Сварочное оборудование

Кафедра ТОЭ (теоретических основ электротехники) Рязанского радиотехнического института (РРТИ) с середины 70-х годов прошлого века специализировалась на разработке систем вторичного электропитания на основе импульсных методов преобразования электрической энергии.

1991 год. Завершаются НИОКР по разработке средств электропитания бортового спецвычислителя с НПО «Орион» г. Москва и системы электропитания уровнемера с заводом «Теплоприбор» г. Рязань. С заключением новых работ возникают проблемы в связи с прекращением финансирования НИОКР.

Преподаватели кафедры Мишачев А.П., Романов А.В. и Бардин А.И. по своей инициативе и на собственные средства начали разработку высокочастотного транзисторного инверторного сварочного аппарата для ручной дуговой сварки, не имеющего аналогов в России и СССР. Единственным в мире сварочным аппаратом на основе транзисторного инвертора был в то время (1991 год) аппарат «Caddy» фирмы ESAB. Однако разработчики искали аналог в мире по разным скудным источникам и узнали о нем только в 1995 г. на выставке в Санкт-Петербурге.

В 1991 же году была подана заявка на изобретение (заявка № 5013799/08 приоритет от 28.11.1991). Патент получен в 1994 году (патент РФ на изобретение №2018424).

Были проведены исследования, разработана схемотехника и примитивная конструкция без принудительного охлаждения. Были изготовлены экспериментальные образцы, которые позволяли провести испытания сварочных свойств и измерить электрические параметры. Максимальный ток сварки составлял 60 А, однако, примененные схемные решения, крутопадающая внешняя ВАХ позволяли объединять выходы аппаратов и работать на общую нагрузку с суммированием тока: 120 А, 180 А…

В основу работы аппарата положен метод высокочастотного преобразования электрической энергии, когда сетевое напряжение питания выпрямляется, фильтруется, преобразуется инвертором в переменное импульсное, затем вновь выпрямляется, фильтруется индуктивным фильтром и подается на выход аппарата. В качестве инвертора был применен мостовой автономный инвертор напряжения, построенный по схеме автогенератора.

Регулирование выходного параметра (тока сварки) осуществлялось методом частотно-импульсной модуляции при наличии индуктивного балласта в виде дросселя переменного тока, включенного последовательно в тракт передачи энергии. Выбранные структура и способ модуляции имели ряд существенных преимуществ, а именно: простота и минимальная стоимость при возможности реализации всех необходимых технических требований к оборудованию для ручной электродуговой сварки штучными электродами. В сравнении с традиционным по тем временам сварочным оборудованием – трансформаторами, выпрямителями, тиристорными преобразователями – транзисторный инвертор обладал в десятки раз меньшими массогабаритами и материалоемкостью.

В качестве силовых ключей были использованы биполярные транзисторы и BSIT (Bipolar Static Induction Transistor – биполярные транзисторы со статической индукцией), которые по внешним характеристикам соответствуют биполярным. Выбор типа ключей обусловлен существовавшими на тот момент конкурентными преимуществами биполярных структур в сравнении с полевыми (MOSFET, IGBT). Оригинальные решения, такие как пропорционально-токовое управление силовыми транзисторами, переключение на нулевом напряжении, обратная зависимость частоты преобразования от тока дуги позволили добиться высокого КПД при далеко не лучших по современным меркам транзисторах.

Экспериментальные образцы подвергались испытаниям на разных площадках во многих городах России: Рязань, Москва, Первоуральск, Ржев, Раменское, Томилино, Выборг…

В 1994 году сварочный инвертор предложен для производства на ГРПЗ. Был заключен лицензионный договор (регистрационный № 2515/94). На заводе полностью была разработана новая конструкция, проведен полный цикл испытаний.

В первом поколении аппаратов (АСПТ) применялась только отечественная элементная база. По мере отставания электронной промышленности России приходилось искать зарубежную альтернативу. В последующих поколениях аппаратов биполярные ключи были заменены на IGBT европейского и американского производства. Последние поколения «Форсажей» сочетают оптимальные схемотехнические решения с применением высококачественных материалов и комплектующих от ведущих производителей РФ, ЕС, США.

В 1993-94 годах коллектив разработчиков пополнили молодые инженеры – Джаникян А.В. и Никитин С.В. На кафедре совместно с ГРПЗ создается научно-технический центр силовой электроники (НТЦСЭ), на кадровой и научно-технической базе которого в 2012 г. организовано малое инновационное предприятие «Силовая электроника» (МИП ООО «Силовая электроника»), продолжившее традиции тесного сотрудничества с ГРПЗ.

В компании работают разработчики всех моделей инверторного сварочного оборудования, производимого ГРПЗ. В 1994 году начал производиться первый в России инверторный сварочный аппарат АСПТ-60, потом АСПТ-90, АСПТ-120, АСПТ-180. В последующем ГРПЗ выпускал аппараты под торговой маркой «Фора», разработка и производство новых моделей сварочного оборудования продолжается уже под торговой маркой «Форсаж».

Процесс модернизации и обновления номенклатуры сварочного оборудования «Форсаж» проводится непрерывно в соответствии с потребностями рынка силами ООО «Силовая электроника» совместно с ГРПЗ.

Подробную информацию о сварочном оборудовании «Форсаж» можно получить на сайтах: http://grpz.ru/production/civil/welding/, http://форсаж.рф. Приобрести оборудование можно и у нас по ценам не выше заводских.