Джерело живлення для дугового зварювання змінним симетричним і асиметричним струмом керованої форми

Джерело живлення для дугового зварювання змінним симетричним і асиметричним струмом керованої форми, що містить силовий трансформатор, однофазний напівпровідниковий мостовий регулятор та дросель-накопичувач в його діагоналі, яке відрізняється тим, що однофазний напівпровідниковий мостовий регулятор складається з діодно-тиристорного мосту, який включений в контур первинної обмотки трансформатора. (19) (21) u200911193 (22) 04.11.2009 (24) 10.06.2010 (46) 10.06.2010, Бюл.№ 11, 2010 р. (72) АНДРЕЄВ ВЯЧЕСЛАВ ВАЛЕНТИНОВИЧ, ЄФРЕМЕНКО ОЛЕНА МИХАЙЛІВНА, ЗАРУБА ІГОР ІВАНОВИЧ (73) ІНСТИТУТ ЕЛЕКТРОЗВАРЮВАННЯ ІМ. Є.О.ПАТОНА НАНУ 3 ції та обмежує його використання при силі струму у тисячі ампер. Технічним завданням винаходу є створення такої електричної схеми джерела живлення для дугового електрозварювання, яка не тільки забезпечить протікання через електричну дугу змінного струму прямокутної форми, а й дозволить значно розширити сферу застосування такої електросхеми і дасть можливість використовувати її для побудови джерел живлення з різною силою струму як у сотні, так і тисячі ампер, значно покращуючи при цьому надійність обладнання і зменшуючи його вартість. Технічним результатом винаходу є отримання нової електричної схеми джерела живлення для дугового електрозварювання, що забезпечує очікувані переваги у порівнянні з прототипом. Суть винаходу полягає у тому що, нова схема джерела живлення зварювальної дуги змінним симетричним і асиметричним струмом керованої форми, що містить силовий трансформатор, однофазний напівпровідниковий мостовий регулятор та дросель-накопичувач в його діагоналі, згідно винаходу відрізняється тим, що однофазний напівпровідниковий мостовий регулятор складається з діодно-тиристорного мосту і включено його в контур первинної обмотки трансформатора. Завдяки такому рішенню через тиристори протікає електричний струм, сила якого менше у коефіцієнт трансформації раз сили струму в електричній дузі. Це значно розширює сферу застосування джерела живлення, зменшує його вартість та підвищує надійність. Принципову електричну схему джерела живлення для електричної дуги змінним симетричним і асиметричним струмом керованої форми, що пропонується, показано на фіг. 1. Схема містить: трансформатор Т1 з первинною W1 та вторинною W2 обмотками, тиристорнодіодний міст з двома діодами VD1-VD2 та двома тиристорами VS1-VS2, який включено послідовно з первинною обмоткою W1 трансформатора Т1. В діагоналі мосту задіяний дросель-накопичувач L1. Виводи вторинної обмотки W2 з'єднані одним із входів з електродом Е, другим – з виробом UD. Для отримання асиметричного струму схема містить фазовий регулятор. 50367 4 Джерело живлення працює таким чином. При підключенні джерела живлення до силової мережі змінного струму (клеми U1, U2) і блоку фазового регулювання тиристорами VS1 ,VS2 попарно відкриваються два діода VD2-VD2 (при позитивному потенціалі на клемі U1) або два тиристори VS1VS2 (при негативному потенціалі на клемі U1 та відповідних фазах відмикаючих імпульсів). У першому півперіоді струм проходить через ланцюг: діод UD1-дросель- накопичувач L1 - діод UD2 первинна обмотка W1 трансформатору Т1 - клема U2. У другому - струм тече по ланцюгу: первинна обмотка W1 трансформатору Т1 - тиристоруVS2дросель-накопичувач L1 - тиристор VS1- клема IJ1. В той же час у вторинному контурі струм тече через обмотку W2 та навантаження ( на фіг. 1 це електрод Е - виріб UD) і має змінний характер. При позитивному потенціалі на клемі U1 він тече: верхня клема обмотки W2 - навантаження (електрод Е - виріб UD). При зміні полярності у вторинному контурі струм потече у зворотному напрямку: нижня клема обмотки W2 - навантаження. Завдяки дроселю-накопичувачу L1 струм навантаження має практично прямокутну форму із пришвидшеним переходом через нуль. Він може бути симетричним або асиметричним в залежності від вмикання тиристорів VS1, VS2. Підхід, запропонований при розробці схеми, дозволяє значно покращати якість зварних з'єднань та забезпечити високу надійність при використанні схеми на велику силу струму (наприклад, понад 10 кА), що дозволяє застосовувати винахід в електрошлакових технологіях. Працездатність схеми перевірена на фізичній і комп'ютерній моделях. Отримано очікувані результати. На фіг.2 зображені осцилограми струму, який протікає через зварювальну дугу, при різних фазах імпульсів, що регулюють моменти відмикання тиристорів. Економічний ефект винаходу досягається завдяки зменшенню енергетичних витрат в тиристорах, їх габаритів та кількості. Джерела живлення для дугового зварювання змінним симетричним і асиметричним струмом керованої форми. 5 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 50367 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601