ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ КОНТАКТНОЙ СВАРОЧНОЙ МАШИНЫ
POWER SUPPLY OF CONTACT WELDING MACHINE

Изобретение относится к сварочному оборудованию, в частности к источникам питания контактных сварочных машин, и может использоваться в различных отраслях машиностроения при изготовлении сварных конструкций. Источник питания содержит источник переменного напряжения, состоящий из сварочного трансформатора и тиристорного коммутатора, управляемого регулятором, компенсирующий конденсатор, полупроводниковый компенсатор высших гармоник, реле.
Изобретение относится к сварочному оборудованию, а именно к источникам питания контактных сварочных машин.
Известны источники питания для дуговой сварки с повышенным коэффициентом мощности (см., например, АС СССР №841833, опубл. Бюл. №24, 1981), которые могут использовать при питании контактных сварочных машин. Аналогом изобретения является источник питания для дуговой сварки на переменном токе ИПК-350-4, содержащий сварочный трансформатор, конденсаторную батарею и реле дуги (Источник питания ИПК-350-4. Инструкция по эксплуатации НИИ технологии и организации производства. НИАТ, 1967). Его недостатком является то, что повышение коэффициента мощности происходит только на этапе сварки, а на этапах холостого хода и короткого замыкания коэффициент мощности остается низким. Другим аналогом является источник питания сварочной дуги переменного тока, описанный в патенте на изобретение RU 2189891. Этот источник питания содержит источник переменного напряжения, компенсирующий конденсатор для компенсации на холостом ходу, фильтрующее устройство, реле дуги для слежения за циклами работы источника и дополнительный компенсирующий конденсатор. Его недостатком является то, что при несинусоидальных режимах работы, характерных для контактной сварки, влияние пассивного фильтра и дополнительного конденсатора различно для различных гармоник. Ситуация усугубляется, если в силу каких-то причин в кривой питающего напряжения появляются высшие гармоники, что характерно, например, при питании от полупроводниковых преобразователей при автономном питании и в ряде других подобных случаев. Как следствие, снижается качество компенсации и по первой и по высшим гармоникам.
Наиболее близким аналогом является источник питания машины сварочной точечной МТПУ-300 производства завода «Электрик» г.Санкт-Петербург. Данный источник питания содержит сварочный трансформатор, тиристорный контактор, регулятор и сварочные электроды, подключенные к вторичной обмотке сварочного трансформатора.
Его недостатком является потребление неактивных составляющих мощности, снижающее коэффициент мощности устройства.
Описанный источник питания машины принят за прототип.
Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что дополнительный конденсатор осуществляет частичную компенсацию неактивных составляющих полной мощности по первой гармонике, полупроводниковый статический компенсатор осуществляет компенсацию оставшихся неактивных составляющих, а реле напряжения, управляющее подключением дополнительного конденсатора, подключено посредством нормально разомкнутых контактов ключа параллельно первичной обмотке сварочного трансформатора и управляет не только дополнительным конденсатором, но и статическим полупроводниковым компенсатором (см. чертеж).
На чертеже изображена схема источника питания контактной сварочной машины.
Источник питания содержит сварочный трансформатор 8, ко вторичной обмотке которого подключены сварочные электроды 6, а к первичной - одним выводом тиристорный контактор 5, второй вывод которого подключен к выводу питания, второй вывод питания подключен ко второму выводу сварочного трансформатора 8; параллельно к выводам питания подключен статический компенсатор 1 и цепь из последовательно соединенных дополнительного конденсатора 3 и ключа 4; причем один вывод дополнительного конденсатора 3 присоединен ко второму выводу питания. Второй вывод дополнительного конденсатора 3 соединен с первым выводом ключа 4, а второй вывод ключа 4 соединен с первым выводом питания, реле напряжения 2, управляющее ключом 4, подключено параллельно первичной обмотке трансформатора 8. Регулятор 7 подключен к тиристорному контактору 5.
Устройство работает следующим образом.
Источник питания контактной сварочной машины является для питающей сети резкопеременной нагрузкой. Во время сварки в течение нескольких периодов питающего напряжения сварки потребляется большая мощность. Слежение за этапами сварки осуществляет реле, которое подключает и отключает статический полупроводниковый компенсатор и компенсирующий конденсатор к первичной цепи полупроводникового преобразователя.
Компенсирующий конденсатор на этапе сварки частично компенсирует индуктивную составляющую первой гармоники тока, потребляемого звеном "тиристорный контактор 5 - сварочный трансформатор 8". Форма тока, потребляемого системой "компенсирующий конденсатор 3 - тиристорный контактор 5 - сварочный трансформатор 8", доводится до синусоидальной и синфазной с питающим напряжением статическим полупроводниковым компенсатором. Поскольку в машинах контактной сварки при характерных для реальных сварочных процессов углах регулирования, доля первой гармоники превосходит доли высших, то нагрузка по току на статический полупроводниковый компенсатор 1 меньше, чем при его использовании на существующий источник питания для контактных машин без дополнительного конденсатора 3.
В предлагаемом устройстве статический компенсатор осуществляет компенсацию высших гармоник в рабочем режиме и компенсацию потребляемого тока на холостом ходу сварочной машины, когда сварочные электроды разомкнуты, а на тиристорный контактор 5 поступают управляющие импульсы.
Применение изобретения позволяет снизить высшие гармонические составляющие в кривой потребляемого из сети тока, а также уменьшить потребление неактивных составляющих полной мощности, что повышает коэффициент мощности и снижает полную мощность, потребляемую сварочной машиной.