Способ управления током в сварочной машине

 

Союз Советских

Социалистических республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к аат. свид-ау (51)М. Кл. (22) Заявлено 2706.77 (21) 2501409/25-27

В 23 К 11/24 с присоединением заявки ¹ (23) Приормтет

Государственный комнтет

СССР но делам нзобретеннй н открытий

Опубликовано 05.07.79. Бюллетень М2 25

Дата опубликования описания 050779 (53) УДК 621.791.

° 763 {088.8) (12) Автор изобретения

И.М.Блинов (71) Заявитель

{54) СПОСбБ УПРАВЛЕНИЯ ТОКОМ В СВАРОЧНОЙ

МАШИНЕ

Изобретение относится к сварочному производству, а именно к способам управления током при сварке, пре- имущественно при контактной сварке деталей малой толщины. 5

Известен способ фазового управле-ния сварочным током на промышленной частоте, осуществляемый с помощью различных устройств типа регуляторов переменного тока и выпрямителей (1) .

Недостатком этого способа является низкая частота тока управления, что не позволяет достичь достаточной эффективности регулирования в условиях малой длительности импульсов сварочного тока, необходимой для сварки деталей малой толщины.

Так, например, при контактной сварке деталей, толщиной менее 0,8 мм, оптимальная длительность им пульсов лежит в пределах 0,5+50 мс, что соответствует 1+5 точкам регулирования сварочным током. .25

Известен способ управления с помощью переменного тока высокой частоты путем его регулирования в каждой полуволне. Этот способ реализован, например, в устройстве для контактной свар-. ки {2). Применение этого способа позволяет значительно увеличить частоту точек управления и обеспечить автоматическое" регулирование сварочным током.

Основным его недостатком является снижение КПД и увеличение потребляемой реактивной мощности s контактных сварочных машинах по мере увеличения частоты тока, что ограничивает его применение при сварке деталей малой толщины»

Известен способ управления током в сварочной машине, прн котором изме:няют длительность и частоту включения коммутатара постоянного тока (3) .

Этот способ состоит в том, что постоянное напряжение источника {например, выпрямителя) с помощью одного управляемого коммутатора периодически поДключается к активно-индуктивной нагрузке, например в виде контактной сварочной машины, шунтированной обратным вентилем. Ток нагрузки, а вместе с ним и сварочный ток, при этом, регулируется за счет изменения длительности и частоты включения коммутатора.

Такой способ регулирования мажет быть применен для управления током вплоть до самой малой длительности

3 671956 4 им УльЬа сварочноГо тока поскольку - " -при минимальной длительности каждополучающаяся при этом его высоко- го включения. Это позволяет в широчастотная переменная составляющая ких пределах и з мен ят ь скв ажн ость имеет, как правило, относительно напряжения на нагрузке ()н (cM.ôèã. небольшую амплитуду и практически не 2в,г), а вместе с ней и среднее

" влияет на энергетические характерис- значение тока iH сохраняя высокой тики машины. частоту регулирования во всем диаОсновной недостаток этого способа пазоне изменения тока. Вентиль В связан с недостатком известных схем служит для шунтирования нагрузки тиристорных коммутаторов, применяе- Вн Ьн в момент выключения коммутамйх для ex î реализации, и заключает- торов. ся в наличии значительной величины )О Управление коммутаторами в завипредельной, нерегулируемой длитель- симости от их электрической схемы ности включенного состояним " коммута- и характеристик может осуществлятьтора,, ограниченной временем выключе- ся двумя способами. Первый способ ния тиристоров. Это приводит к тому, (фиг.2r) состоит в том, что каждый что при предельной, частоте регулирова 5 из коммутаторов обладает полностью ния управление током нагрузки произ- автономным управлением и включается водится, в основном, за счет йзменения с регулируемой задержкой один по от" частоты управляющих "импульсййх возымей =: ношению к другому (tpi или tp соотствий, которая при постоянйой длитель. ветственно). При этом, как следует

" "ности вклвчейия коммутатбра", "очевиднощ из диаграмм, длительность интервала " "уМеньшается пропорцйонаЛьно уменьшению между включениями управляющих возтока нагрузки. действий или длительность цикла реЦелью изобретения является увеличе- . - гулирования в зависимости от велиние диайазона автоматическбго регули- чины тока изменяется от половины рования нагрева свариваемых деталей цикла работы одного коммутатора до на высокой частоте и повышение качест- минимальйой длительности его вклюва сварных соединений. чения. Отсюда следует, что максималь Фто доСтигается тем, что исполь- " " йая частота управления тока нагруззуют второй коммутатор, который соеди- ки несколько превосходит максимальняют последовательно с первым и вклю- ио-допустимую частоту включений кажчают поочередно с ним, при этом упЗО дого из коммутаторов в отдельности. равление током производят за счет из- При втором способе управления менения длительности и частоты общей коммутаторами (фиг. 2д-з) один иэ йроводимости обоих коммутато э6в" ." йих полностью автономен и может ! I

На фиг. l представлена функциональ- работать в режиме включено-вйная схема устройства для реализации З ключено с постоянной частотой, предложенного способа; на фиг.2 - а второй - включается с регулируемой диаграммы, характеризующие режим ра- задержкой р по отношению к первому боты устройства при управленийим-. " и выключается за счет увеличенной пульсом тока нагрузки, пропорциональ- -паузы между включениями пер oro ного сварочному току машины; . 40 коммутатора . на фиг.З - пример схемы широтно-им- Очевидно, что описанный режим рапульсного регулятора с тиристорными боты второго коммутатора аналогичен коммутаторами, снабженнймй цепью,фщ известному режиму работы тиристора автономного выключения; на фиг.4 - . в схемах питания от сети переменного схема широтно-импульсного регулятора, 45 тока при фазовом регулировании.

s которой один иэ коммутаторов заме- ОднаКо в этом случае коммутирующую нен тйристором. т " ройь" напряжения сети выполняет автоУстройство содержит источник Е по- номный- ксймутатор постоянного тока. стоянного напряжения через тиристор- .Как следует из диаграмм, частота реные коммутаторы К 1, K 2, подключен- 50 гулирОвания тока нагрузки при этом

- ные к активно-индуктивной нагрузке пособе и авления оказывается нечем в первом случае, Ra Lí, эквивалентной сварочной ма- сколько ниже, ч в р у шине параллельно которой подключа- "" i также "-" ийже максимальной частоты шине, параллель включения первого коммутатора вспед6 .. Коммутаторы (ключи ) К 1 и К 2 при- ствие не кот орого Увеличения паУзы я ал ыми т е их прово- м®"ду его включениями для созда"ия нимаются идеальными, т.е. их проводимость равна бесконечности во вклю чности во вклю условий для выключения второго коммученном состоянии и нулю - в выключенном. Однако, для удобства изобра- -.

8 схеме (фиг.3) каждый из коммутатояние коммутаторов яние коммутаторов обозначено в виде тоРов, построенных на базе тиристороВ

О включенное ЧО Tl и Т2, снабжен соответствующей L

Сх4 иа устройства рабогает" следую- с цепью для его автономного выключения, и-поэтому такой регулятор может

Коммутаторы K 1 и К 2 включаются бЫть исПользОван для управления по задержкой;цруг относительно другу 65 первому способУ.

1956 формула и 3 обретенн я в нн

E и

cr i сг г

ФиЕ Р

Составитель Г.Чайковский

Техред H. Ба бурка Корректор М. Вигула

Редактор И.Марховская

Заказ 3764 /12 Тираж 1221 . Подписиое

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по дег)ам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/3

Филиал ППП Патент, r.Óæãoðîä, ул.Проектная, 4

5 67

B. схеме (фиг.4) один иэ коммутаторов заменен тиристором (Tl ), что очевидно . позволяет значительно упростить электрическую схему устройства. Однако при этом возможно управление током только по второму способу,что,как было показано, ведет к некоторому снижению частоты регулирования.

Таким образом, при применении предложенного фазового способа управления с помощью двух последовательно соединенных коммутаторов постоянного типа может быть достигнута частота регулирования, близкая к максимально допустимой частоте работы каждого коммутатора, во всем диапазоне изменения тока нагрузки (сварочного тока) °

Способ управления током в сварочной машине,при котором изменяют длительность и частоту включения коммута- тора постоянного тока сварочной цепи, о т л и ч а ю щ.и и с я тем, что, с целью увеличения диапазона автоматического регулирования нагрева свариваемых деталей на высокой частоте

5 и повышения качества сварных соединений, используют второй коммутатор, который соединяют последовательно с" первым и включают поочередно с ним, при этом управление током производят

)О за счет изменения длительности и частоты общей проводимости обоих комму таторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патон Б.Е., Лебедев В.К. Электрооборудование для контактной сварки.

М., Машиностроение, 1969, с.38-50.

2, Авторское свидетельство СССР

Р 356073, кл . В 23 К 11/24, 1971.

3. Авторское свидетельство СССР

9 221878, В 23 K 9/00, 1968.