Автоматический регулятор для контактной конденсаторной сварки

 

Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано в машинах для контактной точечной, шовной и рельефной сварки, снабженных конденсаторным источником питания. Изобретение позволяет повысить качество сварного соединения за счет расширения технологических возможностей. Для этого автоматический регулятор для контактной конденсаторной сварки содержит блок зарядки, батарею конденсаторов, сварочный трансформатор , разрядный тиристор, силовой транзистор , усилитель мошности, формирователь импульсов, блок запуска, реле времени, компаратор , аналоговый программатор и датчик напряжения. Дополнительно в регулятор введены вспомогательный транзистор, шунтируюший тиристор, второй усилитель мощности , блок останова, триггер, два блока разрешения и второй формирователь импульсов . В регуляторе благодаря импульсному режиму работы силового транзистора удается осуществить управляемый процесс сварки металлов толщиной до 0,5 мм на токах до 5000 А. В момент прекращения процесса сварки, когда запирается силовой транзистор и выключается шунтирующий тиристор, достигается резкое увеличение скорости снижения сварного тока, что приводит к уменьшению тепловыделения в этот момент, следовательно, к с нижению деформации деталей и уменьщению вероятности образования выплеска расплавленного металла . 1 ил. о (Л со 00 to о:) to ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU„„1382622 5п 4 В 23 К 11/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ / " .!

Л..

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4137122/31-27 (22) 22.10.86 (46) 23.03.88. Бюл. № 1 (71) МВТУ им. Н. Э. Баумана (72) В. С. Лавренов, А. П. Исаев, Д. M. Шашин и А. В. Моисеенко (53) 621.791.762 (088.8) (56) Патон Б. Е., Лебедев В. К. Электрооборудование для контактной сварки. М,:

Машиностроение, 1969, с. 279 — 282.

Патент США № 3394240, кл. 219 — 110, 1968. (54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР

ДЛЯ КОНТАКТНОЙ КОНДЕHCATOPHOA

СВАРКИ (57) Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано в машинах для контактной точечной, шовной и рельефной сварки, снабженных конденсаторным источником питания. Изобретение позволяет повысить качество сварного соединения за счет расширения технологических возможностей. Для этого автоматический регулятор для контактной конденсаторной сварки содержит блок зарядки, батарею конденсаторов, сварочный трансформатор, разрядный тиристор, силовой транзистор, усилитель мощности, формирователь импульсов, блок запуска, реле времени, компаратор, аналоговый программатор и датчик напряжения. Дополнительно в регулятор введены вспомогательный транзистор, шунтирующий тиристор, второй усилитель мощности, блок останова, триггер, два блока разрешения и второй формирователь импульсов. В регуляторе благодаря импульсному режиму работы силового транзистора удается осуществить управляемый процесс сварки металлов толщиной до 0,5 мм на токах до 5000 А. В момент прекращения процесса сварки, когда запирается силовой транзистор и выключается шунтирующий тиристор, достигается резкое увеличение скорости снижения сварного тока, что приводит к уменьшению тепловыделения в этот момент, следовательно, к снижению деформации деталей и уменьшейию вероятности образования выплеска расплав. пенного металла. ил.

1382622

Формула изобретения

1

Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано в машинах для контактной точечной, шовной и рельефной сварки, снабженных конденсаторным источником питания.

Цель изобретения — повышение качества сварного соединения за счет расширения технологических возможностей.

На чертеже представлена блок-схема автоматического регулятора для контактной конденсаторной сварки.

Регулятор содержит блок 1 зарядки, батарею конденсаторов 2, сварочный трансформатор 3, разрядный тиристор 4, силовой транзистор 5, усилитель 6 мощности, формирователь 7 импульсов, реле 8 времени, блок 9 запуска, компаратор 10, аналоговый программатор 11, вспомогательный транзистор 12, ограничительное сопротивление 13, шунтирующий тиристор 14, триггер 15, второй формирователь 16 импульсов, второй усилитель 17, два блока 18 и 19 разрешения, блок 20 останова.

Регулятор работает следующим образом.

Блок 9 запуска формирует импульс, который одновременно поступает на вход реле 8 времени и первый вход триггера 15.

На выходе триггера 15 появляется положительный перепад напряжения (логическая

«1>), которое проходит на входы формирователя 7 импульса, второго усилителя 17, на первый вход первого блока 18 разрешения, аналогового программатора 11 и второго входа второго блока 19 разрешения.

Импульс, сформированный формирователем 7 импульсов, поступает на управляющий электрод разрядного тиристора 4 и открывает его. Одновременно с тиристором

4 открывается силовой транзистор 5, на базу которого поступает напряжение с первого блока 18 разрешения через усилитель 6 мощности. Открывается также вспомогательный транзистор 12, на базу которого поступает напряжение с выхода второго усилителя 17. Запускается аналоговый программатор 11 и на первый вход компаратора 10 поступает заданная программа регулирования.

Кроме того, открывается второй блок 19 разрешения, управляющий через второй формирователь 16 импульсов шунтирующим тиристором 14. В результате указанных операций батарея конденсаторов 2 начинает разряжаться на сварочный трансформатор

3. Во вторичной обмотке трансформатора появляется ток и начинает расти напряжение обратной связи Uoc, снимаемое, например, с электродов. Когда напряжение

Uoc, подаваемое на второй вход компаратора 10, достигнет уровня опорного напряжения, задаваемого аналоговым программатором 11, выходное напряжение компаратора

10 становится равным нулю и силовой транзистор 5 закрывается. При этом отрицательный перепад напряжения на выходе компаратора через первый 18 и второй 19 блоки

2 разрешения включит второй формирователь

l6 импульсов, который подаст импульс на управляющий электрод разрядного тиристора 14. В результате этого ток в первичной обмотке сварочного трансформатора уменьшается с малой скоростью, так как ЭДС самоиндукции стремится поддержать его.

Когда ток снизится до такой величины, что напряжение Uo упадет до нижнего порога срабатывания компаратора 10, на его выходе вновь появится положительный перепад напряжения и транзистор 5 откроется, При этом напряжение на электродах и, соответственно, Uo- начнут возрастать и весь цикл регулирования повторится.

Таким образом, в процессе сварки реализуется закон регулирования, задаваемый аналоговым программатором. Через определенный промежуток времени, на который настроено реле 8 времени на второй вход блока 20 останова выдается сигнал и при наличии сигнала с выхода первого блока 18 разрешения блок 20 останова формирует импульс, поступающий на второй вход триггера 15. На выходе триггера появляется нуль, транзисторы 5 и 12 закрываются, что приводит к выключению тиристора 4, и процесс сварки прекращается.

Таким образом, благодаря импульсному режиму работы силового транзистора, удается осуществить управляемый процесс сварки металлов толщиной до 0,5 мм на токах до 5000 А. Кроме того, в момент прекращения процесса сварки, когда запирается силовой транзистор и выключается шунтирующий тиристор, достигается резкое увеличение скорости снижения сварочного тока, что приводит к уменьшению тепловыделения в этот момент, к снижению деформаций деталей, а также к уменьшению вероятности образования выплеска расплавленного металла.

Автоматический регулятор для контактной конденсаторной сварки преимущественно деталей малых толщин и сечений, содержащий блок зарядки, подсоединенный параллельно батарее конденсаторов, которая одним из полюсов подключена через первичную обмотку сварочного трансформатора и разрядный тиристор к коллектору силового транзистора, эмиттер которого подключен к второму полюсу батареи конденсаторов, а база силового транзистора— к выходу усилителя мощности, выход формирователя импульсов соединен с управляющим электродом разрядного тиристора, выход блока запуска соединен с входом реле времени, первыи и второи входы компаратора соединены соответственно с выходом аналогового программатора и выходом датчика напряжения на электродах, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварного соединения за счет расшиl382622 (оставитедь H. I рибова

Р. р.èêTîð Л. Козориз Текред И. Верее Корректор, 1 Пи. ип нло

Заказ 901 I

Тираж 92 Ц(дп и си() t.

ВНИИПИ Гос дарственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ”,15, Ра шслая на6, д. 4 5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород. у.t Проелгная. -1

3 рения технологических возможностей, в него введены вспомогательный транзистор, ограничительное сопротивление, шунтирующий тиристор, второй усилитель мощности и последовательно соединенные блок останова, триггер, первый и второй блоки разрешения и второй формирователь импульсов, выходом соединенный с управляющим электродом шунтирующего тиристора, подключенного параллельно первичной обмотке сварного трансформатора, выход блока запус- 10 ка соединен с вторым входом триггера, выход которого соединен также с входом аналогового программатора, с вторым входом

4 второго блока разрешения, с входом формирователя импульсов и через второй усилитель мощности с базой вспомогательного транзистора, эмиттер которого соединен с эмиттером силового транзистора, а коллектор вспомогательного транзистора соединен через ограничительное сопротивление с коллектором силового транзистора, выход компаратора соединен с вторым входом первого блока разрешения, выход которого соединен с входом первого усилителя мощности и первым входом блока останова, второй вход которого соединен с выходом реле времени.