Impoving energy characteristics of the welding power sources for TIG-AC welding

Autor: Burlaka, Vladimir, Lavrova, Elena
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 5, № 5 (101) (2019): Applied physics; 38-43
Восточно-Европейский журнал передовых технологий; Том 5, № 5 (101) (2019): Прикладная физика; 38-43
Східно-Європейський журнал передових технологій; Том 5, № 5 (101) (2019): Прикладна фізика; 38-43
ISSN: 1729-3774
1729-4061
Popis: This paper proposes a circuit solution and a control algorithm for a welding power source for TIG-AC welding with improved energy characteristics. The source is made using a welding transformer and a low-voltage series active power filter on power field effect transistors with a low channel resistance. The transformer used can be with normal or increased leakage. The proposed source is characterized by improved technical parameters due to the possibility to form V-I characteristic with the required stiffness without switching the welding transformer taps. Control scheme ensures the elimination of a DC component of welding current during a TIG-AC process; it is also possible to control the waveshape of a welding current. Also, a "soft" arc ignition based on the Lift-Arc principle is provided, which positively affects the service life of a non-fusible electrode. The developed source is distinguished by a possibility to work in a reactive power compensation mode. This reduces the consumption of reactive power by electrical complexes with welding power sources and reduces a current loading on the distribution network. Application of the proposed principle to construct a source for arc welding with an alternating current makes it possible to modernize existing transformer sources by installing an active power filter unit in them. That would improve consumer properties of the sources by improving the stability of a welding arc, by smooth regulation of welding current, reducing the effects of a network voltage fluctuations on quality of the welding process. It eliminates the need to apply ballast resistors for adjusting a welding current, as well as the block of capacitors to eliminate the magnetization of a transformer during the TIG-AC process. The proposed source could be used not only to implement TIG-AC, but the MMA, MIG, MAG alternating current welding processes
Запропоновано схемне рішення і алгоритм управління зварювального джерела живлення для TIG-AC зварювання з поліпшеними енергетичними характеристиками. Джерело виконане із застосуванням зварювального трансформатора і низьковольтного силового послідовного активного фільтра на силових польових транзисторах з малим опором каналу. Застосовуваний трансформатор може бути з нормальним або підвищеним розсіюванням. Запропоноване джерело характеризується поліпшеними технічними показниками за рахунок можливості формування ВАХ з необхідною жорсткістю без перемикання зварювального трансформатора. Схема управління забезпечує усунення постійної складової зварювального струму при TIG-AC процесі; можливе управління формою зварювального струму. Також забезпечується «м'який» підпал дуги за принципом Lift-Arc, що сприятливо позначається на терміні служби неплавкого електроду. Розроблене джерело відрізняється можливістю роботи в режимі компенсації реактивної потужності. Це дозволяє знизити споживання реактивної потужності електротехнічними комплексами зі зварювальними джерелами живлення і знизити струмове навантаження на розподільчу мережу. Застосування запропонованого принципу побудови джерела для дугового зварювання змінним струмом дозволяє виконувати модернізацію наявних трансформаторних джерел шляхом установки в них блоку активного фільтра. Це дозволить поліпшити споживчі властивості джерел за рахунок поліпшення стабільності горіння зварювальної дуги, плавного регулювання зварювального струму, зниження впливу коливань напруги мережі на якість процесу зварювання. Усувається необхідність в застосуванні баластних резисторів для регулювання зварювального струму, а також блоку конденсаторів для усунення підмагнічування трансформатора при TIG-AC процесі. Запропоноване джерело може бути використане не тільки для реалізації TIG-AC, але і для ММА, MIG, MAG процесів зварювання на змінному струмі
Предложено схемное решение и алгоритм управления сварочного источника питания для TIG-AC сварки с улучшенными энергетическими характеристиками. Источник выполнен с применением сварочного трансформатора и низковольтного силового последовательного активного фильтра на силовых полевых транзисторах с малым сопротивлением канала. Применяемый трансформатор может быть с нормальным или повышенным рассеянием. Предложенный источник характеризуется улучшенными техническими показателями за счет возможности формирования ВАХ с необходимой жесткостью без переключения сварочного трансформатора. Схема управления обеспечивает устранение постоянной составляющей сварочного тока при TIG-AC процессе; возможно управление формой сварочного тока. Также обеспечивается «мягкий» поджиг дуги по принципу Lift-Arc, что благоприятно сказывается на сроке службы неплавящегося электрода. Разработанный источник отличается возможностью работы в режиме компенсации реактивной мощности. Это позволяет снизить потребление реактивной мощности электротехническими комплексами из сварочных источников питания и снизить токовую нагрузку на распределительную сеть. Применение предлагаемого принципа построения источника для дуговой сварки переменным током позволяет выполнять модернизацию имеющихся трансформаторных источников путем установки в них блока активного фильтра. Это позволит улучшить потребительские свойства источников за счет улучшения стабильности горения сварочной дуги, плавного регулирования сварочного тока, снижению влияния колебаний напряжения сети на качество процесса сварки. Устраняется необходимость в применении балластных резисторов для регулирования сварочного тока, а также блока конденсаторов для устранения подмагничивания трансформатора при TIG-AC процессе. Предложенный источник может быть использован не только для реализации TIG-AC, но и для ММА, MIG, MAG процессов сварки на переменном токе
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: