источник питания сварочной дуги

Формула изобретения

ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ СВАРОЧНОЙ ДУГИ, содержащий генератор, выпрямитель и регулятор тока, отличающийся тем, что в него дополнительно введены корректирующее звено и пороговый блок, при этом выход выпрямителя соединен с входом корректирующего звена, а выход корректирующего звена соединен с входом порогового блока и входом регулятора тока.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сварочному производству, а именно к источникам питания сварочной дуги, и может быть использовано для сварочных работ в полевых условиях.

Известна конструкция источника питания сварочной дуги, содержащая генератор, силовой выпрямитель, регулятор тока. Падающая вольт-амперная характеристика формируется с помощью отрицательной обратной связи по току, которая снимается с трансформатора тока и подается на регулирующий элемент.

Недостатком известного источника питания сварочной дуги является применение трансформатора тока, что удорожает конструкцию, снижает технологичность изготовления и является причиной низких динамических свойств источника питания.

Известен источник питания сварочной дуги, выбранный в качестве прототипа, содержащий генератор, выпрямитель, регулятор тока.

Недостатком известного устройства является низкая технологичность изготовления, невысокие динамические свойства, высокая стоимость.

Недостатки известного устройства устраняются в результате использования положительной обратной связи по напряжению.

Сущность заявляемого изобретения состоит в том, что источник питания сварочной дуги содержит генератор, выпрямитель, регулятор тока и в него дополнительно введены корректирующее звено и пороговый блок, при этом выход выпрямителя соединен с выходом корректирующего звена, а выход корректирующего звена с входом порогового блока и входом регулятора тока.

Для формирования крутопадающих характеристик используется отрицательная обратная связь по току, для чего необходим трансформатор тока. Крутопадающая вольт-амперная характеристика характеризуется уменьшением напряжения при увеличении тока и увеличением напряжения при уменьшении тока, поэтому крутопадающую характеристику можно получить используя положительную обратную связь по напряжению, а динамические свойства можно повысить используя корректирующие звенья.

На фиг. 1 представлена электрическая схема источника питания сварочной дуги. Он содержит генератор 1, выпрямитель 2, сварочные электроды 3, причем выход выпрямителя соединен с выходом корректирующего звена 4, а выход последнего с входом регулятора тока 5 и порогового блока 6.

При вращении ротора генератора 1 из-за наличия остаточного магнетизма появляется небольшая ЭДС, которая выпрямляется выпрямителем 2 и подается через корректирующее звено 4, состоящее из последовательно соединенного конденсатора 7, сопротивления 8 и параллельного конденсатора 9, на вход регулятора тока 5, состоящего из переменного сопротивления 10, транзисторов 11, 12 и обмотки возбуждения 13. Из-за наличия ЭДС в обмотке возбуждения появляется ток, который увеличивает магнитный поток генератора и ЭДС растет до величины порога срабатывания порогового блока 6, который выполнен на стабилитроне. Переменное сопротивление 10 служит для изменения величины обратной связи, в результате чего происходит изменение крутизны наклона вольт-амперной характеристики.

Принцип действия положительной обратной связи с помощью структурной схемы показан на фиг. 2, где U_з напряжение задатчика; U_в напряжение возбуждения; I_в то возбуждения; E_г ЭДС генератора; I_н ток нагрузки; возмущения по нагрузке;

14-W₁= K_г передаточная функция регулирующего элемента, коэффициент усиления по напряжению;

15 W₂= полная производительность цепи возбуждения;

16 W₃= постоянная данного типа генера- тора;

17 W₄= полная проводимость генерато- ра;

18=W₅=R_н сопротивление нагрузки;

19=W₆=W_к передаточная функция корректирующего звена.

Из анализа структурной схемы видно, что увеличение напряжения на выходе генератора приводит к увеличению ЭДС генератора, а уменьшение напряжения к уменьшению ЭДС генератора. Подставив в звенья структурной схемы конкретные значения, зависящие от типа генератора, используя известную методику можно рассчитать корректирующее звено, обеспечивающее заданные динамические свойства генератора.

Экспериментальные исследования предлагаемого источника питания сварочной дуги производились согласно ГОСТ 25616-83 и суммарный балл оценки сварочных свойств для разных режимов был не менее 20.