Устройство экстремального регулирования мощности сварочной дуги

 

Изобретение относится к сварке, в частности к автоматическому управлению электрическим режимом процесса электродуговой сварки. Цель изобретения - повышение устойчивости процесса сварки при экстремальном регулировании мощности электрической сварочной дуги. Устройство содержит управляемый источник питания, регулятор тока, датчик мощности, шунт для измерения тока, полосовой фильтр, усилитель-ограничитель и синхронный детектор. В устройство введены дифференцирующее устройство, два компаратора и два аналоговых ключа. Устройство позволяет исключить режимы неустойчивого оплавления за счет подачи напряжения смещения через первый аналоговый ключ на вход регулятора тока при выходном сигнале дифференцирующего устройства по току, близком к нулю. При этом ток сварки уменьшается. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„574393

А2 (sz)s В 23 К 9/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 1201081 (21) 4380822/31-27 (22) 19.02.88 (46) 30.06.90. Бюп. № 24 (7i) Тульский политехнический институт (72) Н.Г.Тупиков, В.В.Подсевалов, А.Н.Акимов и И.Г.Грибков (53) 621.791.75 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1201081, кл. В 23 К 9/10, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ЭКСТРЕМАЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ МОЩНОСТИ СВАРОЧНОЙ ДУГИ (57) Изобретение относится к сварке, в частности. к автоматическому управлению электрическим режимом процесса электродуговой сварки. Цель изобретения — повышение устойчивосИзобретение относится к сварке, а именно к автоматическому управлению электрическим режимом процесса электродуговой сварки, и является усовершенствованием известного устройства по основному авт.св. N 1201081.

Цель изобретения — повышение устойчивости процесса сварки при экст.ремальном регулировании мощности электрической сварочной дуги.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства, на фиг.2 — зависимость мощности сварочной дуги от тока сварки.

Устройство содержит управляемый источник 1 питания, питающего сварочную дугу 2,. датчик 3 мощности, ти процесса сварки при экстремальном регулировании мощности электрической сварочной дуги. Устройство содержит управляемый источник питания, регулятор тока,. датчик мощности, шунт для измерения тока, паласовой фильтр, усилитель-ограничитель и синхронный детектор ° В устройство введены дифференцирующее устройство, два компаратора и два аналоговых ключа. Устройство позволяет исключить режимы неустойчивого оплавления за счет подачи напряжения смещения через первый аналоговый ключ на вход регулятора тока при выходном сигнале дифференцирующего устройства по току, близком к нулю.

При этом ток сварки уменьшается.

2 ил. подключенный к сварочной цепи, полосовой фильтр 4, служащий для выделения колебаний сварочного тока с частотой ш 50 Гц и соединенный с входом усилителя-ограничителя 5, вы-ход которого соединен с первым входом синхронного детектора 6, второй вход которого подключен к выходу. датчика мощности, вход дифференцирующего устройства 7 по току подключен к выходу датчика мощности, а выход — к входам первого 8 и второго

9 компараторов, выход первого компаратора подключен к первому входу первого аналогового ключа 10, на второй вход которого падается напряжение смещения, à em выход сое1574393

Uc3= К, (Iч-I )

В этом случае сигнал на выходе дифференцирующего устройства 7 больше нуля:

ЙР 0

d I и на выходе BToporo компаратора на 40 строенного на положительное значение напряжения (положительный сигнал с выхода дифференцирующего устройства 7), появляется сигнал, открывающий второй аналоговый ключ 12. Сигнал с выхода синхронного детектора 6 через открытый ключ 12 подается через регулятор 11 тока на управляющий источник 1 питания. В .результате сварочный ток увеличивается и стремится к экстремальному значению Х

Для исключения возможности выхода в зону неустойчивого оплавления,т.е. на правую ветвь характеристики P =

f(I ), служит первый компаратор 8

55 и первый аналоговый ключ 10. Компаратор 8 настроен на нулевое напряжение„т.е. когда на его вход с выхода дифференцирующего устройства по. току динен с первым входом регулятора 11, второй вход которого соединен с выходом второго аналогового ключа 12, первый вход которого подключен к выходу синхронного детектора, а второй вход — к выходу второго компаратора.

Источник 13 напряжения смещения выходом подключен к второму входу пер вого аналогсвого ключа 10.

Устройство работает следующим образом.

Управляемый источник 1 питания питает сварочную дугу 2. Мощность, выделяемая на дуге, измеряется датчиком 3 мощности. Колебания сварочного тока с частотой 150 Гц. (в данном случае питание осуществляется трехфазным выпрямителем) выделяются полосовым фильтром 4. В усилителе-огра-. ничителе формируется сигнал прямоугольной формы U >. Сигнал с датчика

3 мощности и опорный сигнал U on подаются на синхронный детектор 6, причем синхронный детектор реагирует только на переменную составляющую.

При значениях тока сварки, меньших его экстремального значения, т,е. при I o (I з (фиг. 2), рабочая точка находится левее экстремума. Сигнал . на выходе синхронного детектора пропорционален отклонению сварочного тока от экстремального значения;

30 не поступает никакого сигнала, на

его выходе имеется сигнал соответствующего уровня, которым открывается первый аналоговый ключ 10. В это время второй аналоговый ключ 12 закрыт, так как сигнал на выходе второго компаратора 9 отсутствует. В результате на вход регулятора 11 через первый аналоговый ключ 10 подается сигнал U от источника 13 напряжения смец1ения, уменьшающий сварочный ток I до значения, меньше— го его экстремальной величины. Как только ток сварки Io станет меньше экстремального значения Iсэ, ключ 10 закроется, откроется ключ 12 и регулятор 11 снова подключится к синхронному детектору б.

Таким образом, ток сварки все время поддерживается.на уровне, очень близком к экстремальному значению, но регулятор работает только на левой части экстремальной характеристики Р = f(I ), в результате чего исключаются режимы неустойчивого оплавления и вследствие этого повышается качество процесса сварки.

Предлагаемое устройство экстремального регулирования мощности сварочной дуги позволяет по сравнению с известным повысить устойчивость сварочного процесса, исключить выход его в режимы неустойчивого оплавления, в результате чего повысить качество сварки, Ф о р м у л а изобретения

Устройство экстремального регулирования мощности сварочной дуги по, авт, св. N - 1201081, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения устойчивости процесса сварки, оно снабжено дифференцирующим устройством по току, двумя компараторами и двумя аналоговыми ключами, при этом вход дифференцирующего устройства подключен к выходу датчика мощности, а выход — к входам первого и второго компараторов, выход первого компаратора подключен к первому входу первого аналогового ключа, второй вход которого соединен с выходом источника напряжения смещения, а его вьгход соединен с первым входом регулятора, второй вход которого соединен с выходом второго аналогового ключа, первый вход которого подключен к выходу синхронного детектора, а второй вход — к выходу второго компаратора.

1574393 сз

Фиг. 2

Составитель В.Пучинский

Редактор М.Петрова Техред И.Ходанич Корректор Л.Патай

Заказ 174б Тираж б54 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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