электросварочный аппарат фролова

Формула изобретения

1. Электросварочный аппарат, содержащий трансформатор, выполненный на сердечнике в виде торового кольца с первичной и вторичной обмоткой, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварки, он снабжен дополнительной обмоткой, которая подключена встречно-последовательно с первичной обмоткой.

2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, он снабжен корпусом, заполненным трансформаторным маслом, в которое помещен трансформатор.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электрическому оборудованию, и может применяться в строительстве и ремонтно-эксплуатационных работах.

Известен электросварочный аппарат, применяемый для сварки в монтажных условиях электродами диаметром 3 и 4 мм, представляющими собой облегченный трансформатор ТСП-1. Трансформатор рассчитан на кратковременную работу при коэффициенте загрузки поста не более 0,5 и электродах диаметром до 4 мм.

Недостатком этого электросварочного аппарата является то, что вследствие большого расстояния между первичной и вторичной обмотками образуются значительные потоки магнитного рассеяния. Падение напряжения за счет индуктивного сопротивления обмоток обеспечивает крутопадающие характеристики. Регулирование сварочного тока ступенчатое. Для уменьшения массы конструкция выполнена из высококачественных материалов: магнитопровод - из хлоднокатанной стали, а обмотки - из алюминиевых проводов с теплостойкой стеклянной изоляцией.

Технические данные ТСП-1 приведены ниже.

Номинальный режим работы, Пр % От 20

Напряжение холостого хода, В 65-70 Номинальная мощность, В 12

Пределы регулирования сварочного тока, А 105, 145 Напряжение в сети, В 220, 380

Габаритные размеры

тр-ра (длина х ширина x x высота) 670х666х753 Масса тр-ра, кг 35

Для сварки в монтажных условиях выпускаются малогабаритные облегченные сварочные тpансфоpматоpы СТШ-250 с плавным pегулиpованием сварочного тока, разработанные Институтом электросварки им. Е. О. Патона, и ТСП-2, разработанные Всесоюзным научно-исследовательским институтом электросварочного оборудования.

Основные технические данные приведены в табл. 1.

Известны малогабаритные сварочные аппараты, выпускаемые Германской фирмой "Ротенбергер", Т 120L и Т 180L К.

Технические характеристики сведены в табл. 2.

Принцип их работы основан на рассеивании магнитного потока.

Одним из недостатков этих электросварочных аппаратов является высокое напряжение холостого хода: свыше 42 В (65-70 В), что создает опасные условия работы сварщика. Высокая потребляемая мощность также характерна для этих электросварочных аппаратов. Значительный вес и габариты мешают одному сварщику заниматься транспортировкой аппарата, особенно по лестничным маршам.

Аппараты, принцип работы которых основан на рассеивании магнитного потока, предполагают значительный вес магнитопровода сердечника, что не позволяет экономить металл при изготовлении, затрудняет устранение шумов в работе, а также не позволяет повышать КПД и снижать ток холостого хода.

Известен электросварочный аппарат, содержащий трансформатор, выполненный на сердечнике в виде торового кольца с первичной и вторичной обмотками (300 практических советов. М. : Моск. рабочий, 1986, с. 159, рис. 125).

В этом аппарате не предусмотрено мер для создания крутопадающей вольт-амперной характеристики, поэтому нельзя обеспечить высокого качества сварки. Кроме того, невысокое качество изоляции не обеспечивает достаточно высокой надежности аппарата.

Целью изобретения является повышение качества сварки и надежности устройства.

Для этого трансформатор выполнен на основе торового сердечника, применяемого для ЛАТР-10А. Для обеспечения крутопадающей характеристики сварочного тока в трансформаторе имеется дополнительная обмотка, включенная в противоположном направлении движения электрического тока в первичную обмотку. Дополнительная и вторичная обмотки имеют отводы для обеспечения ступенчатой регулировки сварочного тока. Для улучшения изоляции и уменьшения попадания влаги, а также для лучшего отвода тепла трансформатор помещен в герметический металлический корпус и залит трансформаторным маслом, что позволяет для предотвращения перегрева помещать его в воду при длительных сварочных работах. В качестве металлического корпуса использован защитный кожух от трансформатора ОСОВ-025У5.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый аппарат отличается наличием дополнительной обмотки и помещением трансформатора в герметический корпус, залитый трансформаторным маслом. Таким образом, предлагаемый электросварочный аппарат соответствует критерию изобретения "новизна".

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но с другим техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 показан общий вид электросварочного аппарата; на фиг. 2 - то же, сверху; на фиг. 3 - принципиальная электрическая схема аппарата.

Электросварочный аппарат состоит из клеммы 1 подключения аппарата в сеть (фиг. 1), изолирующей прокладки с изолирующей трубкой 2, резиновой уплотнительной маслостойкой прокладки 3 и винта 4 и крепления крышки аппарата. На крышке аппарата помещены крючок зацепления переносного ремня (ручка) 5 и гайка крепления крышки аппарата. Аппарат помещен в металлический корпус 7 круглой формы. В корпусе 7 проложена изолирующая прокладка 8 (прешпанг, стеклорогожа и др. ) и установлены распорочные прокладки 9. Внутренняя часть корпуса аппарата залита трансформаторным маслом 10. Изолирующий материал (лакоткань) 11 защищает вторичную обмотку 12 трансформатора (медная шина 25 мм² в стеклянной изоляции) и первичную обмотку 13 (провод ПЭЛ-1,5). За первичной обмоткой 13 трансформатора помещены изолирующая прокладка 14 (прешпанг) и изолирующая прокладка 15 (карболитовое кольцо). Вторичная обмотка 12 подсоединена с помощью устройства 16 (медный наконечник) к клемме 17 вторичной обмотки. Клапан 18 сброса воздуха при расширении масла расположен на верхней крышке 19 аппарата. Первичная обмотка 13 подсоединена с помощью пайки 20. В первичной обмотке 13 помещен кольцевой сердечник 21, выполненный из трансформаторной стали.

На верхней крышке аппарата (фиг. 2) помещены крепежный винт 4 верхней крышки аппарата, подключающая клемма 1 со стороны высокого напряжения (символ указывает на то, что этот конец подключен постоянно), клеммы 22 и 23 высокого напряжения, регулирующие ток на электроды (символ < 24 указывает "меньше-больше"), клеммы 17 низкого напряжения, куда подключаются сварочные кабели (символ 25 указывает, что клемма I аналогична клемме 17 А, а клеммы 22 и 23 - соответственно клеммам 17Б и 17В). Кроме того на крышке аппарата указаны места установки клапанов 18.

Устройство работает следующим образом.

При включении электросварочного аппарата в сеть переменного тока, проходящего через первичную обмотку 13 (фиг. 3) и дополнительную обмотку 26 трансформатора, в магнитном сердечнике 21 наводится магнитный поток, который наводит ЭДС во вторичной обмотке 12. В связи с тем что дополнительная обмотка 26 включена в противоположном направлении движения эл. тока с первичной обмоткой 13, она наводит отрицательный магнитный поток, что воздействует на основной магнитный поток и наводит противоЭДС во вторичной обмотке 12.

При сварке ток потребления возрастает, следовательно, возрастает и противоток в дополнительной обмотке, а так как насыщение магнитным полем сердечника 21 - полное, то возрастает магнитный поток дополнительной обмотки 26 в противоположном направлении, что обеспечивает крутопадающую вольт-амперную характеристику и стабильность горения дуги. На питающем проводе предусмотрен плавкий предохранитель. Таким образом, работа предложенного электросварочного аппарата осуществляется за счет авторегулировки.

Благодаря небольшим габаритам и небольшому весу электросварочного аппарата возможна существенная экономия металлов, что снижает его себестоимость.

Небольшой вес обуславливает удобство в эксплуатации.

Пониженное напряжение холостого хода соответствует требованиям ПУЭ (переменный ток 42 В), а также обуславливает "мягкость" горения дуги, понижает парообразование, что необходимо при электромонтажных работах, где применяются тонкостенные металлы, а также при ремонтных работах.

Применение стандартных деталей и небольшой вес облегчает производство данных аппаратов.

Герметический корпус и нейтральная среда исключают возможность негативных воздействий атмосферы на трансформатор (коррозия железа, окисление контактов, пробой изоляции в результате повышенной влажности).

Аппараты, выполненные на указанном принципе, могут применяться в качестве силового агрегата для сварки в среде инертных газов, а при устройстве дополнительных выводов могут применяться в качестве силовых трансформаторов.

Благодаря низкому току холостого хода (0,15 А), аппарат может быть применен в качестве модуля большего сварочного аппарата. При параллельном соединении двух, трех и более аппаратов значительно повышается сварочный ток и надежность аппарата в целом (при выходе из строя одного из модулей работоспособность сварочного аппарата не теряется). При необходимости небольшой работы в отдаленных местах можно снять один из модулей и выполнить данную работу на одном из модулей.

Данный сварочный аппарат позволяет работать электродами переменного тока, а если применить полупроводниковые вентили, то он может работать электродами постоянного тока. Есть возможность включать три модуля в трехфазную сеть переменного тока 380 В.