154789. lajstromszámú szabadalom • Szabályozó áramkör különösen ívhegesztő berendezések számára
154789 3 4 átalakítást előnyösen vezérelt szilícium egyenirányítókkal végezzük. A szabályozó áramkör számára a szükséges egyenfeszültséget bármilyen áramforrásból vélhetjük, amely az ívhegesztéshez megkívánt nagyságú üresjárati fe- 5 szültséget és a megfelelő áramot szolgáltatni tudja. A találmány szerinti ívhegesztő berendezésnél, amely bemenettel rendelkezik egyenfeszültségforrás csatlakoztatására, a fentiekben ismertetett előnyöket azáltal érjük el, hogy az említett bemenetre a hegesztőívvel sorosan egy vezérelt szilícium egyenirányító és egy induktivitás van kötve, míg a vezérelt szilícium egyenirányító és az induktivitás közös pontjához és a bemenet hegesztőívhez csatlakozó kapcsaihoz dióda van kötve a tápfeszültségforrásra nézve záróiránnyal. Ha a vezérelt sziliciuim egyenirányítónak gyújtóimpulzust adunk, akkor a vezérelt egyenirányítóból, induktivitásból és villamos ívből álló soros körben a hegesztőáram növekedni kezd mindaddig, míg a vezérelt szilícium egyenirányító vezetését kényszerkommutációval meg nem szüntetjük. Erre a célra szolgál a berendezés szabályozó szerve, amelynek két jelbemenete van: egyik bemenetére a hegesztő áraimmal arányos jelet adó jelforrás — pl. Hali-generátor — jelikimenete, míg a másik jelbemenetére a hegesztőáramot beállító alapjelíorrás van kötve, megfelelő vezérlő kimenetei pedig a vezérelt szilícium egyenirányító három elektródájához csatlakoznak. A találmány tárgyát rajzon isimertetjük részletesebben. Az 1. ábra a találmány szerinti berendezés egy példakénti kivitelének kapcsolási rajza. A 2a és 2b ábra a fojtóra jutó váltakozó feszültséget, illetőleg a hegesztőáramot mutatja az idő függvényében. A 3. ábra a berendezés statikus jelleggörbéit mutatja {folytonos vonalai)! és összehasonlításul feltüntettük az ismert berendezések szokásos jelleggörbéit. A jelleggörbék az ue kimenőifeszültséget, valamint az Uj ívfeszültséget mutatják a hegesztőáram függvényében. Az ábrának megfelelően a Tr háromfázisú transzformátor — melynek R, S, T a kimenő pontjai *— és az E; egyenirányító után látható kapcsolási elrendezés szolgál az áramerősség szabályozására. A T vezérelt szilicium egyenirányító gyújtása után az i/, hegesztőáram mindaddig nő, míg el nem éri az ihmax ériéket. Ekkor az Sz szabályozóikor kényszerkoímmutációval megszünteti a T vezérelt szilicium egyenirányító vezetését, mire az áram a Dx diódán keresztül folyik tovább, és amint értéke i/imm-ra csökkent, az Sz szabályzókor gyújtóimpulzust ad a T vezérelt szilicium egyenirányítóra, így az ih áram ismét növekedni kezd. Az áraimmal arányos Xih jelet Hali-generátor vagy soros ellenállás szolgáltatja. Az Sz szabályozó mindenkor a megadott korlátok között tartja az áramot (pl. rövidzárás esetén is). A hegesztő áram ift0 középértékét az Sz szabályozó xa alapjelének változtatásával lehet a kívánt értékre beállítani. A D2 dióda szerepe abban áll, hogy a H ív megszakításakor megakadályozza túlfeszültségek keletkezését. Ha az ív megszakításának pillanatában a T vezérelt szilicium egyenirányító nem vezetett, akkor az áram a C kondenzátor — Dj dióda — L induktivitás — D2 dióda — C kondenzátor áramkörben tud tovább folyni. Állandósult hegesztési üzemállapotban a T vezérelt szilícium egyenirányító tx vezetési idejének és a Dx dióda t 2 vezetési idejének aránya egyenlő az u,- ívfeszültség és az ue —<u, feszültségkülönbség arányával. így pl. ha ue feszültség háromszorosa az ívfeszültségnek, a T vezérelt szilicium egyenirányító az időnek csak egyharmadában vezet áramot, amiből az következik, hogy névleges árama jóval kisebb lehet a maximális hegesztő áraimnál. Az egyes elemek értékének megfelelő megválasztásával a kapcsolási frekvencia sokkal nagyobb lehet a hálózati frekvenciánál (pl. lű-szerese). Ez kis értékű induktivitást igényel és kiváló dinaimikus tulajdonságokat kölcsönöz a berendezésnek. Az alapjel beállítása igen kis teljesítményszinten elvégezhető, így az áramot a hegesztőpisztolyba épített poteneiométerrel is lehet szabályozni. A transzformátor mágnesező áramát elhanyagolva a berendezés csak hatásos teljesítményt vesz fel a hálózatból és a Tr transzformátort csak a leadott hatásos teljesítményre kell méretezni. Tehát a berendezés előnyei az ismert berendezésekkel szemben: Nagy súlymegtakarítás az aktív vas- és rézanyagokban ; egységnyi teljesítménytényező; kiváló statikus és dinamikus tulajdonságok; a hegesztőáram szabályozása kis teljesítményszinten hegesztőpisztolyból elvégezhető; egy közös egyenirányítóról több szabályozó is táplálható, így a berendezés több munkahelyes megoldással is elkészíthető. Ha megfelelő egyenfeszültségű hálózat rendelkezésre áll, a berendezésbe csak a szabályozót kell beépíteni, így rendkívül kis súlyú, könnyen hordozható berendezéshez jutunk. Szabadalmi igénypontok: 1. Villamos ívhegesztő berendezés, amely bemenettel rendelkezik egyenfeszültség-Jorrás csatlakoztatására, 'azzal jellemezve, hogy a bemenetre a hegesztőívvel (H) sorosan egy vezérelt szilicium egyenirányító (T) és egy induktivitás (L) van kötve, míg a vezérelt szilicium egyenirányító (T) és az induktivitás (L) közös pontjához és a bemenet hegesztőívhez (H) csatlakozó kapcsához dióda (Dx) van kötve a tapló 20 25 SO 35 40 45 50 55 60 2
