CC BY
100
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №2/2016 ISSN 2410-700Х_
2. «МИФ: Работы по техническому обслуживанию и ремонту оборудования (ТОиР) невозможно запланировать», // - «Компас промышленной реструктуризации», № 3, - 2004.
3. ГОСТ 18322-78. Система технического обслуживания и ремонта техники. Термины и определения.
© Хлюпин Д.Д., Ходжаев И.А., Бондарь Ю.Ю. 2016
УДК 621.21
Чернявский Николай Иванович
Канд.техн.наук, доцент ПВГУС, г. Тольятти, РФ E-mail: ni-c@rambler.ru
ТИРИСТОРНЫЙ ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ ТОКА ДЛЯ АРГОНОДУГОВОЙ СВАРКИ
ДЕТАЛЕЙ ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ
Аннотация
В статье описывается конструкция и принцип работы трансформаторного генератора разнополярных импульсов тока для аргонодуговой сварки алюминия с повышенным коэффициентом мощности.
Ключевые слова
сварка алюминия, прямоугольные импульсы, неплавящийся электрод, генератор импульсов тока.
Для сварки алюминия и его сплавов используют различные генераторы импульсов тока с широкими функциональными возможностями [1; 2], но сложными в конструктивном отношении.
Сварочные трансформаторы обладают простотой конструкции, высокой надежностью и технологичностью их ремонта. Поэтому они входят в состав сварочного оборудования служб автомобильного сервиса.
Использование сварочных трансформаторов для аргонодуговой сварки деталей из алюминиевых сплавов затруднено наличием неуправляемой постоянной составляющей сварочного тока, ухудшающей качество сварки, и низкой стабильностью горения сварочной дуги. По этой причине они дополняются электронными ключами, обеспечивающими высокую стабильность горения дуги и исключение постоянной составляющей.
Например, известен [3] источник импульсного сварочного тока, содержащий источник переменного напряжения, тиристорный мост, в диагональ постоянного тока которого включен индуктивный накопитель энергии, а источник переменного тока включен в диагональ переменного тока тиристорного моста последовательно с выходными зажимами.
Во время положительной полуволны входного напряжения включается одна из пар тиристоров моста. Запасенная в индуктивном накопителе энергия увеличивается за счет потребления ее из источника переменного напряжения. Примем, что через дуговой промежуток в этом случае формируется положительный импульс тока. Когда напряжение положительной полуволны станет равным нулю, ток в цепи уменьшается и энергия, запасенная в индуктивном накопителе, будет рекуперировать в источник переменного напряжения за счет протекания реактивного тока. В следующем полупериоде включается вторая пара тиристоров. При этом энергия снова потребляется из источника переменного напряжения. При переходе отрицательной полуволны напряжения через нуль ток уменьшается, причем энергия, запасенная в индуктивном накопителе, через дуговой промежуток рекуперирует в источник переменного напряжения до тех пор, пока снова не включится первая пара тиристоров.
Поскольку источник переменного тока загружается током рекуперации в течение времени фазовой задержки, то это ухудшает коэффициент мощности всего источника и увеличивает потери энергии в сети.
МЕЖД УНАРОД НЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ»
№2/2016
ISSN 2410-700Х
Рисунок 1 - Принципиальная схема ГИТ для АДСН.
В [4] предложен генератор импульсов сварочного тока (рисунок 1) содержит источник 1 переменного напряжения, выполненный в виде трансформатора, тиристорный мост 2, 3, 4, 5, индуктивный накопитель 6 энергии, включенный в диагональ постоянного тока тиристорного моста, первый и второй выходные зажимы 7 и 8, к которым подключен дуговой промежуток 9, причем, индуктивный накопитель 6 энергии выполнен с отводом 10, источник 1 переменного напряжения в виде трансформатора включен вторичной обмоткой 11 непосредственно в диагональ переменного тока тиристорного моста, первый выходной зажим 7 подключен к отводу 10 индуктивного накопителя 6 энергии, а выходной зажим 8 к одному из зажимов обмотки 11 источника 1 переменного напряжения. Индуктивный накопитель 6 энергии включен в диагональ постоянного тока тиристорного моста своими выводами 12 и 13.
Рисунок 2 - Графики токов и напряжений ГИТ: 14 - напряжение источника 1 переменного напряжения; 15 - ток через дуговой промежуток 9; 16 - ток источника 1 переменного напряжения.
Генератор импульсов сварочного тока работает следующим образом. В установившемся режиме сварочная дуга в дуговом промежутке возбуждена и при положительной (полярность без скобок) полуволне напряжения на источнике 1 блоком управления в момент ¿1 (фиг.2) включается тиристор 2. Ток 15 протекает по цепи: 11 - 2 - 13 - 10 - 7 - 8 - 11 и через дуговой промежуток формируется положительный импульс тока. В течение времени ¿1 - ^2 происходит потребление энергии из сети, возрастание тока через дуговой промежуток и секцию 13 - 10 индуктивного накопителя 6, который при этом заряжается. После момента ¿2, когда напряжение изменяет свой знак, включается тиристор 5. Тиристор 2 при этом запирается обратным напряжением обмотки 11 и ток 16 в ней прекращается. Благодаря взаимоиндуктивной связи между секциями 13 - 10 и 10 - 12 ток в секции 13 - 10 прекращается, но возникает скачком в секции 10 - 12 и протекает по цепи: 10-7-8-5-13-10. Энергия, запасенная в индуктивном накопителе 6, диссипирует в основном на дуговом
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №2/2016 ISSN 2410-700Х_
промежутке 9, ток уменьшается до момента ts и индуктивный накопитель 6 разряжается. В этот момент включается тиристор 3. Из-за взаимоиндуктивной связи между секциями индуктивного накопителя 6 в секции 13-10 наводится ЭДС, создающая обратное напряжение на тиристоре 5, и он запирается. Ток в секции 10 - 12 уменьшается до нуля, а в секции 13 - 10 скачком увеличивается и протекает по цепи 11 - 13 - 9 - 7 -10 - 12 - 3 - 11, формируя через дуговой промежуток 9 отрицательный импульс тока 15. В течение времени ts - t4 снова энергия потребляется из сети и ток через дуговой промежуток 9 и секцию 10 - 12 индуктивного накопителя 6 увеличивается и он снова заряжается. После момента t4 напряжение источника 1 питания снова изменяет полярность и при включении блоком управление тиристора 4 обратным напряжением обмотки 11 тиристор 3 запирается. Ток 16 в обмотке 11 прекращается, а ток 15 через дуговой промежуток 9 протекает по цепи:12 - 4 - 13 - 9 - 7 - 10 - 13. Энергия, запасенная в индуктивном накопителе 6, диссипирует на дуговом промежутке 9 поддерживая ток 15 в нем до момента ts. Ток через него уменьшается и индуктивный накопитель 6 разряжается. В момент ts блоком управления снова включается тиристор 2 и далее источник импульсов сварочного тока работает аналогично.
В предложенном источнике импульсов сварочного тока на интервалах t2 - ts, U - ts ток через источник переменного напряжения в отличие от прототипа не протекает, что уменьшает потери энергии в нем.
Кроме этого, первая гармоника тока источника переменного напряжения имеет меньшее фазовое запаздывание по отношению к напряжению, что повышает коэффициент мощности всего источника импульсов сварочного тока по сравнению с прототипом.
Таким образом, предлагаемый генератор импульсов сварочного тока обеспечивает увеличение коэффициента мощности и уменьшение потерь энергии. Список использованной литературы
1. Чернявский, Н.И. Генераторы импульсов тока для аргонодуговой сварки алюминиевых сплавов [Текст]. / Н.И.Чернявский, Ю.В.Казаков // Сварка и диагностика. - 2012. - №2 - С. 45 - 49.
2. Гордынец, А. С. Повышение пространственной устойчивости дуги при сварке алюминиевых сплавов неплавящимся электродом в среде аргона [Текст]. / А.С. Гордынец, А. С. Киселев // Сварка и диагностика. -2011. - №4. - С. 41 - 44.
3. Пат. 5683602 США, МПК B23K 9/09. Welding power supply [Текст] /Stava; Elliott K. - Заявл. 17.07.1996; Опубл. 04.11.1997.
4. Пат. 137495 РФ, В23К 9/09. Источник импульсов сварочного тока [Текст] / Н.И.Чернявский - Заявл. 26.09.2013; Опубл. 20.02.2014. - 1 с.
© Чернявский Н.И., 2016
УДК 534.833:621
Шмырев Виктор Иванович, к.т.н., доцент, Шмырев Денис Викторович, преподаватель, Российский государственный социальный университет (РГСУ), Кочетов Олег Савельевич, д.т.н., профессор, Московский технологический университет (МТУ), г. Москва, РФ, е-mail: v.shmyrev@bk.ru
УПРУГИЙ ЭЛЕМЕНТ СО ВСТРОЕННЫМ ДЕМПФЕРОМ
Аннотация
Рассмотрено эффективное техническое средство виброзащиты производственного персонала.
Ключевые слова Пружина, встроенный демпфер, антифрикционная смазка.
