Способ измерения коэффициента мощности однофазной контактной сварочной машины
Изобретение относится к сварочному производству, в частности к способам для измерения коэффициента мощности однофазной контактной сварочной машины. Изобретение позволяет повысить КПД сварочной машины за счет более полного использования диапазона регулирования сварочного тока. Дпя этой цели определение коэффициента мощности ведется при любом угле сдвига у в диапазоне до 90, при этом на него не оказывает влияние коэффициент несинусоидальности сварочного тока. 2 ил. со
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
COLLHAËÈÑÒÈ×ÅCHÈХ
РЕСПУБЛИН
А1
Г19) (И) (504 В 23 К 11 24
OllHCAHHE HSOEPETEHHR
К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblT (21) 4006698/31-27 (22) 13.01.86 (46) 15.05.87. Бюл. В 18 (71) Институт электросварки им. Е.О.Патона (72) Н.В.Подола, П.М.Руденко, В.С.Гавриш и В.И.Гейц (53) 621.791.762(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
У 1038144, кл. В 23 К 11/24, 1982.
Патон Б.Е., Лебедев В.К. Электрооборудование для контактной сварки.
М.: Машиностроение, 1969, с. 149- 150. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИПИЕНТА
МОЩНОСТИ ОДНОФАЗНОЙ КОНТАКТНОЙ СВАРОЧНОЙ МАШИНЫ (57) Изобретение относится к сварочному производству, в частности к способам для измерения коэффициента мощности однофазной контактной сварочной машины. Изобретение позволяет повысить К1Щ сварочной машины sa счет более полного использования диапазона регулирования сварочного тока. Для этой цепи определение коэффициента мощности ведется при любом угле сдвига в диапазоне до
90, при этом на него не оказывает влияние коэффициент несинусоидальности сварочного тока. 2 ил. на регулирования сварочного тока.
На фиг. 1 показана блок-схема устройства для реализации способа из- 15 мерения коэффициента мощности сварочной машины; на фиг. 2 — диаграммы изменений сварочного тока и напряжений питающей сети и на вторичной обмотке сварочного трансформатора. 20
В отличе от известных в предлагаемом способе нет жестких требований к фиксированному значению угла включения тиристоров и не требуется постоянное запоминающее устройство большой емкости. При этом измерение коэффициента мощности однофаэной сварочной контактной машины можно вести непосредственно в процессе сварки. Электрические процессы, проис ходящие во вторичном контуре однофазной сварочной машины для контактной сварки, описываются уравнением при Osot < 1., при,1 < Mt 45 тиристоров; угол сдвига между напряжением и током; угол, в течение которого протекает импульс сварочного тоМа, определяемый из ycaoaH$ i = О. Использование уравнения (1) для определения угла ц требует больших затрат времени. Коэффициент мощности можно вычислить по более простому уравнению второй степени: 1 13101 Изобретение относится к сварочно-, му производству и может быть использовано для измерения коэффицента мощности однофазной контактной сварочной машины, т.е. угла сдвига между мгновенным значением напряжения и тока во вторичном контуре машин контактной сварки с фазовым управлением. Целью изобретения является повы- 10 шение КПД сварочной машины за счет более полного использования диапаэо49 К = со$ (а + а 1 + а .Ч + + (2) где постоянные коэффициенты а, а О а, а определяются методом наименьз ших квадратов по массиву данных Л (3,гг, y ) который получают численным $ решением уравнения (1), ког да гг t= 3 т.е. i = О. Для реального диапазона изменения коэффициента мощности однофаэных машин контактной сварки, прио мерно от 45 до 80, и диапазона изменения угла включения силовых тио ристоров Ч от 4 до 90 расчетные в ° значения коэффициентов равны: а 163 ; а, = 0,9851; а = 0,5151; а = 4,2324.10 При этом погрешность определения коэффициента мощности по выражению (2) не превышает 3,57.. Устройство содержит датчик напряжения 1, датчик тока 2, усилителиограничители 3 и 4, триг i ер 5, г енератор 6, элементы И 7 и 8, счетчики 9 и 10, микро-ЭВМ 11, которая подключена к блоку управления сварочной машиной 12. Элементы схемы соединены следующим образом. Датчик тока первым выходом подключен к входу усилителя ограничителя 3, который подключен к первому входу триггера 5. Выход датчика напряжения 2 подключен к входу усилителя-ограничителя 4,выход которого подключен к второму входу триггера 5. Выход триггера 5 подключен к первому входу элемента И 7, а выход усилителя ограничителя 4 — к первому входу элемента И 8, вторые входы элементов И 7 и 8 соединены с выходом генератора 6. Выходы элементов И 7 и 8 подключены соответственно к первым входам счетчиков 9 и 10, выходы которых подюключены к входу микро-3ВМ 11. Первый выход микро-3ВМ 11 соединен с входом блока управления сварочной машины 12, а второй ее выход — с вторыми входами счетчиков 9 и 10. Устройство измерения работает следующим образом. При сварке в момент V (фиг. 2) о на выходе усилителя-ограничителя 3, к которому подключен датчик напряжения сети 1, появляется прямоугольный импульс, длительность которого равна полупериоду сетевого 1310149 напряжения. Передний фронт этого импульса устанавливает триггер 5 в единичное состояние. В момент 1 (фиг . 2) на выходе усилителя-or раничителя 4,к которому подключен датчик сварочного тока 2,формируется прямоугольный импульс, передний фронт кот — рого устанавливает три» гер 5 в нулевое состояние. Таким образом, на выходе триггера 5 формируется импульс нап- !О ряжения, длительность которого пропорциональна углу включения »»г сиЬ ловьгх тиристоров, равный М= V !5 О В момент Ч формируется задний фронт прямоугольного импульса с усилителя-or раничг теля 4. Длительность этого импульса пропорциональна углу в течении которого протекает им20 пульс сварочного тока, равный 3= v — v Способ измерения коэффициента мощности однофазной контактной сварочной машины, при котором измеряют угол включения силовых тиристоров и угол, в течении которого протекает импульс сварочного тока и определяют коэффициент мощности сварочной машины, отличающийся 35 тем, что, с целью повышения КПД сварочной машины за счет более полного использования диапазона регулирования сварочного тока коэффициент мощности сварочной машины определяют 40 по формуле К= cos (а +а 3 + а, г!» ), 45 где гол п отека + а»»» + 2 R Импульсы, пропорциональные углу V и » с выхода триггера 5 и усив лителя-ограничителя 4 подаются соответственно на входы элементов И 7 и 8. Так как на другой вход этих схем подаются прямоугольные импульсы постоянной частоты, на выходе элементов И 7 и 8 получается количество .импульсов, которое пропорционально соответственно углу Ч и в углу г Подсчет этих импульсов осуществляется счетчиком 9 и 10 соответственно. Содержимое счетчиков 9 и 10 считывается микро-ЭВМ 11, после чего счетчики 9 и 10 сбрасываются в нуль. Микро-ЭВМ 11 определяет коэффициент мощности сварочной машины по формуле (2) в данный момент времени для принятого диапазона изменения сварочного тока. Затем цикл определения коэффициента мощности повторяется до окончания сварочного тока. Благодаря применению расчетной формулы (2) отсутствует составляюI щая погрешности, с вяза»»»»а»г с несинусоидальностью напряжения и сварочног o тока. Измерения можно производить непосредственно в процессе сварки. Для определения коэффициента мощности не требуется постоянное запоминающее устройство, хранящее табличные данные, а также нет необходимости задавать строго фиксированный угол включения силовых тиристоров. Использование способа измерения коэффициента мощности однофазной контактной сварочной машины при изготовлении сварных конструкций в самолетостроении, автомобилестроении и других отраслях машиностроительной промьшгленности позволяет получить технико-экономический эффект за счет более полного использования диапазона регулирования сварочного тока, а также снижения времени для правильной настройки сварочной машины. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я у р ния импульса сварочного тока; 㻠— угол включения силовых тирисв торов; а,а,а, а — постоянные коэффициенты. 1310149 Составитель В. Грибова Редактор А. Гулько Техред Н. Глушенко Корректор M.Шароши Заказ 1851/12 Тираж 976 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
