| Профиль |
Вторник
16.04.2024
12:55
|
|
| Статистика |
Онлайн всего:
Гостей:
Заблокированы:
Реклама: файлов
Скорость: kb/s
|
|
|
| Сварочные работы |
СВАРОЧНЫЙ АППАРАТ
Использование: изобретение представляет собой сварочный аппарат, который
может быть использован как в производственных, так и в бытовых
условиях, например автолюбителями и садоводами. Оно может использоваться
и в качестве зарядного устройства и для пуска двигателей. Сущность
изобретения: устройство содержит трансформатор с разделенными первичной и
вторичной обмотками. Выполнение вторичной обмотки в виде цилиндрической
и дисковой обмоток и выбор определенного соотношения между витками этих
обмоток, а также выбор параметров конденсатора на входе трансформатора
позволяет регулировать напряжение холостого хода и ток короткого
замыкания. Использование осциллятора обеспечивает стабильность
электрической дуги.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к электрическим устройствам, а именно к
дугосварочным аппаратам, и может быть использовано для зарядки
автомобильных аккумуляторов, а также для пуска двигателей.
Особой проблемой для сварочных аппаратов (в данном случае
рассматривается именно такое назначение заявленного устройства) является
требование малых габаритов (массы) и возможность использования в
бытовых условиях, а также улучшения динамики горения (стабильности)
дуги.
Наиболее близким к заявленному устройству является сварочный аппарат,
содержащий трансформатор, выполненный на двухстержневом замкнутом
магнитопроводе, на первом из стержней которого расположена первичная
обмотка и первая часть вторичной обмотки, а вторая часть вторичной
обмотки расположена на втором стержне, при этом две части вторичной
обмотки соединены между собой последовательно, первичная обмотка
зашунтирована первым конденсатором и подключена к клеммам источника
переменного тока, а первый вывод вторичной обмотки соединен с первым
выводом аппарата (см. М.И. Закс и др. "Трансформаторы для электродуговой
сварки", Л. "Энергоатомиздат", Ленинградское отделение, 1988.
Данное изобретение направлено на создание такого сварочного аппарата,
который позволяет осуществлять сварку в "домашних" условиях при
ограничении потребляемого тока от сети 220В величиной 15А, что особенно
важно для автолюбителей и садоводов. При этом устройство работает без
насыщения магнитопровода, не перегревается, а необходимая крутизна
внешней характеристики обеспечивается указанным ниже распределением
обмоток при их различной конфигурации.
Эта задача решается тем, что в сварочный аппарат, содержащий
трансформатор, выполненный из двухстержневого замкнутого магнитопровода,
на первом из стержней которого расположена первичная обмотка, выводы
которой подключены к клеммам источника переменного тока, на втором
стержне замкнутого магнитопровода расположена вторичная обмотка, а также
осциллятор, введены дроссель, первый и второй конденсаторы, при этом
вторичная обмотка трансформатора выполнена из двух частей, одна из
которых в виде цилиндрической обмотки расположена на первом стержне
замкнутого магнитопровода, а вторая часть вторичной обмотки,
расположенной на втором стержне замкнутого магнитопровода, выполнена в
виде дисковой обмотки, при этом две части вторичной обмотки соединены
между собой последовательно, первый и второй конденсаторы подключены
параллельно соответственно первичной и вторичной обмоткам
трансформатора, выход осциллятора подключен к дросселю, первый вывод
которого подключен к первому выводу сварочного аппарата, второй вывод
дросселя подключен к первому выводу второго конденсатора, второй вывод
которого подключен ко второму выводу сварочного аппарата.
Сущность изобретения, которая была описана совокупностью существенных
признаков, достаточной для достижения технического результата, может
быть пояснена с точки зрения электрических зависимостей. Особенность
конструкции трансформатора, состоящая в разделении цилиндрических и
дисковых обмоток, позволяет подобрать нужную для сварки крутизну внешней
характеристики трансформатора, благодаря возможности раздельного
регулирования напряжения холостого хода на выходе трансформатора и тока
короткого замыкания.
Меняя соотношения витков цилиндрической и дисковой обмоток, можно
подобрать оптимальные значения. При этом выбор указанных режимов и
элементов не увеличивает вес(массу) аппарата в целом.
На фиг. 1 представлена электрическая схема сварочного аппарата; на фиг. 2
конструкция трансформатора; на фиг. 3 зависимость напряжения на выходе
трансформатора от тока при совместном использовании обмоток (А), при
использовании дисковой обмотки (В), при использовании цилиндрической
обмотки (С).
На фиг. 1 изображена электрическая схема сварочного аппарата. 1-шины
источника переменного тока, к которым подключены входы осциллятора 2,
один из выходов которого подсоединен к дуговому промежутку 3 (выводам
сварочного аппарата), первый конденсатор 4, включенный параллельно
первичной обмотке 5-6 трансформатора 7, параллельно вторичной обмотке
8-9 которого включен второй конденсатор 10, к которому подключен
дроссель 11, один из выводов дросселя 11 и конденсатора 10 являются
выходами сварочного аппарата, где и образуется электрическая дуга.
Работа устройства.
При сваривании стальных листов толщиной от 0,5 до 2,0 мм, а также резке
металла дугосварочное устройство работает следующим образом.
При подаче напряжения на первичную обмотку 5-6 на вторичной обмотке 8-9
наводится напряжение холостого хода Uxx, которое обеспечивает устойчивое
горение дуги при сварке током 40 А и выше при использовании электродов
диаметром 3 мм.
При замыкании электродом свариваемого изделия возникает ток короткого
замыкания Ikз, величина которого должна быть в заданных пределах (55-70
А). При размыкании электрода возникает электрическая дуга, причем ток
дуги должен быть в пределах 40-50 А, а потребляемый из сети ток не
должен превышать значение 10-12 А.
При потреблении тока порядка 12 А устройство можно подключать к бытовой
электросети с автоматом-предохранителем на ток величиной 16 А.
Такие условия работы: устойчивое горение дуги, а также уменьшенное
значение тока короткого замыкания, достигаются использованием на входе
конденсатора 4. Емкость конденсатора 4 влияет на напряжение холостого
хода и не влияет на ток короткого замыкания при условии, что величина
емкости подобрана из условия резонанса контура: емкость конденсатора 4 и
индуктивность первичной обмотки 5-6 трансформатора 7.
Величина индуктивности также может быть подобрана с таким расчетом,
чтобы, не влияя на напряжение холостого хода, снижать ток короткого
замыкания, а следовательно, и потребляемый из сети ток до приемлемых
величин.
Таким образом, в результате раздельного воздействия емкости и индуктивности можно подобрать оптимальную внешнюю характеристику.
В качестве осциллятора может быть использован любой генератор высокой
частоты, который совместно с вторым конденсатором 10 и дросселем 11
осуществляют стабилизацию дуги.
При работе устройства в качестве зарядного для автомобильных
аккумуляторов необходимо использовать вторичные обмотки дискового типа,
находящиеся на втором стержне замкнутого магнитопровода, и, подключив
данное устройство через выпрямитель, производить зарядку.
При работе устройства в качестве пускового для запуска двигателей
постоянного тока необходимо использовать часть цилиндрической вторичной
обмотки, находящейся на первом стержне замкнутого магнитопровода, и
через мощный диод подать напряжение на нагрузку.
Данное устройство было испытано как в производственных так и в бытовых
условиях и показало высокую производительность сварки при отсутствии
перегрева трансформатора и при отсутствии срабатывания защиты.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Сварочный аппарат, содержащий трансформатор, выполненный на
двухстержневом замкнутом магнитопроводе, на первом из стержней которого
расположена первичная обмотка и первая часть вторичной обмотки, а вторая
часть вторичной обмотки расположена на втором стержне, при этом две
части вторичной обмотки соединены между собой последовательно, первичная
обмотка зашунтирована первым конденсатором и подключена к клеммам
источника переменного тока, а первый вывод вторичной обмотки соединен с
первым выводом аппарата, отличающийся тем, что он снабжен дросселем,
осциллятором и вторым конденсатором, включенным параллельно вторичной
обмотке, второй вывод которой через дроссель соединен с вторым выводом
аппарата, причем выход осциллятора подключен к дросселю, первая часть
вторичной обмотки выполнена цилиндрической, а вторая часть дисковой.
Источник: http://www.ntpo.com
|
|
|
