Устройство для автоматической дуговой сварки

 

№ 62076

Класс 21h, 30тт

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф. А. Ступель и С. А. Горбунов

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ

Заявлено 14 февраля 1941 г. эа М 40908,304714 в Народный Комиссариат электротехнической промышленности ГССР

Устройство для автоматической подачи, электрода в головках электросварочных автоматов должно удовлетворять следующим основным условиям:

1) большая скорость перемещения электродов в случае резкого изменения длины дуги;

2) не должно иметь места качание системы;

3) устройство должно состоять из нормальHой электрической арма туры серийного производства, должно быть простым, надежным и легким в наладке;

4) устройство не должно требовать высококвалифицированного персонала при уходе.

Существующие автоматические сварочные устройства не удовлетворяют всем указанным условиям.

Электромеханические системы отличаются или недостаточным быстродействием, или перерегулированием.

Схемы с электронными и иОнными приборами сложны. Хотя эти схемы сами по себе безынерционны, но в них не устранена инерционность головки. Эти устройства требуют высококвалифицированного персонала для обслуживания. Кроме того, лампы обладают небольшим сроком службы и замена новых ламп связана с настройкой.

В предлагаемом устройстве для подачи электрода применен двигатель-генератор по схеме Вард-Леонарда, в котором возбуждение генератора зависит от напряжения сварочной дуги. При этом, согласно изобретению, обмотка возбуждения генератора включена в диагональ моста, три плеча которого представляют омические сопротивления, а в четвертое включен коротко-замыкающий контакт вибрационного реле, имеющего две обмотки: одну — включенную на напряжение дуги, и другую — включенную на напряжение генератора.

Сущность изобретения поясняется прилагаемым чертежом. На фиг. 1 изображена электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — диаграмма изменения времени (t) напряжения дуги (U) и суммарных ампервитков магнитной системы реле (AlV). № 62076

Основные элементы устройства следующие:

М вЂ” асинхронный двигатель агрегата;

à — генератор, питающий двигатель подачи; обмотка возбу>кдения генератора включена в схему моста, три плеча которого представляют собой омические сопротивления, а в четвертом включен контакт К реле Р,.

Мп — быстроходный двигатель подачи, приводящий во вращение ролик подачи (без редуктора).

P> — вибрационное электромагнитное реле, снабженное двумя обмотками рабочей а и противоколебательной в; последняя включена на напряжение генератора Г через потенциометр П; рабочая обмотка а включается на напряжение дуги — при постоянном токе непосредственно, при переменном токе — через купроксный выпрямитель В (фиг. 1); реле обладает высоким коэффициентом возврата — порядка 0,98.

Работа устройства поясняется диаграммой на фиг. 2.

На этой диаграмме по оси абсцисс отложено время, по оси ординат напряжение U дуги и суммарные ампервитки АW реле Р,, Если система должна поддер>кивать постоянным напряжение дуги при значении Ь, то реле Р1 настраивают так, чтобы контакты К замыкались при U, а размыкались при U,; разница U,— U, должна быть порядка 2% Ug .

Рассмотрим три режима работы: а) Нормальный — напряжение дуги U íå меняется.

Контакт К реле замкнут. Ток возбуждения генератора течет в направлении П (подъем). В генераторе создается э.д. с. такого направления, при котором двигатель Мп стремится поднять электрод. Двигатель успевает повернуться только на небольшой угол, так как при возрастании э.д. с. генератора ампервитки противоколебательпой обмотки в добавляются к ампервиткам рабочей, вследствие чего происходит быстрое размыкание контактов.

При этом меняется направление тока возбуждения генератора — по стрелке 0 (опускание); направление э.д. с. генератора меняется и двигатель Мп получает импульс на опускание.

При этом вследствие размагничивающего действия ампервитков обмотки в реле разомкнет контакты раньше, чем дуга сократится на большую величину; двигатель успевает повернуться на небольшой угол.

Получается вибрационный режим работы реле и двигатель Ма находится в непрерывно-реверсивном режиме — чуть «ерзает» вперед и назад.

Фактически угол поворота на опускание несколько больше угла повоpîòà на подъем, что определяется сгоранием электрода и необходимостью медленной подачи. б) Резкое увеличение напряжения, получающееся при увеличении длины дуги.

Контакты реле размыкаются, двигатель вращается в сторону опускания с большой скоростью. Напряжение дуги падает. Суммарные ампервитки системы реле уменьшаются с большой скоростью, так как наведенная э.д. с. генератора создает значительное число ампервитков в противоколебательной обмотке 8.

В точке 4 реле замыкает контакт, двигатель по инерции двигается немного вниз точка 5) и уже сразу получает импульс к движению вверх. в) Резкое уменьшение напря>кения дуги (сокращение дуги).

В данном случае меняется направление ампервитков обмотки 8. № 62076

При описанном способе регулирования получается с одной стороны быстродействие, а с другой — избегаются качания системы, так как двигатель подачи реверсируется с некоторым предварением.

Особенностями предлагаемого устройства являются:

1) быстродействие, что обеспечивается наличием на головке быстроходного двигателя, действующего на электрод без редуктора;

2) отсутствие качений, что обеспечивается с одной стороны схемой возбуждения генеоатора и с другой стороны наличием противоколебательного контура;

3) легкость настройки: сопротивления моста могут быть легко подобраны для разных типов генераторов и в данной схеме не требуются специальные виды генераторов. Наличие потенциометра позволяет легко настроить схему на любую степень демпфирования. Настройка реле на определенное напряжение дуги осуществляется пружиной;

4) простота и надежность устройства: все элементы нормального исполнения; реле P — нормальное, с той разницей, что в нем добавлена одна катушка в.

Благодаря гибкости схемы и быстроте срабатывания можно сварочные автоматы переводить на сварку переменным током.

Предмет изобретения

Устройство для автоматической дуговой сварки с применением для подачи электрода двигатель-генератора по схеме Вард-Леонарда, в котором возбуждение генератора зависит от напряжения дуги, о тл ичающееся тем, что обмотка возбуждения генерагора включена в диагональ моста, три плеча которого представляют омические сопротивления, а в четвертое включен коротко-замыкающий контакт вибрационного реле, имеющего две обмотки: одну, включенную на напряжение дуги (непосредственно, если дуга постоянного тока, или через выпрямитель, если дуга переменного тока) другую на напряжение генератора (в частности, через регулируемое сопротивление по схеме потенпиометра). № 62076 Риг. /

АЩ/

Фаг Z

Редактор Ю. Б. Городецкий Техред А. А, Камышникова Корректор В. Андрианова

Подп. к печ. 15/111 62 г

За к. 333/1

2/6.

Типография, пр. Сапунова, 2.

Формат бум. 70 Q 108 />q

Тираж 200

ЦБТИ при Комитете по делам изобретений и при Совете Министров СССР

Москва, Центр, М. Черкасский пер., д.

Обьем 0,35 изд. л.

Цена 5 коп, открытий