203169. lajstromszámú szabadalom • Szabályozótranszformátor ívfény- és plazma-hegesztőberendezésekhez

1

HU 203 169 B

2

valamint a 7 és 12 légrések együttes nagysága. A transzformátor üresjárásánál a 6 és 11 primer tekercsrészek induktív ellenállása a 4 primer tekercsrész induktív ellenállásával szemben a 7 és 12 légrések következtében kicsi, a transzformátor szekunderfeszült- 5 sége pedig maximális értékű lesz.

A maximális hegesztési áramot akkor kapjuk, amikor a 8 tirisztorpár a teljes periódus alatt begyújtott állapotban marad. Ebben az esetben a 6 primer tekercsrész meneteit ez a 8 tirisztorpár áthidalja, és az 10 induktív ellenállást a 4 és 11 primer tekercsrészek, valamint az 5 szekunder tekercs menetei és az egyik 12 légrés nagysága határozzák meg. Ekkor a transzformátornak minimális az induktív ellenállása, és a külső paramétervonal egybeesik a „c” külső paramétervonal- 15 lal (lásd a 3. ábrát).

A hegesztőáram fokozatmentes változtatását a 8 tirisztorpár fázisvezérlésével éljük el. Az üresjárási szekunder feszültség állandó értéken való tartásához a terhelőáram szabályozása során tehát minden találmány 20 szerinti transzformátor változatnál, melyet a fentiekben ismertettünk, az ismert szabályozótranszformátorokkal szemben nincs szükség a 8 tirisztorpárok 9 fázisvezérlő áramkörében áram- és feszültségvisszacsatoló ágra. Ennek következtében a transzformátor 25 vezérlőáramkörét jelentős mértékben lehetett egyszerűsíteni, annak megbízhatóságát növelni tudtuk, az áramkör méretei kisebbek lesznek, kevesebb alkatrészből áll, csökkenteni lehet az elektróda anyagának fogyását és a hegesztési varrat minőségét javítani lehet. 30

Az ívfény- és plazmahegesztésnek különböző gradiensű külső paramétervonalakkal való végrehajtását a találmány szerinti szabályozótranszformátor 7. ábra szerinti kiviteli alakja teszi lehetővé.

Ennek a transzformátornak a működését az 1 vas- 35 mag mozgórészének véghelyzetében kel vizsgálni. Amikor az 1 vasmag 3 nyitott kiegészítőrészét a 19 forgatókar elforgatásával az 1 vasmag 2 zárt főrészéhez csúsztatjuk, attól legfeljebb 0,5 mm-es távolságban rögzítjük (ennek a távolságnak a maximális nagy- 40 ságát az összeszerelés technológiája szabja meg), úgy, hogy az Ui hálózati feszültség begyújtott 8 tirisztorpár esetében a 4 primer tekercsrészen (Wi0) és a 6 primer tekercsrészen (Wip) lesz. A transzformátor tekercsein lévő feszültségeket az alábbi összefüggésekkel lehet 45 meghatározni:

Ui - Uip + Um,

U,p - Uia

a

v 7

50

u2

u.

Wi

W2Ct + W,ßa'

Ahol a - —----—ö' 1 -Zia +Wißo

az áthidalási együttható, mely a Wip (Zip) tekercs és a Wia, W2 (Zia) tekercsek komplex ellenállásainak viszonyától függ. Ekkor a 9. ábrán a külső paramétervonalat „e”- vei jelöljük.

55

60

A szekunder feszültség szabályozási tartományának felső határát (8. ábrán a „d” külső paramétervonal) akkor érjük el, amikor a 8 tirisztorpár a teljes periódus alatt begyújtva marad. Ebben az esetben a tekercs rövidre van zárva, és annak ellenállása nullával egyenlő. Ha az együttható egyenlő eggyel, a transzformátor szekunder feszültségét a következő összefüggéssel kapjuk meg:

Ua-U,

W2 Wi a

és annak maximális értékét veszi fel.

A 8 tirisztorpár gyújtásszögének folyamatos változtatásával állítjuk be a szekunder feszültség közbenső értékeit. Az így kapott mesterséges külső paramétervonalak ekkor a „d” és „e” természetes külső paramétervonalak között helyezkednek el. (lásd a 8. ábrát).

A 19 forgatókamak ellenkező irányba történő elforgatásával az 1 vasmag 3 nyitott kiegészítőrésze ellenkező irányban mozdul el, és megnő a 7 légrés az egyes ágakban. Ebben az esetben a 6 primer tekercsrész Zip ellenállása a nagy légrés következtében bekapcsolt 8 tirisztorpár mellett kicsi lesz, a hálózati feszültség pedig csak a primer tekercs meneteinek a 4 primer tekercsrészénél jelenik meg, és a transzformátor szekunder feszültsége üresjáratban maximális lesz.

A terhelés rákapcsolása esetében a transzformátor meredeken eső külső paramétervonalát kapjuk (9. ábrán „e”), mivel a transzformátornak nagy a rövidzárási ellenállása. A hegesztési áram szabályozási tartományának felső határát (9. ábrán a „d” paramétervonal) akkor kapjuk meg, ha a 8 tirisztorpár a teljes periódus alatt bekapcsolva marad. Ekkor a 6 primer tekercsrész rövidre van zárva, a transzformátornak pedig maximális rövidzárási ellenállása van.

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Szabályozótranszformátor ívfény- és plazma-hegesztőberendezésekhez, amely zárt főrészből és nyitott kiegészítőrészből álló vasmagot, primer tekercset, szekunder tekercset és szabályozóeszközt tartalmaz, a vasmag főrésze két-két járomból és ágból áll, a nyitott kiegészítőrész az egyik járom oldalához kapcsolódik, a primer és a szekunder tekercsek közül az egyik tekercs több, egymással sorba kapcsolt tekercsrészből áll, ahol az egyik tekercsrész a vasmag zárt főrészén, a másik tekercsrész a vasmag nyitott kiegészítőrészén van elrendezve, azzal jellemezve, hogy a vasmag (1) nyitott kiegészítőrésze (3) ágakkal rendelkező járom formájában van kialakítva, és nemmágneses betéteken keresztül a zárt főrészhez (2) kapcsolódik, a primer tekercs több primer tekercsiészből (4, 6) áll, továbbá a szabályozóeszköz vezérelt áramkörként van kialakítva, amely az egyik primer tekercsrésszel (6) párhuzamosan van kapcsolva.

2. Az 1. igénypont szerinti szabályozótranszformátor, azzal jellemezve, hogy a vasmag (1) egy további nyitott kiegészítőrésszel (10) van ellátva, amely a vasmag (1) zárt főrészéhez a másik nyitott kiegészítőrésszel (3) szemközti járom oldalán kapcsolódik.

4