Устройство для управления тиристорным преобразователем

 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для управления тиристорными преобразователями. Целью изобретения является расширение области применения, В зависимости от соотношения величины напряжения обратной связи на выходе интегрирующей цепи 11 и напряжения задания устройство может работать в релейном или фазовом режиме. С выхода порогового элемента 8 импульсы поступают в дополнительный формирователь 17, формирующий импульсы, длительность которых определяет минимальный диапазон изменения угла открывания тиристоров , и поступающие на первый вход элемента И 23 блока 21 переключения диапазона изменения угла открывания тиристоров, на другой вход которого поступает сигнал блока 14 контроля напряжения нагрузки. С выхода элемента ИЛИ 22 импульсы, длительность которых определяет минимальный диапазон , поступают на один из входов элемента И 24, на другой вход которого поступают импульсы с выхода порогового элемента 8, длительность которых определяет максимальный диапазон изменения угла открывания тиристоров . 5 ил. i (Л с 1Риг. f

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 1) 4 H 02 M 7/155

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ тч

Фиг. f

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3806180/24-07 (22) 24. 10. 84 (46) 07.02.87. Бюл. ¹ 5 (71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) Б.В.Худяков, В.Ф.Постаушкин, А.А.Замятин и В.А.Шереметьев (53) 621.314.632(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 824395, кл. Н 02 P 13/16, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 747646, кл. В 23 К 9/10, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИCT0PHblM ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕИ (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для управления тиристорными преобразователями. Целью изобретения является расширение области применения, В зависимости от соотношения величины напряжения обратной связи на выходе интегрирующей цепи

1i и напряжения задания устройство может работать в релейном или фазовом режиме. С выхода порогового элемента 8 импульсы поступают в дополнительный формирователь 17, формирующий импульсы, длительность которых определяет минимальный диапазон изменения угла открывания тиристоров, и поступающие на первый вход элемента И 23 блока 21 переключения диапазона изменения угла открывания тиристоров, на другой вход которого поступает сигнал блока 14 контроля напряжения нагрузки. С выхода элемента ИЛИ 22 импульсы, длительность которых определяет минимальный диапазон, поступают на один из входов элемента И 24, на другой вход которого поступают импульсы с выхода порогового элемента 8, длительность которых определяет максимальный диапазон изменения угла открывания тиристоров. 5 ил.

Изобретение относится к преобразовательной технике, а именно к преобразователям для электродуговой сварки.

Цель изобретения — расширение области применения за счет обеспечения работы преобразователя на безиндуктивную нагрузку при ее изменении от холостого хода до режима короткого замыкания.

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства для управления тиристорным преобразователем; »а фиг.2 и 3 — временные диаграммы, характеризующие работу устройства при максимальном и минимальном диапазонах изменения угла открывания

,тиристоров соответственно в релейном режиме; на фиг.4 и 5 — то же, в фазовом режиме.

Устройство для управления тиристорным преобразователем содержит блок 1 сравнения, релейный элемент

2, блок 3 совпадения, формирователь

4 импульсов, тиристорный преобразователь 5, блок 6 обратной связи, источник 7 напряжения задания, пороговый элемент 8, выпрямитель 9 напряжения сети, пороговый элемент 10, интегрирующая цепь 11, нагрузку 12, вспомогательный выпрямитель 13,блок

14 контроля напряжения нагрузки,состоящий из последовательно соединенных порогового элемента 15 и и»вертора 16, дополнительный формирователь 17 импульсов, состоящий из инвертора 18, блок 19 задержки, ждущего мультивибратора 20, блок 21 переключения диапазона изменения угла открывания тиристоров, состоящий из элемента ИЛИ 22 и двух элементов

И 23 и 24.

Один из входов блока 1 сравнения подключен к источнику 7 напряжения задания, а другой вход блока 1 сравнения через интегрирующую цепь 11 подключен к выходу блока 6 обратной связи, вход которого подсоединен к одному из выходов тиристорного преобразователя 5 и к нагрузке 12, .Выход блока 1 сравнения через релейный элемент 2 подсоединен к одному из входов блока 3 совпадения, выход которого через формирователь

4 подключен к входу тиристорного преобразователя 5, Выход выпрямителя 9 напряжения сети подключен к входам пороговых элементов 8 и 10, причем выход порогового элемента 10 соединен с входом формирователя 4 импульсов, Выход тиристорного преобразователя 5

5 подключен к входу вспомогательного выпрямителя 13, выход которого подсоединен к нагрузке 12.

Вход порогового элемента 15 блока контроля напряжения нагрузки подключен к нагрузке 12, а выход порогового элемента 15 — к одному из входов элемента 23, выход которого соединен с одним из входов элемента ИЛИ 22 ° Причем другой вход элемента ИЛИ 22 соединен с выходом и»вертора 16, а выход элемента

ИЛИ 22 — с одним входом элемента

И 24, При этом выход элемента 24 совпадения подсоединен к другому входу схемы 3 совпадения, а другой вход элемента И 24 подключен к выходу порогового элемента 8 и к входу инвертора. 18 дополнительного формирователя 17 импульсов.

Выход инвертора 18 соединен с входом блока 19 задержки и с одним из входов ждущего мультивибратора д> 20, другой вход которого подключен к выходу блока 19 задержки, а выход ждущего мультивибратора 20 соединен с другим входом элемента 23 совпадения.

Блок 1 сравнения предназначен для сравнения проинтегрированного напряжения обратной связи по току нагрузки и напряжения задания с выхода источника 7 напряжения задания, Релейный элемент 2 служит для переключения тиристорного преобразователя 5 с релейного режима на фазовый режим работы с зависимости от соотношения величин проинтегрированного напряжения обратной связи и напряжения за5 дания.

Блок 3 совпадения предназначен для сравнения во времени напряжения с выхода релейного элемента 2 и эле 0 мента И 24 ° Формирователь 4 импульсов служит для формирования управляющих импульсов, подаваемых на управляющие электроды тиристоров преобразователя 5. В качестве нагрузки

12 использована электрическая свароч» ная дуга, причем в сварочной цепи отсутствует сварочный дроссель, т.е. использУетсЯ безиндуктивная нагрузка.

1288860

Пороговые элементы 8 и 10 формируют прямоугольные импульсы при сравнении выпрямленного двухполупериодного напряжения сети с выхода выпрямителя 9 напряжения сети с фиксированным пороговым напряжением каждого из пороговых, элементов 8 и 1О.

Выпрямитель 9 напряжения. сети позволяет синхронизировать во времени работу пороговых элементов .8 и 10, а также тиристорного преобразователя

5. Интегрирующая цепь 11 предназначена для преобразования импульсного напряжения обратной связи, пропорционального току нагрузки, в постоянное напряжение с необходимым коэффициентом пульсации.

Пороговый элемент 15 блока 14 контроля напряжения нагрузки служит для сравнения напряжения нагрузки с пороговым напряжением этого элемента. Блок 14 контроля напряжения нагрузки предназначен для выдачи команды на переключение на минимальный диапазон изменения угла открывания тиристоров, которая поступает на блок 21 переключения диапазона изменения угла открывания тири— сторов, при величине порогового напряжения порогового элемента 15, большей величины напряжения нагрузки, а при величине напряжения нагрузки, большей величины порогового напряжения порогового элемента 15, 35 на блок 21 переключения диапазона поступает команда на переключение на максимальный диапазон изменения угла открывания тиристоров.

Инвертор 16 блока 14 контроля на- 40 пряжения нагрузки предназначен для инвертирования напряжения с выхода порогового элемента 15. Инвертор 18 дополнительного формирователя 17 импульсов служит для инвертирования 45 последовательности импульсов с выхода порогового элемента 8, длительность которых определяет максимальный диапазон изменения угла открывания тиристоров. 50

Блок 19 задержки выполнен в виде ждущего мультивибратора и служит для формирования импульсов задержки, передний фронт которых совпадает с передним фронтом импульсов с выхода порогового элемента 8, длительность которых определяет максимальный диапазон изменения угла открывания тиристоров, а задний фронт импульсов задержки формируют при установке нижнего предела минимального диапазона изменения угла открывания тири- сторов.

Ждущий мультивиратор 20 предназначен для формирования импульсов, передний фронт которых формируют по заднему фронту импульсов задержки, а задний фронт — по переднему фронту импульсов с выхода инвертора 18.

Дополнительный формирователь 17 импульсов служит для формирования импульсов, длительность которых определяет минимальный диапазон изменения угла открывания тиристоров, передний фронт которых формируют с регулируемой временной задержкой относительно переднего фронта импульсов напряжения, длительность которых определяет максимальный диапазон изменения угла открывания тиристоров, а задний фронт указанных импульсов, длительность которых определяет минимальный диапазон, формируют по заднему фронту импульсов напряжения, длительность которых определяет максимальный диапазон.

Блок 21 переключения диапазона изменения угла открывания тиристоров предназначен для переключения диапазона изменения угла открывания с максимального диапазона на минимальный и наоборот при поступлении на его входы соответствующих команд с блока 14 контроля напряжения нагрузки.

Элемент 23 совпадения блока 21 переключения диапазона изменения угла открывания тиристоров служит для сравнения во времени импульсов с выхода дополнительного формирователя !7 импульсов с командой, поступающей с выхода порогового элемента 15 блока 14 контроля напряжения нагрузки, Элемент ИЛИ 22 предназначен для пропускания на вход элемента 24 совпадения или сигнала с выхода блока

14 контроля напряжения нагрузки, или сигнала с выхода элемента 23 совпадения.

Элемент 24 совпадения служит для сравнения во времени импульсов с выхода элемента ИЛИ 22 с импульсами с выхода порогового элемента 8,длительность которых определяет максимальный диапазон изменения угла открывания тиристоров.

1288860

Вспомогательный выпрямитель 13 предназначен для подачи постоянного напряжения на нагрузку, за счет которого обеспечивается стабильное горение сварочной дуги в интервалы, времени, когда величина импульсного

- выходного напряжения тиристорного преобразователя 5 становится меньше величины напряжения на дуге, а также для обеспечения нормальноч работы. 10

Устройство для управления тириеторным пробразователем работает следующим образом.

К сварочным электродам подключают выходные зажимы тиристорного пре- 15 образователя 5, вспомогательного выпрямителя 13, а также входные зажимы порогового элемента !5. Выпрямитель

9 напряжения сети, тиристорный преобразователь 5 и источник 7 напряже- 20 ния задания подключают к сети.

В зависимости от соотношения величины проинтегрированного напряже( ния обратной связи U на выходе интегрирующей цепи 11 и напряжения задания на выходе источника 7 устройство может работать в релейном режиме (при П с Бв) или в фазовом режиме (при П > П ).

В переходном режиме,т.е. в процес- 30 се возбуждения дуги и нарастания сварочного тока до установившегося значения, устройство работает в ре( лейном режиме. При U < U релейос ный элемент 2 выключен, т.е. íà его 35 выходе имеется постоянное напряжеI ние, а при Uo U> релейный элемент 2 включен, т.е. íà его выходе нет напряжения.

При разомкнутой сварочной цепи, 40 т.е. в режиме холостого хода (фиг ° 2) проинтегрированное напряжение об( ратной связи U на выходе интегрирующей цепи 11 равно нулю. При этом на вход блока 1 сравнения по- 45 дается только напряжение задания от источника 7, релейный элемент 2 находится в состоянии "Выключено". Постоянное напряжение 0 с выхода релейного элемента 2 поступает на один из входов блока 3 совпадения. Одновременно с выпрямителя 9 напряжения сети поступает двухполупериодное выпрямленное напряжение сети U< в HB входы пороговых

- элементов 8 и 10, имеющих фиксированные значения пороговых напряжений

U„< и U соответственно, которые сравниваются с напряжением Пс в

На выходах пороговых элементов 8 и 10 появляются прямоугольные импульсы Цв,„„и Бвв,„соответсты(. и Ы 1, ((.( венно, длительность которых определяется соответствующими величинами пороговых напряжений U „„ и U

Длительность прямоугольных импульсов

Увы, на выходе порогового элемента 8 близка к полупериоду напряжения сети U< и определяет максимальный диапазон изменения угла открывания тиристоров преобразователя (от 1 — 3 до 175 — 177 ), Импульсы U > н„ с выхода порогового элемента 8 поступают на вход инвертора l8 дополнительного формирователя 17 импульсов и на один из входов элемента 24 совпадения блока 21 переключения диапазона изменения угла открывания тиристоров, Задний фронт импульсов с выхода инвертора 18 запускает блок 19 задержки, выполненный в виде ждущего мультивибратора. Блок 19 задержки формирует импульсы Пзаде c длительностью, равной времени задержки относительно переднего фронта импульсов U ы,„ „, длительность ковш(, ы торых определяет максимальный диапазон изменения угла открывания тиристоров преобразователя. импульсы задержки U>>p< поступают на один из входов ждущего мультивибратора ?О. Задний фронт импульсов задержки U> > с выхода блока

19 .задержки запускает ждущий мультивибратор 20, а передний фронт импульсов с выхода инвертора 18 срывает генерацию импульсов ждущего мультивибратора 20, При этом последний формирует импульсы U4„ „ „„ длительДиап, мин ность которых определяетминимальный диапазон изменения угла открывания тиристоров (от 90 — 100 : до

175 — 177

Импульсы U èàï мин с выхода ждущего мультивибратора 20 поступают на один из входов элемента 23 совпадения блока 21 переключения диапазона угла открывания тиристоров. Одновременно с выхода вспомогательного выпрямителя 13 на нагрузку поступает ,постоянное напряжение U -=, а также на вход порогового элемента 15.

В результате сравнения постоянного напряжения нагрузки U> с пороговым напряжением U„ „5. порогового элемента 15 при U(, > U, на вы1288860 ходе порогового элемента 15 отсутствует напряжение, что соответствует логическому "0", который поступает на другой вход элемента 23 совпадения, на первый вход которого поступают импульсы Б и >,к с выхода ждущего мультивибратора 20, длительность которых определяет минимальный диапазон изменения угла открывания тиристоров.

При этом на выходе элемента И 23 отсутствует напряжение, что соответствует логическому "0", который поступает на один из входов элемента

ИЛИ 22, на другой вход которого одновременно поступает постоянное напряжение, что соответствует логической "1", с выхода инвертора 16 блока 14 контроля напряжения нагрузки.

На выход элемента ИЛИ 22 проходит постоянное напряжение, что соответствует логической "1", которая поступает на другой вход элемента 24 совпадения, на первый вход которой поступают импульсы U,„ „„ с выхода порогового элемента 8, длительность которых определяет максимальный диапазон изменения угла открывания тиристоров. При этом указанные импульсы Ut> с выхода порогового элемента 8 проходят на выход элемента ,24 совпадения и поступают на дру гой вход блока 3 совпадения, на первый вход которого поступает постоянное напряжение U с выхода релейного элемента 2, На выход блока 3 совпадения проходят импульсы Uä„ и, длительность которых определяет максимальный диапазон изменения угла открывания тиристоров, и поступают на вход формирователя 4 импульсов. Одновременно с этими импульсами на вход формирователя 4 импульсов поступают прямоугольные импульсы U д „, с выхода второго порогового элемента 10, длительность которых меньше импульсов U»„„ „,, поступающих с выхода порогового элемента 8.

В соответствии с импульсами

U8b > H U»box п > п тупающими

8 Ь| >, »> хода пороговых элементов 8 и 10, формирователь 4 импульсов формирует импульсы U „, подаваемые на управляющие электроды тиристоров преобразователя 5 и ограничивающие минимальный „ и максимальный Lh углы открывания тиристоров.

По переднему фронту прямоугольных импульсов U, пришедших с бых. »> выхода порогового элемента Я, формируют импульсы U „„, которые ограничивают минимальный угол (b .>, 1 — 3 ) открывания тиристоров.при поступлении этих импульсов на управляющие электроды тиристоров преобразователя 5 на его выходе появляется практически полное выпрямленное напряжение, которое прикладывается к сварочным электродам.

По заднему фронту прямоугольных импульсов U „ „,пришедших с выхода другого noporoaoro srreMeHTa 10» ф мируются импульсы U „, ограничивающие максимальный угол открывания тиристоров в пределах, = 160+170 для достижения устойчивой работы преобразователя при изменении нагрузки вплоть до короткого замыкания.

При возбуждении дуги касанием электродом свариваемых конструкций напряжение на дуговом промежутке падает практически до нуля (фиг.3) т.е. режим нагрузки изменяется от холостого хода до короткого замыкания. При сравнении напряжения нагрузки Б„ = 0 пороговым напряжением Uù, порогового элемента 15 на его выходе появляется напряжение, что соответствует логической "1", которая поступает на вход инвертора 16. На выходе последнего напряжение отсутствует, что

35 соответствует логическому "0".

У »

Одновременно с выхода порогового элемента 15 напряжение, соответству-, ющее логической "1", поступает на один из входов элемента 23 совпадения, а на другой его вход поступают импульсы U иап мин с выхода ждущего мультивибратора 20, длительность ко45 торых определяет минимальный диапазон изменения угла открывания тиристоров (от 90 — 100 до 175 — 177 )..

В результате совпадения во вре50 мени укаэанных сигналов на выход элемента 23 проходят импульсы Up, длительность которых определяет минимальный диапазон изменения угла открывания тиристоров, и поступают на один из входов элемента ИЛИ 22, на другой вход которого поступает напряжение, соответствующее логическому "0", с вьжода инвертора 16 блока 14 контроля напряжения нагрузки.

1288860

С выхода элемента ИЛИ 22 импульсы Ug, длительность нап. мин определяет минимальный диапазон, поступают на один из входов элемента И 24, на. другой вход которого поступают импульсы с выхода порогового элемента 8 П, длительность ковых. rII торых определяет максимальный диапазон изменения угла открывания тиристоров.

В результате совпадения во време ни указанных импульсов на выход элемента И 24 проходят импульсы Б „ „,.и,, длительность которых определяет минимальный диапазон изменения угла открывания тиристоров и которые поступают на другой вход блока 3 совпадения. На первый вход последнего поступает постоянное напряжение U с выхода релейного элемента 2, так как при Uo c. U устройство работает в релейном режиме.

В результате совпадения во времени укаэанных сигналов Ух„„,„ и U на выход блока 3 совпадения проходят импульсы U .вв„, длительность которых определяет минимальный диапазон изменения угла открывания тиристоров, и поступают на вход формирователя 4 импульсов ° Последний по переднему фронту указанных импульсов Усвв„ формирует управляющие импульсы Ц„„, поступающие на управляющие электроды тиристоров преобразователя 5 и ограничивающие снизу минимальный диапазон изменения угла открывания тиристоров.(Ы„= 90 — 100 ).

Одновременно,на вход формирователя 4 импульсов с. выхода порогового элемента 10 поступают прямоугольные импульсы Пв„„ „, по заднему

Эых. О2 фронту которых формирователь 4 импульсов формирует управляющие импульсы UI„, поступающие на уп— равляющие электроды тиристоров преобразователя 5 и ограничивающие сверху минимальный диапазон изменения угла открывания тиристоров в пределах o(в = 160 - t70 для достижения устойчивой работы тиристор ного преобразователя.

При поступлении управляющих импульсов UI на управляющие электроды тиристоров преобразователя 5 на его выходе появляется ограниченное импульсное напряжение U,,„ „ „ „,,которое прикладывается к сварочным

1 пряжение обратной связи Н, поступающее на один из нходон блока

1 сравнения, н котором это напРяже25 ние Б сравнивается с напряжением

1 задания U, поступающим от источника 7 напряжения задания. Напряжение рассогласования, равное разности между мгновенными значениями проинте30 грированного напряжения обратной

I связи U и напряжением задания. подается на релейный элемент 2, где сравнивается с его порогом срабатывания.

Далее устройство работает, как описано при коротком замыкании н релейном режиме при минимальном диапазоне изменения угла открывания тиристоров преобразователя 5, до тех

40 rIop, пока сварочный ток не достигает установившегося значения, т.е. в течение 0,5 — 1,0 полупериода питающего напряжения сети U

5

f0

20 электродам, т.е ° к нагрузке. При этом к сварочной цепи начинает протекать импульсный ток I, практически повторяющий форму приложенного к нагрузке импульсного напряжения Пв ц „ с выхода тиристорного преобразователя 5.

На выходе блока 6 обратной связи появляется напряжение обратной связи U,пропорциональное мгновенному значению тока нагрузки I Напряжение обратной связи U поступает на вход интегрирующей цепи

11, которая интегрирует напряжение до необходимого коэффициента пульсации. Проинтегриронанное напряже1 ние обратной связи Uo поступает на один из входов блока 1 сравнения.

По мере увеличения сварочного тока Ir, в переходном режиме унеличивается и проинтегрированное наВ течение 0,5 — 1 полупериода выпрямленного напряжения сети U нес,в. личина проинтегриронанного напряжения обратной связи U, по току нагрузки I достигает величины. напрян ! жения задания У . НапРяжения U u

U поступают на соответствующие вхо5 ды блока 1 сравнения, где указанные напряжения сравниваются, Полученный на выходе блока 1 сравнения сигнал рассогласования поступает на вход релейного элемента 2, в котором сигнал рассогласования сравнивается с порогом срабатывания релейного элемента 2. В моменты раненстна проинте-.

128886Î грированного напряжения обратной связи U с напряжением задания П, релейный элемент 2 включается ° На выходе релейного элемента 2 появляются импульсы напряжения U с частотой пульсаций проинтегрированного напряI жения обратной связи U (для одноAàçHoé схемы преобразователя f.„ — 100 Гц). Таким образом, устройство переходит в фазовый режим (фиг.4)

В фазовом режиме нагрузка соответ ствует короткому замыканию. При сравнении напряжения нагрузки U> = 0 с пороговым напряжением U (8-10 В) .15

A.15 порогового элемента 15 на его выходе появляется напряжение, что соответствует логической "1", которая посту-. пает на вход инвертора 16, На выходе инвертора 16 напряжение отсутствует, что соответствует логическому "0".

Одновременно с выхода порогового элемента 15 напряжение, соответствующее логической "1", поступает на один из входов элемента 23 совпадения, а на другой ее вход поступают импульсы

U,д, д c выхода ждущего мульти

Диап. мин вйбратора 20, длительность которых ,определяет минимальный диапазон из менения угла открывания тиристоров (от 90 — 100 до 175 — 177 ), В результате совпадения во времени указанных сигналов на выход элемента 23 совпадения проходят импульсы Upgan Mgq HHTea Hoc Ts которых определяет минимальный диапазон изменения угла открывания тиристоров, и поступают на один из входов элемента KlH 22, на другой вход которого поступает напряжение, соответст- 40 вующее логическому "О", с выхода инветора 16 блока 14 контроля напряжения нагрузки.

С выхода элемента ИЛИ 22 импуль- 45 сы UA„ ц, длительность которых

Аиan, мин определяет минимальный диапазон,поступают на один из входов элемента

24 совпадения, на другой вход которого поступают импульсы с выхода по- 50 рогового элемента 8 Uö д д,, длительность которых определяет максимальный диапазон изменения угла открывания тиристоров (от 1 — 3 до

175 — 177 ). В результате совпадения во времени указанных импульсов на выход элемента 24 совпадения проходят импульсы UA«„ „„„, длительность которых определяет минимальl2 ный диапазон изменения угла открывания тиристоров и которые поступают на другой вход элемента 3 совпадения. На первый вход последнего поступают импульсы U с выхода релейного элемента 2. В результате совпадения во времени указанных импульсов U>san.мин и Upy на выход блока совпадения проходят импульсы П „ с выхода релейного элемента 2.

Импульсы U п поступают на вход формирователя 4 импульсов, который формирует по переднему фронту импульсов Б „ управляющие импульсы

U, которые поступают на управляющие электроды тиристоров преобразователя 5 и регулируют углы открывания тиристоров в пределах минимального диапазона изменения угла открывания тиристоров (от 90-100 до о

175-177 ), Одновременно на вход формирователя 4 импульсов с выхода порогового элемента 10 поступают прямоугольные импульсы U ы> „, по задеы> пд нему фронту которых формирователь 4 импульсов формирует управляющие импульсы U>n>,поступающие на управляющие электроды тиристоров преобразователя 5 и ограничивающие сверху минимальный диапазон изменения угла открывания тириСторов в пределах

160 — 170 для достижения устойчивой работы тиристорного преобразователя 5.

При поступлении импульсов U на управляющие электроды тиристоров преобразователя 5 на его выходе появляется ограниченное импульсное напряжение Usb,„ „, величина которого регулируется в пределах от 22 — 27 до 2 — 3 В, определяемых импульсами ограничения снизу и сверху минимального диапазона изменения угла открывания тиристоров (от 90 — 100 до

160 †. 170 ), Напряжение с выхода преобразователя 5 U b, „ поступает на нагрузку 12, т.е. на сварочные электроды.При этом в сварочной цепи протекает импульсный ток I» понторяющий форму приложенного к нагрузке импульсного напряжения U ц„ „ с выхода тиристорного преобразователя 5 (фиг.4).

Устройство работает в фазовом режиме до тех пор, пока напряжение на нагрузке П» меньше порогового напряжения Un „ порогового элемента 15, 13

1288860

14 т,е. до момента возбуждения дуги, При возбуждении сварочной дуги напряжение на дуговом промежутке резко возрастает до рабочего напряжения на дуге, которое поступает на вход порогового элемента 15 (фиг.5).

При сравнении напряжения нагрузки

U„U„ц на выходе порогового элемента 15 при

U z > U„, напряжение отсутствует, что соответствует логическому "0",. который поступает на другой вход эле мента совпадения, на первый вход которого поступают импульсы с выхода ждущего мультивибратора 20 БА длительность которых определяет минимальный диапазон изменения угла открывания тиристоров преобразователя 5.

В результате сравнения во времени указанных сигналов на выходе блока 23 совпадения напряжение отсутствует, что соответствует логическому "0", который поступает на один из входов элемента ИЛИ 22, На другой вход последнего поступает постоянное напряжение, что соответствует логической 1",I с выхода инвертора

16. При этом на выход элемента ИЛИ 22 проходит постоянное напряжение, что соответствует логической "1", которая поступает на один из входов элемента 24 совпадения, на другой вход которого поступают импульсы с выхода порогового элемента 8 U ÄÄ Ä,,дли тельность которых определяет максимальный диапазон изменения угла открывания тиристоров. При этом в результате совпадения во времени указанных сигналов на выход элемента 24 совпадения проходят импульсы Б,,„ „, > длительность которых определяет максимальный диапазон, и поступают на другой вход блока 3 совпадения.

В моменты равенства проинтегрированного напряжения обратной связи ос

U и напряжения задания U э на выходе блока 1 сравнения появляется сигнал, который поступает на вход релейного элемента 2. На выходе последнего появляются прямоугольные импульсы Up, которые поступают на один из входов схемы 3 совпадения, на другой вход которой поступают прямоугольные импульсы с выхода элемента 24 совпадения, В результате совпадения во времени импульсов, поступивших на оба входа схемы

3 совпадения, на ее выход проходят импульсы U с выхода репейного рэ элемента 2, Эти импульсы поступают на вход формирователя 4 импульсов, который по переднему фронту импуль5 сов U формирует импульсы U „„

СОВП,- 3 которые поступают на управляющие электроды тиристоров преобразователя 5 и регулируют углы открывания тиристоров в пределах максимального диапазона изменения угла открывания о тиристоров (от 1 — 3 до 175 — 177 ), Одновремено на вход формирователя

4 импульсов с выхода порогового элемента 10 поступают прямоугольные импульсы Б ы„,„, по заднему фронту которых формирователь 4 импульсов фор-. мирует управляющие импульсы Ц „ поступающие на управляющие электроды тиристоров преобразователя 5 и ограничивающие сверху максимальный диапазон изменения угла открывания тиристоров в пределах 2в = 160 — 17(Г для достижения устойчивой работы тиристорного преобразователя 5.

При поступлении импульсов U< на управляющие электроды тиристоров преобразователя 5 на его выходе появляется импульсное напряжение

U b,> „, величина которого регулируется в пределах, определяемых импульсами ограничения снизу и сверху максимального диапазона изменения угла открывания тиристоров (от 1-3 до 160-170 ), 3» Напряжение с выхода преобразователя 5 U b,„ „ поступает на нагрузку 12, т,е. йа сварочные электроды.

При этом в сварочной цепи протекает импульсный ток I, повторяющий

40 форму приложенного к нагрузке импульсного напряжения U ц„ „р с выхбда преобразователя 5 (фиг.5). При этом устанавливается угол открывания тиристоров, соответствующий за45 данию по току I>. При плавном изменении напряжения задания U с выхода источника 7 также плавно изменяется угол открывания тиристоров, а ,следовательно, и сварочный ток I

Случайное изменение тока I например, в сторону уменьшения вызывает уменьшение напряжения обратной связи U . При этом момент равен55 ства Uo и U и появления импуль

I о.с, сов на выходе релейного элемента 2 наступает раньше, что приводит к уменьшению угла открывания тиристоров и увеличению напряжения на вы15!

288860 ходе тиристорного преобразователя 5

1!„ц„ „ . Сварочный ток I> ïðàêòè÷åски через 0,5 — 1 полупериода напряжения сети U достигает тока задания I . Случайное изменение тока нагрузки I например, в сторону уВеличения, вызывает увеличение напряжения обратной связи U с, При

t этом момент равенства П и U> и появления импульсов на выходе релей- !О ного элемента 2 наступает позже, что приводит к увеличению угла открывания тиристоров и уменьшению напряжения на выходе тиристорного преобразователя 5 Us,„ „ . Сварочный ток I практически через 0,5 — 1 полупериода напряжения сети U достигает тока задания

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 20

Устройство для управления тирис торным преобразователем, содержащее блок сравнения, один из входов кото- 25 рого подключен к выходу источника напряжения задания, первый вход которого подключен к клеммам для подключения сети, а второй вход — к клемме для подключения сигнала задания, 30 релейный элемент, вход которого под— ключен к выходу блока сравнения, выход релейного элемента подключен к первому входу блока совпадения, выход которого подключен к входу формирователя импульсов и выходу первого порогового элемента, вход которого соединен с выходом выпрямителя напряжения сети и входом второго порогового элемента, выход формирователя 40 предназначен для подключения к входам тиристорного преобразователя, вход блока обратной связи предназначен для подключения к выходу преобразователя, о т л и ч а ю щ е е с я . тем, 45 что, с целью расширения области при-. менения за счет обеспечения работы преобразователя на беэиндуктивную нагрузку при ее изменении от холостого хода до режимл короткого замыкания, в него введены интегрирующая цепь, вспомогательный выпрямитель, блок контроля напряжения нагрузки, состоящий из последовательно соединенных дополнительного порогового

I элемента и инвертора, дополнительный формирователь импульсов, состоящий ,из инвертора, блок задержки и ждущего мультивибратора, а также блок переключения диапазона угла открывания тиристоров, состоящий из элемента

ИЛИ и двух элементов И, выход первого йз которых подключен к второму входу блока совпадения, один из входов — к выходу элемента ИЛИ, а другой вход — к выходу второго порогового элемента и к входу инвертора дополнительного формирователя импульсов, выход которого соединен с одним из входов ждущего мультивибратора и с входом блока задержки, выход которого подключен к другому входу ждущего мультивибратора дополнительного формирователя импульсов, а выход ждущего мультивибратора подключен к одному из входов второго элемента И блока переключения диапазона угла открывания тиристоров, другой вход которого соединен с выходом порогового элемента блока контроля напряжения нагрузки, выход второго элемента И блока переключения диапазона угла открывания тиристоров подключен к одному из входов элемента ИЛИ того же блока, другой вход которого подключен к выходу инвертора блока контроля напряжения нагрузки, причем вход дополнительного порогового элемента этого блока предназначен для подключения к выходу преобразователя, вход вспомогательного выпрямителя предназначен для подключения к входу преобразователя, а выход к его выходу, вход интегрирующей цепи соединен с выходом блока обратной связи, à ее выход — с вторым

BxoJToM блока сравнения, 1288860

Ььи.

Ьы жде дж

hf

t, ц1

>bc:

@иг.7

b//»ez

Составитель Е. Калинкин

Редактор И.Бланар Техред А.Кравчук Корректор Н.Король

Заказ 7822/56 Тираж 683 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðîä, ул.Проектная,4