Способ приварки концов обмотки якоря электродвигателя к коллекторным пластинам

 

Изобретение относится к сварке неплавящимся электродом и может быть использовано при роботизированном производстве коллекторных электродвигателей. Целью изобретения является повышение производительности и качества приварки за счет синхронизации зажигания дуги с положением электрода над коллекторной пластиной. Для контроля положения электрода между электродом и коллектором создают ионизированный поток газа, через который пропускают ток несамостоятельного разряда. Величина тока зависит от сопротивления цепи. Минимальное значение тока несамостоятельного разряда свидетельствует о нахождении электрода над изоляционной пластиной. Для приварки выводов используют сварочную горелку с дополнительными электродами, расположенными вне зоны горения дуги. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„4 2198 (51)4 В 23 К 9/16

ОЙИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABYGPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4076334/25-27 (22) 28.04.86 (46) 15.04.89. Бюл. Н - 14 (72) Н.В. Ермохин, В.В. Захаров, П.П. Кулик, О.В. Синягин, И.M. Токмулин и В.Г. Шамшурин (53) 621.791.753.9(088.8) (56) Патент Франции У 2032007, кл. В 23 К 9/06, 1970.

Авторское свидетельство СССР

В 1214357, кл. В 23 К 9/16, 1984.

Авторское свидетельство СССР и- 846165, кл. В 23 К 9/16, 1979. (54) СПОСОБ ПРИВАРКИ КОНЦОВ ОБМОТКИ

ЯКОРЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ К КОЛЛЕКТОРНЫМ

ПЛАСТИНАМ (57) Изобретение относится к сварке неплавящимся электродом и может быть использовано при роботизированном про)

Изобретение относится к сварке неплавящимся электродом и может, быть использовано в роботизированном производстве коллекторных электродвигателей при автоматической приварке выводов обмотки к контактным пластинам.

Цель изобретения — повьппение.произ- водительности и качества изделия за счет автоматической синхронизации зажигания дуги с положением рабочего электрода над коллекторной пластиной.

На чертеже изображен коллектор и схема реализации способа.

Коллектор 1 состоит из чередующихся контактных пластин 2 и изоляционных прокладок 3. Коллектор равномерно вращают со скоростью, задаваемой по технологии сварки. Основной неплавяизводстве коллекторных электродвигателей. Целью изобретения является повышение производительности и качества приварки за счет синхронизации зажигания дуги с положением электрода над .коллекторной пластиной. Для контроля положения электрода между электродом и коллектором создают ионизированный поток газа, через который пропускают ток несамостоятельного разряда. Величина тока зависит от сопротивления, цепи. Минимальное значение тока несамостоятельного разряда свидетельствует о нахождении электрода над изоляционной пластиной. Для приварки выводов используют сварочную горелку с дополнительными электродами, расположенными вне зоны горения дуги.

2 з.п. ф-лы, 1 ил.

2 щийся электрод 4, расположенный по оси сопла 5, приближают к поверхности коллектора 1.и удерживают между ними зазор, задаваемый по технологии сварки. Через сопло 5 подают защитный газ

6, величину расхода которого устанавливают по технологии сварки, обеспечи- вая ламинарное истечение защитного гагаза 6 из сопла 5 для обеспечения . стабильности положения электрической дуги при сварке.

На дополнительные электроды 7, расположенные вне зоны сварки и электрически не связанные с основной сварочной цепью, подают высоковольтное напряжение U низкой частоты (<10 Гц), например промьппленной (50 Гц), источника 8. Под действием высоковольтного

1472198 напряжения защитный газ нонизируется и в виде струи слабоионизированной плазмы сносится в зазор между основным электродом 4 и поверхностью коллектора 1.

На основной электрод и коллектор . подают постоянное дополнительное напряжение U> от дополнительного источника 9. Величину дополнительного нап- 10 ряжения экспериментально подбирают меньшим, чем напряжение перехода несамостоятельного разряда, возникаю-. щего между основным электродом и контактными пластинами, в самостоятель- 15 ный дуговый разряд.

Величину тока несамостоятельного разряда измеряют любым известным способом и при перемещении основного электрода относительно поверхности 20 коллектора регистрируют момент достижения током несамостоятельного разряда неименьшей величины.

Изменение величины тока несамостоятельного разряда происходит потому, что величина тока в ограниченной ионизированной области, какой является вдуваемая в сварочный зазор плазма, зависит от площади электродов ° поэтому при расположении основного электрода над контактной пластиной величина тока больше, а при распЬложении над изоляционной прокладкой — значительно меньше. Вследствие малых, . (10 мА) величин токов несамостоя- З5 тельного разряда, для измерения тока необходимо применять электронные,измерительные приборы с предварительным усилением сигнала.

Измерение тока несамостоятельного разряда может, например„ проводиться электронным цифровым миллиамперметром 10, при этом значение величины тока в каждое предыдущ е измерение д5 сохраняется в электронном запоминающем устройстве 11 и сравнивается со значением тока в ка?щое последующее измерение в компараторе 12. После выделения мин?п?ума ТОка несамОстОятель- 50 ного разряда с компаратора 12 подается сигнал включении силового источника 13 в результате чего на осноьной электрод 4 и коллектор 1 подается силовое напряжение U и возбуждается электрическая дуга, т.е. начинается сварка, при этом между моментом регистрации минимума тока и включением силового источника 10 может вводиться временная задержка в соответствии с технологией сварки.

Подача на дополнительные электроды 7 высоковольтного напряжения низкой частоты позволяет без изменения параметров потока защитного газа 6 получать поток плазмы с достаточно высокой электропроводностью без увеличения расхода защитного газа выше рабочего значения, так как между дополнительными электродами 7 реализуется тлеющий разряд, в котором не происходит нагрева газа. Так, при расстоянии между дополнительными электродами 5-15 мм, диаметре основного электрода 1-4,5 мм, расходе защитного газа (аргона) 0,005-0,02 r/с, расстоянии от дополнительных электродов до поверхности коллектора 8-16мм,— величине сварочного зазора. 0,8-2,5 мм высоковольтное напряжение было 8—

12,кВ, измеряемое значение тока несамостоятельного разряда 0,5-4 мА, при дополнительном напряжении 5-12 В.

Наиболее просто получить переменное высоковольтное напряжение, напри мер, промышленной частоты. Однако при измерении во времени высоковольтного напряжения на дополнительных электродах соответственно меняются и свойства плазмы в сварочном, зазоре, и величина тока несамостоятельного разряда. Поэтому последовательные измерения необходимо проводить в моменты достижения высоковольтным напряжением заданного мгновенного значения, например максимума положительной полуволны. Кроме. того, для однозначной идентификации момента прохождения основного электрода над изоляционной прокладкой путем выделения тока несамостоятельного разряда значительно меньшей величины необходимо, чтобы частота высоковольтного напряжения выбиралась из соотношения

f > V/d, где f, — частота высоковольтного напряжения;

V — скорость относительного перемещения основного электрода и коллектора; ш? рина и о яцчочлои ?? оклядки

При обычно реализуемых скоростях сварки 5-20 мм/с и ширине изоляционной прокладки 0,5-3 мм этому условно

5 1! 4721 отвечает промьш ленная частота (50 Гц) или более высокая.

При подаче же на дополнительные электроды 7 высоковольтного постоянно5 го напряжения измерения тока несамостоятельного разряда можно проводить непрерывно или с частотами, большими чем Г. Повышение частоты увеличивает точность определения местонахождения 10 электрода относительно коллекторной пластины, Пример. Производилось возбуждение электрической дуги при роботизированной автоматической сварке не- 15 плавящимся электродом коллекторов электродвигателей.

Ширина изоляционной прокладки 2 мм, ширина контактной пластины 5 мм, диаметр основного электрода 3 мм, причем 20 конец основного электрода заточен на конце с углом 60 при вершине, скорость относительного перемещения основного электрода и поверхности коллектора 9 мм/с, сварочный зазор 1,5 мм, 25 расход защитного газа 0,01 r/с, расстояние между дополнительными электродами 10 мм, расстояние между дополни- тельными электродами и поверхностью коллектора 14 мм, высоковольтное напряжение 7,5 кВ, частота 50 Гц, дополнительное напряжение 8 В, максимальная величина тока несамостоятельного разряда 1,5 мА, величина силового напряжения 75 В.

Частота измерения тока несамостоятельного разряда 50 Гц.

Максимальное значение тока несамостоятельного разряда 1,3 мА, максимальное значение тока несамостоятель- 4р ного разряда 0,8 мА; временная задержка на включение силового напряжения

О, 15 с, электрическая дуга возбуждалась стабильно на расстоянии 0,8 мм от края каждой контактной пластины 45 при высоком качестве и воспроизводимости сварных соединений.

При реализации предлагаемого способа с подачей на дополнительные электроды постоянного высоковольтнОго напряжения и при указанном выше значении остальных параметров процесса измерение величины тока несамостоя- . тельного разряда проводилось с частотой 500 Гц.

Предлагаемый способ возбуждения электрической дуги при автоматической сварке коллекторов электродвигателей позволяет стабильно возбуждать элект6 рическую дуг: в заданном месте каждой контактной пластины, что обеспечивает повышение качества и воспроизводимости сварных соединений, а применение высоковольтного низкочастотного напряжения позволяет использовать электронные системы управления сваркой с обеспечением их надежной работы.

Формула изобретения

1. Способ приварки концов обмотки якоря электродвигателя к коллекторным пластинам, отделенным одна от другой слоем изоляции, при котором якорь вращают, а приварку каждого конца обмотки осуществляют последовательно дуговой сваркой в защитном газе с использованием рабочего неплавящегося электрода, между рабочим электродом и коллекторной пластиной прикладывают силовое напряжение и осуществляют поочередное зажигание дуги на каждой пластине, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности процесса и качества изделия за счет автоматической синхронизации зажигания дуги с положением рабочего электрода над коллекторной пластиной, используют сварочную горелку с дополнительными неплавящимися электродами, расположенными в сопле вне зоны горения основной дуги, между рабочим электродом и коллекторной пластиной прикладывают вспомогательное напряжение, достаточное для возбуждения несамостоятельного разреза, но недостаточное для перехода его в дуговой процесс, между дополнительными электродами прикладывают высоковольное напряжение, измеряют ток несамостоятельного разряда, а силовое напряжение на рабочий электрод подают после достижения током несамостоятельного разряда наименьших значений.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что между дополнитель" ными электродами прикладывают переменное напряжение с частотой, превышающей отношение скорости перемещения рабочего электрода относительно коллекторной пластины к толщине изоляции, а ток несамостоятельного разряда измеряют в моменты времени,синхронизированные с заданным мгновенным значением высоковольтного напряжения, и полученные результаты измерения последовательно сравнивают между собой.

1472198

Составитель Е. Сомова

Техред Л.Олийнык Корректор Н. Гунько редактор В. Ковтун

Заказ 1652/12 Тираж 892 Подписное

ВЯИКПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж i35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

3 Способ по п.1, о т л и ч а ющ и Й с я тем, что между дополни" тельными электродами прикладывают постоянное напряжение.