Устройство для коммутации и регулирования сварочного тока

 

Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано для автоматического контроля процесса контактной сварки. Цель - повышение надежности работы сварочной машины. Устройство содержит управляемые вентили с 6vio- ком управления, датчики тока, формирователи сигнала наличия тока, формирователь задержки сигнала управления, элемент И и блок индикации. В устройство дополнительно введены задающий блок, интегрирующий блок и пороговый элемент. При перегреве первичной обмотки сварочного трансформатора устройство обеспечивает защиту этой обмотки, повышая надежность работы сварочной машины. 9 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5g 4 В 23 К ll 24 (Р(р () . 1 1 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ вЬв

00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4176432/29-27 (22) 07.01.87 (46) 07.07.88. Бюл. № 25 (71) Научно-исследовательский институт санитарной техники и оборудования зданий и сооружений (72) А. А. Соловьев, Е. Д. Остатнигрош, Б. Е. Фейгерсон и А. Б. Молодкин (53) 621.791.763.103-52 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 214687, кл. В 23 К ll/24, 1967.

Авторское свидетельство СССР № 916184, кл. В 23 К 11/24, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОММУТАЦИИ

И РЕГУЛИРОВАНИЯ СВАРОЧНОГО

ТОКА

„„SU„„1407728 А 1 (57) Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано для автоматического контроля процесса контактной сварки. Цель — повышение надежности работы сварочной машины. Устройство содержит управляемые вентили с блоком управления, датчики тока, формирователи сигнала наличия тока, формирователь задержки сигнала управления, элемент И и блок индикации. В устройство дополнительно введены задающий блок, интегрирующий блок и пороговый элемент. При перегреве первичной обмотки сварочного трансформатора устройство обеспечивает защиту этой обмотки, повышая надежность работы сварочной машины. 9 ил.

1407728

Изобретение относится к сварочному прозводству и может быть использовано для втоматического контроля процесса контактой сварки.

Цель изобретения — повышение надежости работы сварочной машины.

На фиг. 1 представлена структурная схеа устройства; на фиг. 2 — схема блока упавления вентилями; на фиг. 3 — схема форирователя задержки сигнала управления;

<а фиг. 4 — схема задающего блока; на иг. 5 — схема блока индикации; на фиг. 6— — временные диаграммы, поясняющие раоту устройства.

Устройство (фиг. 1) содержит встречноараллельно включенные управляемые венили I, служащие для коммутации сваочного тока, датчики 2 и 3 сварочного тока, ыполненные в виде укрепленных на магитных концентраторах герконов и соедиенные с входами формирователей 4 и 5 игнала наличия тока, блок 6 управления ентилями, формирователь 7 задержки сигала управления, вход которого подключен выходу блока 6 управления вентилями, рехвходовый элемент И 8, первый вход оторого подключен к прямому выходу форирователя 5 сигнала наличия тока, второй ход — к инверсному выходу формироваеля 4 сигнала наличия тока, а третий ход — к выходу формирователя 7 задержи сигнала управления, который соединен с ополнительным входом блока 6 управления ентилями.

Устройство также содержит задающий лок 9, подключенный параллельно первичой обмотке сварочного трансформатора, инегрирующий блок IO, пороговый элемент 11 блок 12 индикации. Выход элемента И 8

«ерез последовательно соединенные интегрируюший блок 1О и пороговый элемент 11 свя: !ан с одним входом блока 12 индикации, дру< <ой вход которого соединен с входом фор

Датчик 2 сварочного тока установлен в цепи

Блок 6 управления вентиляции (фиг. 2)

<,оединен с выходом формирователя 7 за5

1О

45 держки сигнала управления, а выход — с блоком 20 коммутации вентилей, в качестве которого может быть использован, например, серийно выпускаемый блок.

Формирователь 7 задержки сигнала управления (фиг. 3) содержит последовательно соединенные элементы 21 задержки и формирователь 22 импульсов, выход которого соединен с третьим входом элемента И 8 и с дополнительным входом блока 6 управления вентилями, выход которого соединен с входом элемента 21 задержки.

Задающий блок 9 (фиг. 4) содержит фазосдвигающую цепь, состоящую из катушки 23 индуктивности и резистора 24, величины которых подбираются так, чтобы параметры фазосдвигающей цепи (индуктивность, сопротивление) соответствовали параметрам обмотки сварочного трансформатора в холодном состоянии.

Блок 12 индикации (фиг. 5) содержит триггер 25, счетный вход которого соединен с пороговым элементом 11, а вход установки нуля через дифференцируюгций блок 26— с выходом блока 6 управления вентилями.

Выход триггера 27 может быть подключен, например, к светодиоду.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии при включенном напряжении питания к клапану 16 механизма подъема сварочного электрода приложено напряжение Ui (фиг. 7а), клапан включен, сварочный электрод поднят. При нажатии в момент времени т< на ключ 13 управления (например, педаль) разомкнется его контакт

14 и замкнется контакт 15. С клапана 16 и блока 12 индикации снимается напряжение

Ui (фиг. 6а), а напряжение !4 (фиг. 6б) поступает на клапан 17 механизма спуска сварочного электрода и на вход элемента 8 задержки, который задерживает сигнал на время (т; — т ), необходимое для опускания сварочного электрода, после чего на выходе элемента 18 задержки появляется сигнал L

«Лог. 1» (фиг. 6в). Этот сигнал через элемент ИЛИ 19 в виде сигнала U (фиг. 6г) поступает на вход блока 20 включения вентилей, в результате чего по цепи протекает сварочный ток Ice. (фиг. 6д) и производиться сварка изделия.

В момент времени т< при снятии напряжения U i на выходе дифференцирующего блока 26 блока 12 индикации образуется импульс положительной полярности U> (фиг. 7 а), который поступает на вход установки нуля триггера 25, устанавливая его в нулевое состояние. По окончании сварки в момент времени т ключ

13 управления возврагцают в исходное положение, при этом размыкается контакт 15 и замыкается контакт 14, с клапана 17 снимется напряжение U (фиг. 6б), а напряжение Ui (фиг. 6а) поступает на кла1407728

Формула изобретения

40 тсВ = т3, ca . Ьд. св= R —, ь

, а lu

Rw Яд пан 16 механизма подъема сварочного электрода, на формирователь 7 задержки сигнала управления и на блок 12 индикации, в котором дифференцируется дифференцирующим блоком 26 и в виде импульса отрицательной полярности U (фиг. 7а) поступает на вход установки нуля триггера 25, не изменяя его состояния. В формирователе 7 задержки сигнала управления напряжение Ui поступает на элемент 21 задержки, задерживающий сигнал на время (тз — т4), необходимое для поднятия сварочного электрода.

С выхода элемента 21 задержки напряжение Uo (фиг. 7б) подается на формирователь 22 импульсов, который формирует импульс U7 (фиг. 7в) длительностью 10 — 20 периодов напряжения питающей сети, поступающий на третий вход элемента И 8 и на второй вход элемента ИЛИ 19 блока 6 управления вентилями. На выходе элемента ИЛИ

19 появляется сигнал U< (фиг. бг), запускающий на время (т — тз) (длительность импульса Uq) и блок 20 включений вентиля, который включает вентили 1 при разведенных электродах. При этом через сварочный трансформатор и задающий блок 9 протекают токи 1„(фиг. бд) и I, (фиг. 7г), фазы которых совпадают, что обеспечивается соответствующим подбором элементов (катушки 23 индуктивности и резистора 24). Из токов

1- и Iз с помощью датчиков 2 и 3 сварочного тока и формирователей 4 и 5 сигнала наличия тока формируются импульсы Us u Uo только положительной полярности, причем импульсы Ua (фиг. 7д) образуются на прямом выходе формирователя 5, и их длительность соответствует длительности импульсов положительной полярности тока Io (фиг. 7г), а импульсы 1 9 (фиг. 7е) образуются на инверсном выходе формирователя 4, и их длительность соответствует паузам между соседними импульсами поЛожительной полярности тока 1 ° (фиг. бд).

Перед началом сварочных работ на машине производят настройку устройства путем подбора элементов задающего блока 9 так, чтобы длительность импульсов Uo соответствовала длительности пауз между импульсами.

Тогда постоянные времени сварочного трансформатора (т") и задающего блока 9 (тз) равны где L ., 1 — индуктивности соответственно

3 первичной обмотки сварочного трансформатора и катушки 23 индуктивности;

Rce, R — активные сопротивления соот1 ветственно первичной обмотки сварочного трансформатора и резистора 24.

При равенстве постоянных времени т и тз, на выходе элемента И 8 сигнал отсутствует (фиг. 8а), т. е. Uin = О (фиг. 9).

В процессе сварки обмотки сварочного трансформатора нагреваются, в частности нагревается его первичная обмотка и ее активное сопротивление увеличивается

К- (t ) — Ro (1+ K(t), где Ro — активное сопротивление обмотки при t = 20 С;

К, — температурный коэффициент соHpoTHB,ieínÿ;

t — температура обмотки.

При этом постоянная времени т" сварочного трансформатора уменьшается

1" Lce т1в

R (t) Ro(1+K t)

20 а следовательно, уменьшается и период сварочного тока Ice (пунктир., фиг. 9а).

В результате длительность импульсов

Vo увеличивается

U9 W 1- 5

25 и на выходе элемента И 8 появляется сигнал в виде импульсов Uio (фиг. 8а и 9д), длительность которых равна т; — T,. Импульсы

U o поступают на интегрирующий блок !О, в котором интегрируются и в виде напряЗо жения Uii (фиг. 8б), подаются на пороговый элемент 11. При достижении напряженнем

U величины срабатывания порогового элемента 11 (Ueop) на выходе последнего появляется сигнал «Лог. 1» (фиг. 8в), который устанавливает триггер 25 блока 12 индикаЗ5 ции в единичное состояние, и на его выходе появляется сигнал U q (фиг. 8г), сигнаinзирующий о перегреве первичной обмотки сварочного трансформатора.

Устройство для коммутации и регулирования сварочного тока, содержащее сварочный трансформатор, к первичной обмотке которого подключены встречно-параллельно

45 включенные управляемые вентили с блоком их управления, выход которого через формирователь задержки соединен с первым входом элемента И, к второму и третьему Входам которого подключены выход первого формирователя сигнала наличия тока и инверсный выход второго формирователя сигнала наличия тока, входы формирователей сигнала наличия тока подключены к датчикам сварочного тока, и блок индикации, отлинаюи ееся тем, что, с целью повышения надежности работы сварочной машины, в

55 него введены задающий блок и последовательно соединенные интегрирующий блок н пороговый элемент, выход которого соединен с первым входом блока индикации, второй

1407728 ход которого соединен с выходом блока правления управляемыми вентилями, вход оторого соединен с выходом формирователя адержек сигнала управления, выход элемен/(ctupov

mpQHC атор та И соединен с входом интегрирующего блока, а задающий блок подключен параллельно первичной обмотке сварочного трансформ ато1.а.

1407728

1407728

Ui и2

Ь а) б) е)

Фиг. 7

1407728

У72

z)

Фиг.8 г) д)

Фиг.9

Составитель В. Грибова

Реда кто р М. Бла нар Техред И. Верес Корректор С..Черни

Заказ 3253/16 Тираж 92! Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ”.35, Раушская наб., д. 4, 5

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