Устройство для дистанционного управления сварочным током по сварочному кабелю

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ СВАРОЧНЬМ ТОКОМ ПО СВАРОЧНОМУ КАБЕЛЮ, содержащее источник сварочного тока, сварочный кабель , переносный блок подачикоманд и исполнительный блок, содержащий балластный реостат с коммутируемыми элементами, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и электробезопасности устройства , переносный блок содержит зонд h+1 коммутирующих элементов,П +1 отличающихся один от другого задающих сопротивлений, при этом исполнительный блок содержит П силовых ключей , П исполнительных реле с двум5 замокающими контактами, h +2 пороговых элемента с отличающимися порогами срабатывания,- П +1 промежуточных реле с замыкающими контактами и одно промежуточное реле с размыкающими контактами, п +1 схем неравнозначности , эмиттерный повторитель, три разделительных диода, нагрузочное сопротивление, источник пишания цепей управления силовых ключей, стабилизированный источник опорного напряжения , при этом каждый силовой ключ содержит тиристор, включенный последовательно с коммутируемыми элементами балластного реостата, и цепь управления, состоящую из последовательно соединенных диодов, сопротивтления и зa ыкaющeгo контакта управляющего реле, при этом цепи управления , с одной стороны, подключены к управляющему электроду тиристора, а с другой - объединены, и через первый разделительный диод, замыкающий контакт промежуточного реле и источник питания цепей управления тиристорами связан с объединенными анодами тиристоров и сварочным кабелем, в переносном блоке коммутирующие элементы, с одной стороны, соединены с зондом, а с другой - через задающие сопротивления связаны со сварочным кабелем, нагрузочное сопротивление через последовательно.соединенные второй и третий развязывающие S диоды и стабилизированный источник (Л питания связано с анода1«м тиристоров и общим минусом источника сварочного тока, исполнительные реле, с одной стороны, связаны с парами параллельно соединенных замыкающих контактов промежуточных реле и собственных контактов , а с другой - соединены, цепь питания исполнительных реле содержит последовательно включенный размыкающий контакт промежуточного реле,вход эмиттерного повторителя связан с со а нагрузочным сопротивлением, а выход - с входами пороговых элементов, выход порогового элемента с наиболь05 шей установкой порога срабатывания О) подключен к промежуточному реле с контактом в цепи управления тиристорами , и к первому входу схемы неравж нозначности, выход порогового элемента нижесто11щего уровня порога срабатывания через второй вход первой схемы неравнозначности связан с промежуточным реле с размыкающим контактом в цепи питания испо;1нительных реле, при этом выходы по ледующих пороговых -элементов соединены с первыми и вторыми входами соответствующих схем неравнозначности, выходы которых связаны с промежутс чными реле.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) д(Я) В 23 К 9 10

/"

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР, /

llG ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и АВтОРскбм,Ф сВиде п=льстВУ (21) 3315673/25-27 (22) 13. 07 . 81 (46) 07.04. 83. Бюл. )), 13 (72) В.В. Кашибадзе, В.ti1. Дзоценидзе, Н.В. Шипунов, 3.Г. Дзодзишвили, З.Т. Мосашвили, Д.И. Чашников, Г.С.Новицкий и В.П. Голуб (53) 621.791.75(088,8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 189965, кл, В 23 К 9/10, 08.10.65.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 759257, кл. В 23 К 9/10, 24.04.75 (прототнп)..(54 ) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ СВАРОЧНО TOKON ПО

СВАРОЧНОМУ КАБЕЛЮ, содержащее источник сварочного тока, сварочный кабель, переносный блок подачи команд и исполнительный блок, содержащий балластный реостат с коммутируемыми элементами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и электробезопасности устройства, переносный блок содержит зонд

))+1 коммутирующих элементов, и +1 отличающихся один от другого задающих сопротивлений, при этом исполнительный блок содержит П силовых ключей, )) исполнительных реле с двумФ зам кающими контактами, И +2 пороговых элемента с отличающимися порогами срабатывания,- и +1 промежуточных реле с замыкающими контактами и одно промежуточное реле с размыкающими контактами, П +1 схем неравнозначности, эмиттерный повторитель, три разделительных диода, нагрузочное сопротивление, источник пижания цепей управления силовых ключей, стабилизированный источник опорного напряжения, при этом каждый силовой ключ содержит тиристор, включенный последовательйо с коммутируемыми элементами балластного реостата, и цепь управления, состоящую из поаледовательно соединенных диодов, сопротив-. ления и замыкающего контакта управляющего реле, при этом цепи управления, с одной стороны, подключены к управляющему электроду тиристора, а с другой — объединены, и через первый разделительный диод, замыкающий контакт промежуточного реле и источник питания цепей управления тиристорами связан с объединенными анодами тиристоров и сварочным кабелем, в переносном блоке коммутирующие элементы, с одной стороны, соединены с зондом, а с другой — через задающие сопротивления связаны со сварочным кабелем, нагрузочное сопротивление через последовательно. соединенные второй и третьей развязывающие э (диоды и стабилизированный источник питания связано с анодами тиристоров и общим минусом источника сварочного тока, исполнительные реле, с одной стороны, связаны с парами параллельно соединенных замыкающих контактов промежуточных реле и собственных контактов, а с другой — соединены, цепь питания исполнительных реле содержит последовательно включенный размыкающий кОнтакт промежуточного реле, вход эмиттерного повторителя связан с нагрузочным сопротивлением, а выход — с входами пороговых элементов, выход порогового элемента с наиболь-. шей установкой порога срабатывания подключен к промежуточному реле с контактом в цепи управления тиристорами, и к первому входу схемы нерав.е нозначности, выход порогового элемента нижестоящего уровня порога срабатывания через второй вход первой схемы неравноэначности связан с промежуточным реле с размыкающим контактом в цепи питания исполнительных реле, при этом выходы последующих пороговых -элементов соединены с первыми и вторыми входами соответствующих схем неравнозначностн, выходы которых свя заны с промежут< t ными реле.

1009666

Поставленная" цель достигается тем, что в устройстве для дистанцион- ного управления сварочным током по сварочному кабелю, содержащем источник сварочного тока, сварочный кабель, переносный блок подачи команд и исполнительный блок, содержащий балластный реостат с П коммутируемыми элементами, переносный блок дополнительно содержит зонд, П +1 коммутирующих элементов, и +1 отличающихся друг от друга задающих сопротивлений.

Исполнительный блок содержит П силовых ключей, исполнительных реле с двумя замыкающими контактами, l1 +2 пороговых элемента с отличающимися порогами срабатывания, и +1 промежуточных реле с замыкающими контактами и одно промежуточное реле с размыкающими контактом, П +1 схем неравнозначности, эмиттерный повторитель, три разделительных диода,нагрузочное

I сопротивление, источник питания цепей управления силовых: ключей, стабилизированный источник опорного напряжения. Каждый силовой ключ содержит тиристор, включенный последовательно с коммутируемыми элементами балластного реостата, и цепь управления, состоящую из последовательно соединенных диода, сопротив-, ления и замыкающего контакта управляющего реле, цепи управления с одной стороны подключены к управляющему электроду тиристора, а с другой объединены и через первый разделительный диод замыкающий контакт промежуточного реле и источник питания цепей управления тиристорами связан с объединенными анодами тиристоров и сварочным кабелем. В переносном блоке коммутирующие элементы с одной стороны соединены с зондом, а с другой через задающие сопротивления связаны со сварочным кабелем. Нагрузочное сопротивление через последовательно соединенные второй и третий развязывающие диоды

Изобретение относится к.оборудованию для электродуговой сварки, и служит для дистанционного управле-ния балластным реостатом в условиях значительной удаленности сварщика от источника сварочного тока.

Известно устройство для дистанционного регулирования сварочного тока по сварочному кабелю fl) содержащее реверсивный исполнительный привод, источник сварочного тока, переносный блок подачи команд на включение привода и исполнительный блок. Блок подачи команд на. включение привода выполнен в виде генератора, питающегося от источника свароч-,15 ного тока и формирующего сигналы различных частот, а в исполнительном блоке установлены резонансные конту" ры, настроенные на частоту сигнала генератора. 20

Недостатком устройства является осуществление установки требуемого режима сварки методом последовательных проб.

Кроме того, устройство не обеспе- 25 чивает автоматического отключения напряжения холостого хода источника питания сварочной дуги.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигае30 мому ре зультату является устройство для дистанционного управления сварочным током по сварочному .кабелю $2), содержащее источник сварочного тока, переносный блок подачи команд, выполненный в виде генератора, формирующего сигналы различных частот, и исполнительный блок, включающий элемент согласования и резонансные

I контуры, настроенные на частоты сигн алов генератора. Исполнительный 40 блок содержит токовое реле с зависимой выдержкой времени, релейноконтактный генератор, делитель напряжения и разделительный конденсатор, а блок подачи команд выполнен в виде 45 переключающего реле, накопительного конденсатора, стабилизирующего элемента, интегрирующей RC -цепи и индикатора сварочного напряжения. Токовое реле с зависимой выдержкой времени подключено к элементу согласования и к релейно-контактному генератору. Один контакт релейно-контактного генератора соединен через разделительный конденсатор с Резонан-.55 сными контурами, другой " оо средней точкой делителя напряжения, включейного параллельно источнику сварочного тока, а переключающий контакт со сварочным кабелем и через него с переключающим контактом переключающего реле и индикатором сварочного напряжения. Один контакт переключающего реле через стабилизирующий элемент подключен к накопительному конденсатору и интегрирующей Rc -це 65 пи, а другой связан с выходом генератора. При этом генератор связан со стабилизирующим элементом, а обмотка переключающего реле включена параллельно емкости интегрирующей

RC-цепи.

Недостаточная надежность устрой" ства обусловлена малой помехоустойчивостью исполнительного блока. Кроме того, устройство не обеспечивает дистанционного отключения балластного реостата в целях обеспечения электробезопасности при выполнении механических .работ, связанных с технологией сварки.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства и повышение электробезопасности обслуживающего персонала.

1009666 и стабилизированный источник питания связано с анодами тиристоров и общим минусом источника сварочного тока.

Исполнительные реле с одной стороны связаны с парами параллельно соединенных замыкающих контактов промежуточных реле и собственных контактов, а с другой стороны соединены. Цепь питания исполнительных реле содержит последовательно включенный размыкающий контакт промежуточного реле.

Вход эмиттерного повторителя связан с нагрузочным сопротивлением, а выход — со входами пороговых элементов ° Выход порогового элемента с наибольшей установкой порога срабатывания подключен к промежуточному реле с контактом в цепи управления тиристорами, и к .первому входу схемы неравнозначности. Выход порогового элемента нижестоящего уровня порога срабатывания через второй вход первой схемы неравнозначности связан с промежуточным реле- с размыкающим контактом в цепи питания исполни-. тельных реле. Выходы последующих пороговых элементов соединены с первыми и вторыми входами соответствующих схем неравнозначностн, выходы которых связаны с промежуточными реле.

На фиг.1 показана схема переносного блока подачи команд, блок.силовой коммутации, балластный реостат с источником сварочного тока; на фиг.2 — схема узла селективной коммутации. . Устройство содержит силовые ти-. ристоры 1 - 6, подключенные ко входам балластного реостата 7, состоящего из набора сопротивлений 8 — 13.

Управляющие цепи силовых тиристоров

1 — б состоят из последовательно соединенных диодов 14 — 19, сопротивлений 20 — 25 цепей .управления и нормально разомкнутых контактов

26 — 31 реле управления силовыми тиристарами и источника 32 тока управ-. ления. Переносной блок 33 подачи команд состоит из задающих сопротив лений 34 - 40, включенных последовательно с коммутирующими элементами

41 — 47 и зонда 48, соединенного с общей точкой коммутирующих элементов 41 - 47. Koíñòðóêöèÿ зонда 48 обеспечивает между ним и свариваемым изделием 49 электрический контакт..

Переносный блок 33 подачи команд питается от стабилизированного источника 50 опорного напряжения через последовательно включенные радделительные диоды 51, 52, нагрузочное сопротивление 53 к параллельной ему емкостью 54. Нагрузочное сопротивлейие 53 связано через эмиттерный повторитель 55 со входами пороговых элементов 56 — 63, имеющих разные уровни срабатывания.

Выходы пороговых элементов 56, 63 связаны со входами схем неравнозначностей 64 — 70. Схема неравнозначности имеет два входа. Сигнал на выходе схемы появляется при наличии сигнала на первом входе и отсутствует на втором. Пороговые и вторые входы соседних ключей связаны с выходом соответствующего порогового элемента. Выходы ключей через тран10 зисторы 71 - 77 связаны с промежуточными реле 78 — 84. Контакты 85 90 промежуточных реле включены последовательно с реле 91 - 96 и параллельно контактам 97 - 102 этих ис15 полнительных реле. Последовательно с источником 32 включены контакт 103 и диод 104 ° Сварка ведется электродом 105. Выход порогового элемента

56, настроенного на максимальный уровень сигнала, связан через транзистор 106 с включающим реле 107, с контактом 103. Реле 78 имеет размыкающий контакт в цепи питания исполнительных реле 91 — 96. .Устройство работает следующим образом.

Установка необходимого значения сварочного тока, т.е. включение опре деленных сопротивлений 8 — 13 бал30 ластного реостата 7 осуществляется за счет контакта зонда 48 и свариваемого изделия 49. Поочередное включение коммутирующих элементов 41 — 47 переносного блока 33 соответствует

35 подключению к сварочной цепи сопро тивлений 8 — 13 балластного реостата, а включение коммутирующего элемента 41 — отключению сопротивлений балластного реостата, после чего

4р контакт электрода 105 с иэделием не . вызывает зажигания сварочной дуги.

Порог срабатывания порогового. элемента 56 соответствует поступлению максимального по величине сигнала на нагрузочное сопротивление 53, что имеет место при коротком замыкании ! электрода 105 с. изделием 49.

При поступлении сигнала открывается транзистор 106, срабатывает реле 107, заьнкается контакт 103 и на силовые тиристоры 1 — б через диод 104 подается отпирающее напряжение от.источника 32 питания. Порог срабатывания порогового элемента 57 соответствует величине напряжения на нагрузочном сопротивлении 53 при включении коммутирующего элемента

41, с последовательно включенным минимальным задающим сопротивлением

34. При этом срабатывает реле 78, 60 размюкающее контакт 108, и отключаются исполнительные реле 91 — 96.

Порог срабатывания элемента 58 соответствует включению коммутирующего .элемента 42 и включению сопротивле65 ния 8 балластного реостата 7. Порог

1009666

1 срабатывания порогового элемента 59 соответствует включению коммутирующего элемента 43 и включению сопротивления 9 балластного реостата 7 и т.д. Включение элемента 47 соответствует включению максимального задающего сопротивления 40, срабатыванию элемента 63 и включению сопротивления 13.

При замыкании коммутирующего элемента, например 44, соответствующего включению сопротивления 10 балластного реостата, замыкается цепь источника 50 опорного напряжения, диода 51, сварочного кабеля, задающего сопротивления 37, зонда

48 через иэделие 49 диода 52 и нагрузочного сопротивления 53. Напряжение от источника распределяется на сопротивлениях 37 и 53. Напряжение, снимаемое с сопротивления 53 через змиттерный повторитель 55 подается на пороговые элементы 56 — 63. Селективная коммутация осуществляется с помощью схем 64 †:70 неравнозначности. Сигнал на выходе схемы 60 неравнозначности обусловлен наличием нулевого потенциала на выходе порогового элемента 59 вышестоящего уровня. Если вышестоящий пороговый элемент не сработал, подается разрешающий сигнал, если сработал запрещающий. В данном случае, поскольку пороговые элементы 56 — 59 не сработали, на ключи 64 — 67 подается разрешающий сигнал. Однако сигнал проходит только в цеПи порогового элемента 60 ° По цепям всех нижестоящих по уровню срабатывания пороговых элементах сигнал не проходит, так как вышестоящие по уровню пороговые элементы выдают на элементы неравнозначности запрещающий сигнал,, Таким образом сигнал, поданный с переносного блока 33 подачи команд путем включения коммутирующего эле :ента 44 соответствует уровню срабатывания пороговых элементов 60 — 63.

Однако сигнал на включение промежуточного реле проходит только через схему 67 неравнозначности в цепи порогового элемента 60. При открытии транзистора 74 срабатывает промежуточное реле 81 и посредством контакта

87 замыкает цепь питания исполнительного реле 93. После срабатывания

S реле 93 блокируется через свой нормально разомкнутый кон-акт 99 и остается во включенном состоянии. Одновременно контакт 28 исполнительного реле 93 в управляющей цепи силового тиристора 3 замыкается подключая в .сварочную цепь сопротивление

10. Аналогично включаются и другие сопротивления балластного реостата

7. При касании электрода 105 изделия 49 срабатывает пороговый элемент

15 56, открывается транзистор 106, срабатывает реле 107 и замыкается контакт 103 ° . Вследствие этого на силовые транзисторы 1 — 6 подается отпирающее напряжение и зажигается сварочная дуга. При срабатывании порогового элемента 56 выдается запрещающий сигнал на схему 64 неравнозначности, при срабатывании порого- вого элемента 57 — на схему 65 неравнозначности и т.д. Вследствие этого при коротком замыкании электрода

105 с изделием 49 не изменяется коммутация сопротивлений балластного реостата 7.

Отключение всех сопротивлений балластного реостата 7 осуществляет ся при наличии контакта зонда 48 с изделием 49, включенном коммутирующем элементе 41. При этом срабатыу вает реле 78, размыкающие контакт .108, Вследствие этого обесточиваются все исполнительные реле 91 — 96.

B дальнейшем при касании электрода

105 с иэделием 49 сварочная дуга не возникает. Напряжение источника 50

40 опорного напряжения не превышает допустимого техникой безопасности значения.

Технико-экономическая эффективность изобретения обеспечивается

45 повышением надежности работы устройства за счет бесконтактной коммутации силовых цепей. Устройствд обеспечивает дистанционное регулирование и отключение источника. сварочного тока, что повышает электробезопасность работы сварщика.

1009ббб

1009ббб

Составитель В. Покровский

Техред А.Бабинец Корректор Я. Шароши

Редактор Л; Утехина

Заказ 2577/8

Тираж 1104 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4