СВАРОЧНЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ

Полезная модель относится к области электросварки и может быть использована для ручной дуговой сварки в условиях мастерских и в быту.
Известен источник питания для ручной дуговой сварки, содержащий понижающий трансформатор, мостовой выпрямитель и два блока конденсаторов, причем второй вывод первого блока подключен через вторичную обмотку трансформатора к второму выводу второго блока конденсаторов (авторское свидетельство СССР №1699737, М. кл. В 23 К 9/067).
d
d
d
Указанный источник питания обладает следующими недостатками. В режиме холостого хода источник работает как утроитель амплитуды напряжения вторичной обмотки трансформатора. Согласно [Закс М.И. Сварочные выпрямители. - Л.: Энергоатомиздат, 1983 г. - 94 с.], в режиме горения сварочной дуги величина среднего значения выходного напряжения источника составляет 20+0,04×I вольт, где I - ток сварочной дуги. Так, при токе сварки I=100 ампер это напряжение составляет 24 вольта. С учетом потерь напряжений в сопротивлениях трансформатора, соединительных проводниках и сварочных кабелях, а также в диодах выпрямительного моста это напряжение обычно составляет не менее 32 вольт. С учетом коэффициента схемы, равного 1,11 [Справочник по преобразовательной технике /Под. ред. И.М.Чиженко. - Киев: Техника, 1978 г. - 378 с.], амплитуда напряжения вторичной обмотки трансформатора составит 32×1,11×=50 вольт. В режиме холостого хода это напряжение утраивается, что дает 150 вольт на выходе источника питания. Такое напряжение является опасным для сварщика и, согласно ГОСТ 13821-77 [Выпрямители однопостовые с
падающими внешними характеристиками для дуговой сварки. Общие технические условия.] не должно превышать 100 вольт.
Другой недостаток связан с режимом работы конденсаторов. При указанных в авторском свидетельстве значениях их емкости они могут быть только электролитическими. Через эти конденсаторы проходит однополярный пульсирующий ток, т.е. он содержит постоянную и переменную составляющие.
Переменная составляющая оказывает неблагоприятное воздействие на режим работы электролитических конденсаторов, и ее величина всегда регламентируется в технических условиях их эксплуатации. В источниках питания для электросварки амплитуда этой составляющей тока может составлять десятки ампер, что снижает надежность и срок службы конденсаторов.
Техническим результатом полезной модели является снижение выходного напряжения сварочного выпрямителя на холостом ходу до безопасного значения и улучшение режима работы конденсаторов за счет уменьшения переменной составляющей проходящего через них тока.
Требуемый технический результат достигается тем, что в предлагаемом сварочном выпрямителе, состоящем из понижающего трансформатора и диодного моста, батареи конденсаторов подключены к одному и тому же выводу вторичной обмотки трансформатора, а между плечами диодного моста установлен сглаживающий дроссель с расщепленными обмотками.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется рисунком. Сварочный выпрямитель содержит понижающий трансформатор Т, диодный мост на диодах VD1-VD4, конденсаторы С1 и С2 и дроссель L, сглаживающий пульсации сварочного тока. Диодный мост образует основную схему выпрямления, работающую в режиме горения сварочной дуги. Конденсаторы С1 и С2 совместно с диодным мостом образуют схему
удвоения выпрямленного напряжения, создающую крутопадающую внешнюю характеристику. Расщепление обмоток дросселя L на две позволяет не только сгладить перезарядные токи конденсаторов, но и устранить постоянное подмагничивание сердечника и этим существенно уменьшить его габариты и расход электротехнических материалов.
Предлагаемая модель работает следующим образом. Для зажигания дуги электродом касаются свариваемых изделий и быстро отводят от них. При разрыве нагрузки источник переходит в режим холостого хода и работает как удвоитель выпрямленного напряжения благодаря конденсаторам С1 и С2. При этом его выходное напряжение достаточно для ионизации воздушного промежутка между электродом и изделиями и возникает сварочная дуга. Ток нагрузки источника увеличивается, напряжение на конденсаторах падает и дуга поддерживается работой диодного моста.
Использование схемы удвоения позволяет легко зажечь дугу после касания и отвода электрода от свариваемых деталей, а также уложиться в требование ГОСТ 13821-77 по допустимому напряжению холостого хода.
Включение сглаживание дросселя между плечами диодного моста позволяет сгладить не только выходной ток выпрямителя, но и токи перезаряда конденсаторных батарей. Это уменьшает амплитуду переменной составляющей тока конденсаторов и повышает надежность их работы.