлення 1 надходить до силового входу 3 імпульсного послідовного стабілізатора 2 понижуючого типу. Сигнал з виходу R-S тригера 17 (див. Фіг. 2 - а) широтноімпульсного модулятора 14 черговим імпульсом RC генератора тактової частоти 16 замикає ключ 4 імпульсного послідовного стабілізатора 2 і переводить його в стані провідності. При наявності на вихідних клемах 8 та 9 дугової навантаги (дуга в зварювального проміжку 10) через 4 UA 99852 U індуктивний накопичувач 6 та датчик струму 7, в межах часового проміжку t зар (Фіг. 2) протікає, 5 10 15 20 25 наростаючий в часі, зварювальний струм (див. Фіг. 2 - б). При цьому сигнал, пропорційний миттєвій величині струму, з інформаційного виходу датчика струму 7 надходить через клему 11 та 19 до схеми порівняння 15 та пристрою осереднення величини зварювального струму 25. Як тільки максимальний рівень інформаційного сигналу датчика струму 7 досягає рівня, який встановлено пристроєм для встановлення рівня вихідного струму 13, схема порівняння 15 формує сигнал, який переключає R-S тригер 17. При цьому ключ 4 перетворювача 2 переходить в стан непровідності. Енергія, яка була накопичена індуктивним накопичувачем 6, підтримує вихідний струм понижуючого перетворювача 2 по колу: індуктивний накопичувач 6, датчик струму 7, зварювальний проміжок 10 та зворотний діод 5. Стан непровідності ( t розр Фіг. 2) ключа 4 перетворювача 2 продовжується до приходу чергового імпульсу RC генератора тактової частоти 16, після приходу якого процеси в схемі періодично повторюються, з частотою, яка задається RC генератором тактової частоти 16. Одночасно інформаційний сигнал з виходу датчика струму 7 надходить через клему 11 на вхід пристрою осереднення величини зварювального струму 25, з виходу якого сигнал, який пропорційний середньому рівню зварювального струму і який залежить від величини пульсацій зварювального струму, надходить на другий вхід підсилювача-суматора 23, на перший вхід якої приходить постійна напруга з пристрою встановлення рівня пульсацій 24 вихідного струму. Вихідний сигнал підсилювача-суматора 23 змінює стан регулятора величини омічного опору 22, що, в свою чергу, приводить до зміни параметрів часозадавальної ланки RC генератор тактової частоти 16, зокрема, до зміни величини опору резистора в часозадавальній ланці RC генератор тактової частоти 16. Припустимо, що в деякий момент часу (t=0) на Фіг. 2 А відбулася зміна встановлення величини струму в пристрої встановлення рівня вихідного струму 13, наприклад, до його мінімальної величини I д. мін. . Тоді час t зар заряду індуктивного накопичувача 6, в межах періоду Тп RC генератор тактової частоти 16, скоротиться, а час розряду т розр індуктивного накопичувача 6 збільшиться, що приведе до зменшення величини щільності сигналу широтноімпульсного модулятора 14  t зар і, відповідно, до скорочення наступного Т(п+1) t зар  t розр періоду коливань RC генератора тактової частоти 16 за рахунок скорочення t розр індуктивного 30 накопичувача 6. В результаті скорочення Т(п+1) періоду, щільність сигналу широтноімпульсного модулятора 14 35  t зар зміниться таким чином, при якому будуть t зар  t розр відновленні умови критичного (найбільш економного) режиму роботи імпульсного понижуючого стабілізатора 2. Цей період коливань RC генератора тактової частоти 16 широтно-імпульсного модулятора 14 буде залишатися незмінним до моменту чергової зміни величини струму в зварювального проміжку 10. Якщо в пристрої встановлення рівня вихідного струму 13 буде встановлена максимальна величина зварювального струму I д.ср. (див. Фіг. 2 С) то час заряду t зар індуктивного накопичувача 6, в межах періоду Тп коливань RC генератора тактової частоти 16, збільшиться, a t розр індуктивного накопичувача 6 зменшиться, що приведе до збільшення величини щільності 40  сигналу широтно-імпульсного модулятора 14 t зар t зар  t розр і, відповідно, до розширення наступного Т(п+1) періоду коливань RC генератора тактової частоти 16 за рахунок збільшення t розр індуктивного накопичувача 6. В результаті розширення Т(п+1) періоду, щільність сигналу широтно-імпульсного модулятора 14 45  t зар t зар  t розр зменшиться на деяку величину в напрямку до такої величини  , при якій виконуються умови критичного (найбільш економного) режиму роботи імпульсного понижуючого стабілізатора 2. Зміни, що аналогічні змінам, які характерні для Т(п+1) періоду, будуть відбуватися і в наступних Т(п+2), Т(п+3) … періодах, послідовно 5 UA 99852 U 5 10 15 20 25 наближаючись до моменту, при якому будуть відновленні умови критичного (найбільш економного) режиму роботи імпульсного понижуючого стабілізатора 2 і з цього моменту період коливань RC генератора тактової частоти 16 широтно-імпульсного модулятора 14 буде залишатися незмінним до моменту чергової зміни величини струму в зварювального проміжку 10. Вузол широтно-імпульсного модулятора 14 пристрою для живлення неплавкого зварювального електрода, що пропонується, може бути виконаний на основі стандартного ШІМ - контролера з використанням, наприклад, стандартної мікросхеми LM5030 (LM 5041) фірми National Semiconductor, яка має вхід, для підключення синхронізуючого імпульсу від зовнішнього RC генератора, який описаний згідно з відомим рівнем техніки, наприклад в патенті SU № 1072261 від 01.02.82 опубл. 07.02.84 Бюл. № 5. При цьому перетворювач вихідної напруги підсилювача-суматора 23 в струм виконує функцію регулятора величини омічного опору 22. Таким чином, в описаному вище пристрої, в якому реалізується стабілізація вихідного зварювального струму за принципом імпульсної модуляції відносно тривалості відкритого стану ключа та адаптивної зміни періоду коливань генератора тактової частоти, по-перше, створюються умови для оптимізації геометричних розмірів та ваги індуктивного накопичувача та пристрою в цілому за рахунок того, що, незалежно від величини встановлення рівня зварювального струму, схема підтримує в автоматичному режимі рівність часу заряду і часу розряду в межах періоду імпульсної стабілізації, що дозволяє, на етапі створення пристрою, вибирати індуктивність індуктивного накопичувача у строгій відповідності з співвідношенням 2 Iссварк m ax fL  0,5U дуги . По-друге, пристрій забезпечує високу якість зварювання, незалежно від величини встановлення рівня зварювального струму, за рахунок того, що автоматично підтримується середнє значення зварювального струму з постійним коефіцієнтом пульсацій. Потретє, комутація силових ключів імпульсних стабілізаторів практично завжди відбувається в моменти часу, при яких напруга на електродах ключа близька до нульової, що зменшує динамічні втрати та величини комутаційних перешкод і, як наслідок, підвищує надійність роботи пристрою. Додатковою перевагою пристрою, що заявляється, є підтримання максимальної величини коефіцієнта корисної дії пристрою незалежно від поточного рівня зварювального струму. 30 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 45 50 55 Пристрій для живлення неплавкого зварювального електрода, до складу якого входять джерело живлення постійного струму і підключений до його виходів імпульсний послідовний стабілізатор понижуючого типу, що складається з вхідної силової клеми, силового напівпровідникового ключа, зворотного діода, індуктивного накопичувача, датчика струму, вихідної силової клеми та спільної клеми, до яких підключається дугове навантаження, широтно-імпульсного модулятора, в склад якого входять схема порівняння, RC генератор тактової частоти з часозадавальним ланцюгом (RC ланка) та R-S тригер, вихід якого підключено до входу керування напівпровідникового ключа, та пристрій встановлення рівня зварювального струму, вихід якого підключено до одного з входів схеми порівняння широтно-імпульсного модулятора, другий вхід якої підключений до інформаційного виходу датчика струму, причому перша вихідна клема джерела живлення постійного струму підключається через вхідну силову клему до силового входу ключа, а силовий вихід ключа підключається до одного з виводів зворотного (розрядного) діода та до одного з виводів індуктивного накопичувача, другий вивід якого підключаться через датчик струму до вихідної силової клеми джерела живлення дуги, до якої підключається один з електродів дугового навантаження, другий вивід зворотного діода та другий електрод дугового навантаження підключається до спільної клеми, яка підключена до другої вихідної клеми джерела живлення постійного струму, який відрізняється тим, що введені інтегратор, підсилювач-суматор похибки, пристрій встановлення рівня пульсації вихідного струму та регулятор величини омічного опору часозадавального ланцюга RC генератора тактової частоти, причому один з виводів регулятора величини омічного опору підключений до R входу RC генератора тактової частоти, його другий вивід підключений до спільної клеми, вхід керування підключений до підсилювача похибки, один з входів якого підключено до виходу інтегратора, а другий - до виходу пристрою встановлення рівня пульсації вихідного струму; вхід інтегратора підключено до інформаційного виходу датчика струму. 6 UA 99852 U 7 UA 99852 U Комп’ютерна верстка О. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 8