ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения НИР.

На рис. 1 дана принципиальная электрическая схема устройства: на рис. 2 - конструкция сердечника трансформатора и схема размещения обмоток на нем; на рис. 3 - вариант подключения схемы к сварочным горелкам с дополнительным электродом.

Устройство состоит из сварочного трансформатора 1: вспомогательного источника 2 питания, выполненного в виде трансформатора с одной первичной 3 и тремя вторичными 4-6 обмотками и замкнутым магнитопроводом из стали, к которому присоединен сердечник 7 из феррита; накопительного конденсатора 6; коммутатора на управляемых вентилях 9, 10; защитного конденсатора 11; разделительного конденсатора 12; выходного трансформатора 13, имеющего слаботочную 14 и сильноточную 15 оболочки и подключенного последовательно к электроду 16.

При использовании устройства с горелками, имеющими вспомогательный электрод, например, для микроплазменной сварки, обмотка 6 источника 2 подключается к основному 16 и вспомогательному 17 электродам.

Работает устройство следующим образом.

На холостом ходу трансформатора 1 к питающей сети подключается трансформатор 2. При этом напряжение на вторичных обмотках 4 и 5 трансформатора 2 оказывается в противофазе напряжения холостого хода трансформатора 1. Под действием этих напряжений конденсатор 8 один раз за полупериод начинает перезаряжаться через вторичную обмотку трансформатора 1, обмотки 4, 5 и вентили 9,10. Сигнал управления на открытие вентилей будет подаваться при напряжении на межэлектродном промежутке, близком к амплитудному. Перезаряд конденсатора 8 через обмотку 5 приведет к тому, что на обмотке 5 будут трансформироваться импульсы высокого напряжения, которые через конденсатор 12, трансформатор 13 и конденсатор 11 подаются на межэлектродный промежуток, вызывая его пробой. При пробое промежутка через него проходит сильноточный разряд конденсатора 8 и возбуждается дуга. Напряжение на межэлектродном промежутке резко падает и перезарядная цепь конденсатора 8 шунтируется межэлектродным промежутком. Напряжение заряда конденсатора 8 падает в несколько раз и импульсное напряжение на обмотке 6, а соответственно, и на обмотке 15 трансформатора 13 снижается практически до нуля. Устройство в этом случае работает в режиме стабилизации, осуществляемом за счет тока перезаряда конденсатора 8 через межэлектродный промежуток. Сигналы на открытие вентилей 9 и 10 подаются при переходе сварочного тока через нуль. При обрыве дуги в обмотке 6 будут снова трансформироваться импульсы высокого напряжения, прикладываемые к межэлектродному промежутку через трансформатор 13.

Конструкция вспомогательного источника питания (фиг. 2) позволила избежать появления в обмотке 6 низкочастотной составляющей от питающего сетевого напряжения, подаваемого на обмотки 4 и 5 (высокое напряжение низкой частоты на межэлектродном промежутке недопустимо по условиям техники безопасности), а также эффективно (с малыми потерями) трансформировать импульсное напряжение, прикладываемое к обмотке 5 при перезаряде конденсатора 8.

Конденсатор 12 и индуктивности обмоток 6 и 14 образуют фильтр верхних частот, что также устраняет появление низкочастотных составляющих высоковольтного напряжения на межэлектродном промежутке и снижает уровень радиопомех в области низких частот.

При использовании устройства для возбуждения и стабилизации дугового разряда в горелках с дополнительным электродом импульсное напряжение, возникающее на обмотке 6 подается на электроды 16 и 17, вызывается пробой промежутка между ними. Это ведет к ионизации пространства возле основного электрода 16 и пробою межэлектродного промежутка под действием напряжения заряда конденсатора 8.

Технико-экономические преимущества изобретения по сравнению с прототипом заключаются в расширении технологических возможностей устройства - осуществлении первоначального возбуждения дуги при минимальном количестве вводимых в конструкцию деталей, а по отношению к устройствам, имеющим раздельные блоки стабилизации и возбуждения и стабильного горения дуги, позволяет снизить эксплуатационные расходы.