УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ СВАРКИ
DEVICE FOR ELECTRIC ARC WELDING

Изобретение относится к электродуговой сварке металлов плавящимся электродом и предназначено для сварки различных металлов переменным током повышенной частоты в производственных и бытовых условиях.
Известно устройство для электродуговой сварки, содержащее параллельно соединенные выпрямитель, емкостной накопитель энергии и инвертор, состоящий из двух модулей, выполненных по схеме «косой полумост». Каждый из инверторов нагружен на свой трансформатор, выходные обмотки которых объединены через выпрямитель (Гончаров А. Начальная школа построения импульсных DC/DC-преобразователей (пятый класс) / А.Гончаров // Электронные компоненты. - №6. - 2003. - С 39-43).
Недостатками устройства являются завышенные суммарные массогабаритные показатели двух трансформаторов, работающие каждый с подмагничиванием сердечника. Кроме того, устройство предназначено для питания нагрузки постоянным током.
Технический результат заключается в повышении надежности работы устройства, коэффициент трансформации по току и надежное возбуждение сварочной дуги, а также в снижении массогабаритных показателей.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для электродуговой сварки, включающем трансформатор, параллельно включенные выпрямитель, емкостной накопитель энергии и инвертор, содержащий два параллельно включенных по входу модуля, каждый из которых выполнен по схеме «косой полумост». Выходы первого и второго модулей инвертора подключены соответственно к первой и второй первичным обмоткам трансформатора, включенным встречно по отношению друг к другу. Вторичная обмотка трансформатора является выходом устройства, параллельно которому подключена резонансная RC-цепочка.
Устройство для дуговой сварки содержит (см. чертеж) последовательно включенные выпрямитель 1, емкостной накопитель энергии 2, инвертор 3, содержащий параллельно включенные по входу модули 4 и 5. В трансформаторе 6 первая первичная обмотка 7 подключена к выходу модуля 4. Вторая первичная обмотка 8 трансформатора 6 подключена к выходу модуля 5. Первая 7 и вторая 8 первичные обмотки трансформатора 6 включены встречно по отношению друг другу. Вторичная обмотка 9 трансформатора 6 является выходом устройства, параллельно которому подключены последовательно соединенные резистор 10 и конденсатор 11.
Устройство работает следующим образом. При подаче переменного напряжения сети на вход выпрямителя 1 с емкостным накопителем энергии 2 на его выходе формируется постоянное напряжение, которое поступает на вход инвертора 3. Модули 4 и 5 инвертора 3, работая по очереди со сдвигом 180 град на обмотки 7 и 8 трансформатора 6, формируют на выходе обмотки 9 трансформатора 6 переменное напряжение частоты 35-45 кГц, которое используется для дуговой электросварки.
Для обеспечения на межэлектродном промежутке напряжения холостого хода на уровне 60-70 В параллельно обмотки 9 подключена RC-цепочка, состоящая из резистора 10 и емкости 11, которая вместе с индуктивностью вторичной обмотки 9 трансформатора 6 образует параллельный колебательный контур с определенной добротностью. Необходимая величина добротности, а следовательно, и амплитуда выходного напряжения устройства задается резистором 10 и устанавливается в режиме холостого хода (при отсутствии дуги на сварочных электродах, подключаемых к выводам обмотки 8) на уровне 60-70 В. Причем резонанс напряжения в параллельном колебательном контуре может быть обеспечен на частотах, кратных рабочей частоте инвертора 3 (например 3 или 5 гармониках). Это позволяет обеспечить дополнительную ионизацию разрядного промежутка и облегчить возбуждение дуги. При возбуждении дуги параллельный колебательный контур шунтируется ее низким сопротивлением, и напряжение на выходе устройства снижается до рабочего напряжения дуги. В случае временного погасания дуги в процессе сварки напряжение на контуре автоматически возрастает, и дуга вновь возбуждается.
По сравнению с известным решением предлагаемое изобретение позволяет достичь технического результата, заключающегося в надежном возбуждении электрической дуги при высоком коэффициенте трансформации по току, повышении надежности работы сварочного оборудования, уменьшении веса и габаритов.