Источник питания с силовым полупроводниковым преобразователем
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
444107 А1 (51)4 В 23 К 9/00, 9/10
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ „, 1, ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ
Н Д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4197669/29-27 (22) 09.01.87 (46) 15.12.88. Бюл. У 46 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по монтажным и специальным строительным работам (72) А.А.Текутьев, В.Ю.Логинов, А.M.Юркевич, Н.А.Юхин и А.А.Гужавин (53) 621.791.75 (088.8) (56} Авторское свидетельство СССР
В 747646, кл. В 23 К 9/10 1978.
Авторское свидетельство СССР
Р 1306665, кл. В 23 К 9/00, 1984. (54) ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ С СИЛОВЫМ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к области сварочной техники, конкретнее к ис.точникам питания для электродуговой сварки. Цель изобретения — повы-! шение качества сварного соединения э а счет повьнпения помехоустойчивости и точности управления выходными параметрамн источника питания. Источник питания содержит силовой полупроводниковый преобразователь, устройства измерения тока и напряжения сварки, соединенные с соответствующим датчиком тока или напряжения, согласующее устройство, коммутатор, компаратор, устройства преобразования и функционального преобразования, устройство хранения и передачи информации, исполнительный блок и блок синхронизации. В устройстве информация о токе и напряжении преобразуется в информацию о сопротивлении нагрузки. Однако осуществляется это без использования специального вычислительного блока при помощи устройств измерения тока и напряжения с органиэацией новых связей между ними. 1 ил.
1444107
Изобретение относится к сварочной технике, конкретнее к источникам питания для электродуговой сварки.
Цель изобретения — улучшение ка5 чества сварного соединения за счет повышения помехоустойчивости и точности управления выходными параметрами источника питания.
На чертеже представлена функцио- О нальная блок-схема источника питания с полупроводниковым преобразователем.
Устройство содержит силовой полупроводниковый преобразователь (ПП) !„ датчики тока сварки 2 и напряжения 15 сварки 3, согласующее устройство 4, устройства измерения тока 5 и напряжения 6 сварки, коммутатор 7, компаратор 8, устройство 9 преобразования величины временного интервала в элект-20 рический сигнал, устройство 10 хранения и передачи информации, устройство
11 функционального преобразования информации о сопротивлении нагрузки в информацию временного интервала проводимости ключевых элементов, исполнительный блок 12 и блок 13 синхрониз ации.
Вход ПП 1 подключен к источнику энергии, а выход — к межэлектродному ЗО промежутку, Датчик 2 включен после— дояательно в сварочную цепь, а датчик 3 - параллельно межэлектродному промежутку. Согласующее устройство 4 первым входом подключено к выходу датчика 2, а выход его соединен с входом устройства 5 измерения. Устройство 6 измерения входом подключено к выходу датчика 3, а выходом — к входу коммутатора 7. Выход коммутато-4О ра 7 подключен ко второму входу согласующего устройства 4.
Устройство 5 измерения соединено выходом с входом компаратора 8, а выход последнего подключен к входу 45 устройства 9. Выход устройства 9 соединен с входом устройства 10, выход которого соединен с входом устройства 11. Исполнительный блок 12 входом соединен с выходом устройства 11, а выход его соединен с управляющим входом ПП 1. Блок 13 синхронизации выходами подключен к синхрониэирующим входам устройства 5 и 6, коммутатора 7, устройств 9, 10,,12, а вход блока 13 подключен ко входу ПП 1, Согласующее устройство 4 предназначено для согласования сигналов, поступающих с выхода датчика 2 и с выхода устройства измерения 6 через компар атор 7 с входными параметрами устройства 5 измерения и может быть реализовано, например, при т «.. <»!I a сумматора с аттенюаторами я".«ли,-. сигнапов. Коммутатор 7 — чю «й - ек гронный коммутатор "; nn rBp7 стяующими хар акт еристиками.
Устройство преобраз овате, и 9 может быть реализовано, наприм«р, на базе генератора со счетчиком импульсов или на базе генерп ара лииейиоизменяющегося напряжения. Цр«помощи устройства 10 осуществляется рязяерт— ка во времени информации п с«противлении нагрузки, Источник питания работа<-" следующим обр аз ом.
Начало очередного такта работы источника питания и конец предыдушего такта определяется приходом импульсной команды "Сброс" на устройства 5, 6 измерения, устройство 9 преобразования, устройство 0 хранения и передачи информации и исполнительный блок 12. Импульс сброса приходит с блока 13 синхронизации. С началом очередного такта начинается измерение сварочного тока и напряжения устройствами 5, 6 измерения соответственно, продолжающееся д« прихода с блока 13 синхронизации импульсной команды
"Деление". По этой команде информация из устройства 6 измерения напряжения через коммутатор 7 и согласующее устройство 4 передается на вход устройства 5 измерения тока, где осуществляется операция обратного интегрирования информации о напряжении, что эквивалентно делению информации о токе на информацию о напряжении.
Сигнал на выходе устройства 5 v. мерения с приходом команды "Деление" начинает уменьшаться, если при измерении тока увеличивается, и в определенный момент времени достигает определенной величины (например, нуля), что фиксируется компаратором
8. Команда "Деление" является также командой для начала преобразования временного интервала в электрический сигнал в устройстве 9 преобразования. Заканчивается это преобразование по сигналу с выхода компаратора 8. Таким образом, величина преобразуемого в электрический сигнал временного интервала пропорциональна величине проводимости нагрузки, так
1444107
<. гну ет мак < иман ьно и величине проводимо< ти нагрузки, т. е, короткому замыканию на выходе источника питания. ур
Дальнейшие преобразования и определение величи<н< временного интервала проводимо< ги ключевых элементов в следунчче такте работы источника питанияя будут происходит ь с учетом это-25 го. В устройстве 9 преобразования в случае ре<лизации его на базе генератора линейно-изменяющегося напряжения осуществляется интегрирование постоянного эталонного напряжения, 30 причем вели п<на временного интервала интегрирования пропорциональна величине проводимости нагрузки и определяется как указывалось выше. В результате получается аналоговый электрический сигнал, уровень которого также пропорционален величине проводимости нагрузки. Этот сигнал заносится в устройство 10 хранения и передачи информации, где запоминается до 40 конца следукщего такта работы источника питания. В течение очередного такта одновременно с измерением информации о выходных параметрах и описанными выше преобразованиями сигнал с 45 выхода устройства 10 через устройство 11, где информация о величине сопротивления (проводимости) нагрузки преобразуется в информацию о величине временного интервала проводимос- б0 ти ключевых элементов силового преобразователя по функциональной зависимости, видом которой задается форма внешней характеристики источника питания, передается в исполнительный блок 12.
Таким образом, при помощи устройства 10, имеющего два параллельных канала, работающих через такт, осуществляется развертка информационного сигИсточник питания с силовым полупроводниковым преобразователем, содержащий силовой полупроводниковый преобраз оват ель, входом подключенный к источнику энергии, а выходом — к сварочной цепи, датчик тока сварки, включенный последовательно в сварочную цепь, датчик напряжения сварки, включенный в сварную цепь параллельно межэлектродному промежутку, устройство измерения тока сварки, устройство измерения напряжения сварки, входом подключенное к выходу датчика напряжения сварки, устройство функционального преобразования информации о сопротивлении нагрузки в информацию о величине временного интервала проводимости ключевых элементов, выход которого соединен с входом исполнительного блока, а выход исполнительного блока подключен к управляющему входу силового полупроводникового преобразователя, а также блок синхронизации, вход которого подключен к входу силового полупроводникового преобразователя, а выход соединен с синхронизирующими входами устройства измерения тока сварки, устройства измерения напряжения сварки, исполнительного блока, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью улучшения качества сварного соединения как элни< и Г ли<
< одной <. Topof lb(моментом прихода команпы "Деление", с пругой —. концом текущег< такта работы источника питания, г. е, >I .<åíòoé прихода очередн< и K<) анды "(, бр < ". Если по ка- 10 ким-.н: :рн <янам с выхода компаратора 8 не но< г.. <нн <-игнал о. завершении
oTIppBfI. <:, деления, о устройство 9 преo<".pà, т<;. чин ныдгн т информацию о макс ямал н «величине временного ин-< 15 герндл,: ..<Гикала команды "Деление" до кони-:<- «ущего такта. -3T0 соответнала во времени, <то дополнительно позволяет снизить влияние случайных факторов на достоверность ииформации и повысить помехоустойчивость и точность при управлении выходными параметрами источника питания. Исполнительным блоком 12 выбирается момент подачи управляющего сигнала на управляющий вход силового преобразователя 1. Устройство 10 и исполнительный блок тактируются с командами с выхода блока 13 синхронизации, В следующий такт работы процесс повторяется.
По сравнению с базовым объектомпрототипом предлагаемое устройство позволяет добиться улучшения качества сварного соединения, так как, повышая помехоустойчивость и достоверность информации о выходных параметрах источника питания, можно уменьшить количество прожогов, непроваров и других дефектов.
Формула изобретения
Составитель В.Пучинский
Техрел М.Дидык
Корректор В.Романенко
Редактор А.Долинич
3 акаэ 6433/15
Тираж 922
Под пи сное
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
5 I 6. 4 1 за счет повышения помехоустойчивости и очности управления выходными параметрами источника питания, в источник дополнительно введены компаратор, 5 устройство преобразования величины временного интервапа в электрический сигнал, устройство хранения и передачи информации, согласующее устройство и коммутатор, причем вход коммута- ð тора соединен с выходом устройства измерения напряжения сварки, выход коммутатора соединен с одним входом согласующего устройства, другой вход которого соединен с выходом датчика тока сварки, выход согласующего устройства соединен с входом устройства измерения тока сварки, вход компаратора соединен с выходом устроиства
07 6 измерения тока сварки, выход компаратора соединен с входом устройства преобразования величины временного интервала в электрический сигнал, а выход последнего подключен к устройству хранения и передачи информалии, выход устройства :-pлпения и передачи информапии соединен . входом устройства функционального преобразования информации о сопротивлении нагрузки в информацию о величине временного интервала проводимости ключевых элементов, синхронизирующие входы коммутатора, устройства преобразования величины временного интервала в электрический сигнал и устройства хранения и передачи информации подключены к выходу блока синхронизации.
