Джерело зварювального струму

Джерело зварювального струму для дугового зварювання, до складу якого входять зварювальний трансформатор, первинна обмотка якого разом з послідовно включеним вхідним ключем, паралельно якому включено ємнісний реактор, підключена до мережі живлення, вторинна обмотка зварювального трансформатора разом з послі 3 до виходу ємнісного датчика струму, а вихід - до керуючого входу вхідного ключа. [2]. Пристрій-прототип працює наступним чином. При включенні джерела до мережі живлення та при розімкненому зварювальному проміжку струм в зварювальному колі відсутній. Відповідно відсутнє падіння напруги на ємнісному датчику струму. Вхідний ключ замкнено. При замиканні зварювального проміжку, в останньому виникає зварювальна дуга. Процеси в джерелі зварювального струму в момент, коли ключ замкнений, протікають за схемою, яка характерна для класичного резонансного зварювального джерела, з ємнісним реактором в зварювальному колі. Наявність в зварювальному колі змінного струму викликає падіння напруги на ємнісному датчику струму, яке призводить до зміни стану блока керування і до розмикання вхідного ключа. Первинне коло, яке складається з первинної обмотки зварювального трансформатора та ємнісного реактора підключається до мережі живлення і починає функціонувати, як резонансна система в режимі взаємодії з мережею живлення та зварювальним колом. Стабілізуючий ефект забезпечується спільною дією двох зв'язаних резонансних систем. Недоліками пристрою-прототипу є: неможливість його використання для зварювання зварювальними електродами постійного струму з причини відсутності зварювального випрямляча (діодного мосту); низький коефіцієнт корисної дії джерела живлення з причини великої різниці між напругою на виході джерела в режимі холостого ходу (типова напруга початкового підпалу дуги дорівнює 6065В) та напругою в режимі горіння дуги (типова напруга дорівнює 16-40В). В основу корисної моделі що пропонується, поставлена задача зменшення струму холостого ходу зварювального трансформатора без погіршення, при цьому, якості зварювання; розширення його функціональних можливостей при зварюванні електродами як для змінного, так і постійного струму, а також підвищення коефіцієнта корисної дії джерела. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що в джерелі зварювального струму, до складу якого входять зварювальний трансформатор, первинна обмотка якого разом з послідовно включеним вхідним ключем підключена до мережі живлення, вторинна обмотка зварювального трансформатора разом з датчиком струму та зварювальним проміжком входять до зварювального кола, блок керування, вхід якого підключено до виходу датчика струму, а вихід - до керуючого входу вхідного ключа, паралельно якому включений ємнісний реактор, зварювальний трансформатор виконано з магнітним шунтом, до виходу вторинної обмотки зварювального трансформатора підключено зварювальний випрямляч, перший вихід якого підключено до одного з входів зварювального проміжку, а інший вихід зварювального випрямляча підключено до датчика струму. Таким чином, використання ємнісного реактора та вхідного ключа в зварювальному джерелі живлення разом з випрямлячем дає можливість 58863 4 розширити межі використання джерела зварювального струму при зварюванні з застосуванням електродів для зварювання постійним струмом. Підключення ємнісного реактора паралельно вхідному ключу, дає можливість зменшити споживання електричної енергії з мережі живлення в режимі холостого ходу без погіршення стабільності підпалу дуги в зварювальному проміжку та погіршення стабільності зварювального процесу, що дає можливість збільшити коефіцієнт корисної дії пристрою. Вище перераховані ознаки та використання ємнісного реактора в первинній обмотці трансформатора збільшують тривалість роботи та покращують якість роботи джерела живлення, як в режимі зварювання, так і в режимі холостого ходу. Зазначений вище технічний результат, який забезпечується в процесі роботи запропонованого варіанту джерела зварювального струму, обумовлений ознаками, які відрізняють цей варіант від зварювальних джерел, описаних згідно відомого рівня техніки, зокрема, як аналогу, так і прототипу. Запропонований пристрій пояснює фіг., де зображена структурна схема джерела зварювального струму. Згідно з структурною схемою корисної моделі, джерело зварювального струму містить зварювальний трансформатор з магнітним шунтом 1, первинна обмотка 2 якого разом з послідовно включеним вхідним ключем 3, паралельно якому включений ємнісний реактор 10, підключена до мережі живлення 4, вторинна обмотка 5 зварювального трансформатора 1 під'єднана до входів зварювального випрямляча 6, виходи якого разом з датчиком струму 7 та зварювальним проміжком 8 утворюють зварювальне коло, блок керування 8, вхід якого підключено до виходу датчика струму 7, а вихід - до керуючого входу вхідного ключа 3. У корисній моделі, що пропонується, електричні процеси, як при наявності так, і при відсутності дуги в зварювальному проміжку 8 реалізуються в межах заявленої схеми наступним чином. При ввімкненні зварювального трансформатора з магнітним шунтом (зварювальний трансформатор) 1 в мережу живлення 4, зварювальний проміжок 8 не замкнений, при цьому сигнал з датчика струму 7 відсутній , і відповідно, вхідний ключ 3 знаходиться в розімкненому стані. В первинній обмотці 2 зварювального трансформатора 1 разом з послідовно ввімкненим ємнісним реактором 10 з'являється напруга, яка є частиною напруги мережі живлення 4, в результаті якої на вторинній обмотці 5 зварювального трансформатора 1, встановлюється напруга 16-18В. В момент, коли починається процес зварювання, в зварювальному проміжку 8 з'являється зварювальна напруга, що в свою чергу спричиняє процес протікання через нього зварювального струму, внаслідок чого, датчик струму 7 починає виробляти сигнал, який через блок керування 9, замикає вхідний ключ 3, який в свою чергу замикає ємнісний реактор 10. Повна напруга мережі живлення 4 подається на зварювальний трансформатор 1, після чого, на вторинній обмотці 5 зварювального трансформатора 1 з'являється робоча напруга, яка знаходиться в діапазоні 20 5 58863 30В. Це відповідає режиму зварювання. При закінченні протікання зварювального струму через зварювальний проміжок 8, напруга на виході зварювального випрямляча 6 стає рівною 45В, при цьому сигнал з датчика струму 7 передається на блок керування 9, який в свою чергу замикає вхідний ключ 3. Внаслідок цього, зварювальне джерело переходить в режим очікування, при цьому на вторинній обмотці 5 зварювального трансформатора 1 напруга знову встановлюється в межах 1618В. Таким чином, введення в джерело зварювального струму, що пропонується, зварювального трансформатора з магнітним шунтом, зварювального випрямляча та введення додаткових зв'язків, що забезпечують необхідну послідовність операцій формування сигналів керування дозволяє: зменшити споживання електричної енергії з мережі живлення (підвищити коефіцієнт корисної дії джерела зварювального струму) в режимі холо Комп’ютерна верстка Н. Лиcенко 6 стого ходу за рахунок пониження напруги початкового підпалу дуги, яка формується як наслідок зниження напруги на первинній обмотці зварювального трансформатора; функціонально розширити використання джерела зварювального струму при зварюванні за рахунок застосуванням електродів для зварювання постійним струмом. Джерела інформації: 1. Авторське свідоцтво SU 1738519 А1. МПК В23К9/00. Зварювальний трансформатор / Б.А.Каганський, В.П.Рожков, В.А.Турульов, А.Ю.Шаров, - Заявлений 27.08.1990р. Опублікований 07.06.1992р., Бюл. № 21. 2. Патент України 62982 С2 UA. МПК В23К9/10. Резонансне зварювальне джерело живлення / О.Є.Коротинський, М.І.Скопюк, - Заявлений 23.03.2000р. Опублікований 15.01.2004р., Бюл. №1, 2004р. Підписне Тираж 23 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