Пристрій для дугового зварювання

УКРАЇНА UA (ID 39523 (із, А (51, 7 В23К9/09, В23К9/095 МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ОПИС ДЕРЖАВНИЙ ДЕПАРТАМЕНТ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ ВЛАСНОСТІ ДО ДЕКЛАРАЦІЙНОГО ПАТЕНТУ НА ВИНАХІД видається під відповідальність власника патенту (54, ПРИСТРІЙ ДЛЯ ДУГОВОГО ЗВАРЮВАННЯ (21)2000095551 (22, 28 09 2000 (24,15 06 2001 (46, 15 06 2001, Бюл № 5, 2001 р (72, Кучеренко Володимир Олександрович, Якименко Ілля Миколайович (73, НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ "КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ" (57, Пристрій для дугового зварювання, що містить вхідний діод для підключення до мережі живлення, фільтри-конденсатори ключі, зварювальний трансформатор конденсатор, вихідний випрямляч дросель, клеми, який відрізняється тим, що первинна обмотка зварювального Винахід має відношення до дугового зварювання зокрема до джерел живлення електричної зварювальної дуги постійним струмом Відомо пристрій, який забезпечує зварювання постійним струмом (Патон Б Е Технология электрической сварки металлов и сплавов плавлением, М , "Машиностроение", 1974. с 388) Вказаний пристрій складається зі зварювального трансформатора, блока вентилів, дроселя Однак подібним пристроям властиві висока вага та габарити зварювальний випрямляч на струм 300 А важить біля 230 кг Основна вага у вказаному пристрої припадає на зварювальний трансформатор, габарити та вага якого зумовлені стандартною частотою загальної мережі живлення (50 Гц) і не можуть бути гстотно зменшені при збереженні обумовлених вихідних параметрів Найбільш близьким за технічною суттю є пристрій на базі імпульсних перетворювачів постійного струму (АС СССР № 1293782 МКЛ 3 В23К9/00 Пентегов I B та ш "Пристрій для дугового зварювання") Цей пристрій містить ВХІДНІ ДІОДИ для підключення до мережі живлення, фільтриконденсатори, ключі, конденсатор, зварювальний трансформатор, додаткові конденсатори, ввхідний випрямляч, дросель, клеми Навантаження в дано трансформатора одним кінцем підключена через конденсатор до спільної точки ключів з'єднаних між собою послідовно та підключених паралельно до фільтрів-конденсаторів, з'єднаних між собою також послідовно та підключених спільною точкою з одним із ключів до катоду вхідного діода для підключення через цей діод до мережі живлення а інша спільна точка з іншим ключем та іншим фільтром-конденсатором для підключення до нульового дроту мережі живлення, іншим кінцям первинна обмотка зварювального транс форматора з'єднана з загальною точкою фільтрівконденсаторів, при цьому вторинна обмотка зварювального трансформатора підключена паралельно через вихідний випрямляч та дросель до клем для з'єднання з дуговим проміжком му пристрої повинно бути підключено послідовно через дві робочі конденсаторні батареї Недоліком цього пристрою є наявність додаткових конденсаторів що призводить до неефективних втрат електроенергії, збільшення ваги та вартості пристрою а головне - ускладнюється налагодження режимів роботи пристрою В основу винаходу поставлено задачу пристрій для дугового зварювання шляхом виключення додаткових конденсаторів та використання високочастотної модуляції зварювального стр/му забезпечити покращеними технологічними властивостями, зменшеними втратами зварювальних матеріалів та електроенергії, а також зниженими витратами електротехнічних матеріалів при виготовленні запропонованого пристрою Поставлена задача досягається тим, що у запропонованому пристрої який включає вхідний діод для підключення до мережі живлення, фільтри-конденсатори. ключі, зварювальний трансформатор, конденсатор, вихідний випрямляч, дросель, клеми, новим є те, що з пристрою виключено додаткові конденсатори, а первинна обмотка зварювального трансформатора одним кінцем підключена через конденсатор до спільної точки ключів, з'єднаних МІЖ собою послідовно та підключених паралельно до фільтрів-конденсаторів, з'єднаних також послідовно між собою CO CM ш < 39523 та підключених спільною точкою з одним із ключів до катоду вхідного діода, для підключення через цей діод до мережі живлення, а інша спільна точка утворена з іншим ключем та іншим фільтромконденсатором для підключення до нульового дроту мереж» живлення, ІНШИМ кінцем первинна обмотка зварювального трансформатора з'єднана з загальною точкою фільтрів-коиденсаторів, при цьому вторинна ' обмотка зварювального трансформатора підключена паралельно через ВИХІДНИЙ випрямляч та дросель до клем для з'єднання з дуговим проміжком. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак винаходу і технічним результатом полягає в тому, що введення вищенапедених нових ознак разом з відомими ознаками забезпечує винахід кращими технологічними властивостями, зменшеними втратами зварювальних матеріалів та електроенергії, зниженими витратами електротехнічних матеріалів при виготовленні запропонованого пристрою На малюнку зображена принципова електрична схема пристрою для дугового зварювання. Пристрій для дугового зварювання включає' вхідний діод 1, фільгри-конденсатори 2, 3, ключі 4, 5, конденсатор 6, зварювальний трансформатор 7, вихщний випрямляч 8, дросель 9, клеми 10, блок керування 11 дією ключів 4, 5 та кнопка "Пуск" 12 Первинна обмотка зварювального трансформатора 7 одним кінцем підключена через конденсатор 6 до спільної точки КЛЮЧІВ 4 та 5 з'єднаних між собою послідовно та підключених паралельно до фільтрів-шнденсаторів 2 та 3, з'єднаних між собою також послідовно та підключених спільною точкою з ключем 4 до катоду ВХІДНОГО діода 1 для п'дключення через цей діод 1 до мережі живлення, а інша спільна точка, утворена з ключем 5 та фільтром-кондєнсатором 3 для підключення до нульового дроту мережі живлення іншим кінцем первинна обмотка зварювального трансформаторе 7 з'єднана з загальною точкою фільтрів-конценсаторів 2 та 3, при цьому вторинна обмотка зварювального трансформатора 7 підключена паралельно через вихідний випрямляч 8 та дросель 9 до клем 10 для з'єднання з дуговим проміжком Блок керування 11 з'єднаний з ключами 4 та 5, кнопкою "Пуск" 12 та мережею живлення Пристрій, що розглядається працює наступним чином При натисканні кнопки 12 "Пуск" блок керування 11 починає генерувати керуючі імпульси, забезпечуючи періодичне та почєргове вмикання безконтактних керованих ключів 4 та 5 При цьому первинною обмоткою зварювального трансформатора 7 починають протікати високочастотні імпульси змінного струму, частота яких задається блоком керування 11, а амплітуда вихідною напругою вхідного діода 1. При надходженні керуючого імпульсу на ключ 4 він відкривається і струм починає рух колом' спільна точка, катод ВХІДНОГО діода 1 та фільтра-конденсатора 2, ключ 4, конденсатор 6, первинна обмотка зварювального трансформатора 7, загальна точка фільтрівконденсаторів 2 та 3 Після цього блок керування 11 забезпечує закриття ключа 4 і вмикання ключа 5 При цьому струм в первинній обмотці зварювального трансформатора 7 змінює напрямок, перемагнічуючи магнітну систему і рухається колом загальна точка фільтрів-конденсаторів 2 та З, первинна обмотка зварювального трансформатора 7, конденсатор 6, ключ 5, загальна точка фільтра-конденсатора 3 та ключа 5, нульовий дріт мережі живлення Імпульси змінного зварювального струму у вторинній обмотці зварювального трансформатора 7 випрямляються вихідним випрямлячем 8 і подаються через дросель 9 та клеми 10 на дуговий проміжок Розмір зварювального струму може регулюватись ступенево - зміною вихідної напруги вхідного дюда 1 і плавно - зміною частоти надходження керуючих імпульсів, які генеруються блоком керування 11 та проміжком часу, на протязі якого кожний з КЛЮЧІВ 4 та 5 знаходяться у відкритому стані. Завдяки такому з'єднанню зварювального трансформатора з ключами та вхідним ДІОДОМ досягається можливість плавно змінювати зварювальний струм у широкому діапазоні, що значно покращує якість зварного з'єднання за рахунок бтьш точного підбору режимів зварювання, а також внаслідок практично безінерційного керування зварювальним струмом в разі корегування режиму зварювання лід впливом збурюючих дій Головною перевагою запропонованого винаходу є те, шо значно скорочується вага активних електротехнічних матеріалів, що використовують на його виготовлення (трансформаторна сталь, обмоткова мідь), знижується також загальна вага пристрою (в 5 разів) Винахід, що пропонується, дозволяє отримати значний економічний ефект за рахунок зниження витрат активних матеріалів при виготовленні джерела живлення за наведеною схемою. Так, вартість електротехнічних матеріалів знижується в 6 разів (у порівнянні з типовим зварювальним випрямлячем), економія матеріалів при виготовленні одного джерела живлення на 300 А складає 180 кг Потреба таких джерел живлення в Україні на рік складає біля 1000 штук. Економія електротехнічних матеріалів у рік складає приблизно 180 т. Річний економгчний ефект від запровадження одного джерела живлення даного типу у промисловість дорівнює 2600 грн Економічний ефект від запровадження потрібної кількості джерел живлення складає 2600000 грн. Джерело живлення, що пропонується, може бути використано в усіх галузях виробництва,де використовується дугове зварювання плавким та неплавким електродом, особливо там, де за умовами роботи необхідно, щоб зварювальне джерело живлення було переносним. • 39523 А О ОО О Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122) 3 - 7 2 - 8 9 (03122) 2 - 5 7 - 0 3