Регулятор переменного тока машины для контактной сварки

 

(á3) Дополннтельное к авт. санд-ву (22) Заявлено 03.1276(21) 2424943/25-27 (51}М. Кл.

В 23 К 11/24 с прнсоеднненнем заявки М

Государственный монитет

СССР по amass изобретений и открмтий

Опублнковано 1509.79. Бкзллетень Йо 34 (S3} УДК 621. 791. ,763.037 (088. 8) Дата опублнкованню описанию 1509.79 (72) Авторы изобретений

В.А. Ерофеев, Ю.Г, Грибков, M.В. Кузнецов, B.Í. Логвинов и Б.С. Вишневецкий и (54) РЕГУЛЯТОР ПЕРЕМЕННОГО ТОКА МАШИНЫ

ДЛЯ КОНТАКТНОЙ СВАРКИ лена тем, что моделирующее устройство должно воспроизводить связь управляющего воздействия (в данном случае фазового угла включения вентилей в цепи сварочной машины) с контролируемым параметром сварочного процесса, т.е. с действующим значением сварочного тока или напряжения. Эта связь выражается функцией следующего вида где I

Изобретение относится к области сварочного производства, а именно к системам стабилизации электрических параметров машин контактной сварки.

Известен регулятор переменного тока, содержащий последовательно соединенные устройство измерения регулируемого параметра сварочного процесса, орган выделения сигнала тО рассогласования, автоматический ключ, интегратор, фазоимпульсный модулятор, связанный с управляемыми вентилями в силовой цепи сварочной машины, и блок деления, выполненный 15 в виде мультивибратора, выход которого соединен с управляющим входом автоматического ключа, а вход делителя — с выходом устройства измерения, и синфазирующее устройство, 20 вход которого связан по току и на..ряжению с силовой цепью сварочной машины, а выход — с фазоимпульсным модулятором t1).

Однако в этом регуляторе модели- 25 рующее сварочную цепь устройство оказывается очень сложным в случае применения его для стабилизации действующих значений сварочных токов и напряжений. Эта сложность обуслов- 3() — действующее значение тока;

T — длительность полувол— ны тока;

1(Ч, г,L) — мгновенное значение тока, протекающего по моделирующей цепи при включении вентилей сварочной машины при фазовом угле Ч ;

r,L — параметры моделирующей цепи, пропорциональные активному сопротивлению и индуктивности сварочной цепи.

Таким образом устройство, моделирующее сварочно цепь, в случае стабилизации действующих значений тока и напряжения должно содержать последовательно соединенные индуктивность и активное сопротивление, включенные параллельно сварочной машине, и вычислительное устройство, возвадящее ток моделирующей цепи в квадрат, интегрирующее в течение полуволны тока и извлекающее квадратный корень.

Целью изобретения является упрощение конструкции регулятора и повышение его надежности.

Цель достигается тем, что регулятор снабжен линией задержки, выполненной B виде многоэвенного активноемкостного фильтра нижних частот с постоянным временем задержки, равным отношению среднего значения угла сдвига фазы между током и напряжением в аиловай цепи машины к угловой частоте тока в этой цепи, при этом линия задержки включена между выходом интегратора и входом делимого блока деления, а запускающий вход блока деления, выполненного с временем срабатывания на порядок меньший времени задержки, присоединен к выходу синфазирующего устройства.

При таком решении отпадает необходимость в применении устройства, моделирующего сварочную цепь, так как напряжение -на выходе интегратора, поступающее через линию задержки на вход делимого блока деления, пропорционально действующему значению тока или напряжения в сварочной цепи благодаря линейной зависимости в рабочем. диапазоне действующего значения тока от угла включения вентилей при индуктивном характере сопротивления машин контактной сварки, обладающих очень низким коэффициентом мощности. Величина времени задержки обусловлена необходимостью обеспечения соответствия управляющего сигнала на выходе интегратора, измеренному устройством измерения, разделенных во времени длительностью полуволны тока. Это соответствие нарушается при времени задержки, большем половины периода питающего напряжения. При времени задержки, меньшем длительности блока деления, регулятор теряет устойчивость.

Блок деления синфазирован а питаю" щим сварочную цепь напряжением, так как вычисление величины, обратной коэффициенту передачи сварочной цепи и осуществляемое путем деления управляющего сигнала на измеренную величину.,возможного только после окончания полуволны тока.

На фиг. 1 изображена структурная схема регуляторау на фиг. 2 — времен685459 4 ные диаграммы напряжений на выходах некоторых элементов регулятора.

Регулятор переменного тока содержит орган 1 выделения сигнала..рассогласования, который подключен к выходам устройства 2 задания устройства 3 измерения действующего значения сварочных тока или напряжения и связан посредством автоматического ключа 4 с интегратором 5.

К выходу интегратора 5 подключен

1О фаэоимпульсный модулятор 6, связанный с управляемыми вентилями 7 в силовой цепи контактной сварочной машины 8. Выход блока 9 деления, выполненного в виде мультивибратора, 15 соединен с управляющим входом ключа

4, вход делителя блока 9 деления присоединен к выходу устройства 3 из.мерения, а вход делимого — к выходу линии 10 задержки, вход которой подключен к выходу интегратора 5. Устройство 3 измерения, фаэоимпульсный модулятор 6 и блок 9 деления связаны с выходами синфазируищего устройства 11, включенного в сеть, питаю щую сварочную машину 8.

В процессе сварки на выходе интегратора 5 формируется сигнал f» поступающий на вход фазоимпульсного модулятора 6. Фазоимпульсный модулятор 6 запускается в начале каждого полупериода,питающего напряжение синфазирующим устройством 11,и вырабатывает импульс, запускающий управляемые вентили 7 при фазовом угле Ч заданным сигналом Йп.В силовой цепи машины 8 протекает сварочный ток а на электродах машины 8 появляется напряжение 0, Ток i или напряжение и преобразуется устройством 3 изме- рения в импульсы напряжения Х, ампли40 туда которых пропорциональна действующему значению измеряемых тока 1 или напряжения ц. Эти импульсы напряжения Y поступают на орган выделения сигнала рассогласования 1, где вычитаются из сигнала х блока 2 задания. Сигнал рассогласования E при замыкании автоматического ключа 4 интегрируется интегратором 5.

Длительность замыкания ключа 4 задается блоком 9 деления и пропорциональна частному от деления сигнала f > на выходе интегратора

5, управляющего током 1 в сварочной цепи, на сигнал У, амплитуда которого пропорциональна действующему значению этого тока 1. Управляющий сигнал Е и и результат управления (амплитудное зна4ение A импульса напряжения Y) разделены временем Ъ протекания полуволны сварочного тока. Для получения на вйходе блока 9 деления импульса,замыкающего ключ 4 длительностью t, обратно пропорциональной коэффициенту передачи сварочной цепи и необходимой для обеспечения постоян6854

5 ства общего коэффициента передачи контура регулирования при нестабильности свойств сварочной цепи, необходимо совмещение во времени управляющего сигнала f> и результата управления — сигнала Y. Это совмещение достигается при помощи линии 10 задержки, задерживающей сигнал f > на время протекания полуволны сварочного тока и формирующей на своем выходе сигнал f „„,поступающий на блок 9 деления. о

В момент окончания каждой полуволны тока 1 синфазирующее устройство 11 вырабатывает импульс Т, запускающий блок 9 деления, обеспечивая этим точное вычисление коэф- 15 фициента передачи сварочной цепи.

После окончания импульса блока 9 деления, т.е. после размыкания ключа 4 и установления на выходе интегратора 5 изменившегося значения уп- 7О равляющего сигнала f <, синфазирующее устройство 11 запускает фазоимпульсный модулятор 6 и устройство 3 измерения, подготавливая его к измерению действующего значения следующей полуволны тока 1 или напряжения и на электродах машины 8.

Регулятор обеспечивает независимость качества регулирования от нестабильных параметров сварочной цепи и точное воспроизведение заданной программы регулирования.

59 6 щий последовательно соединенные устройство измерения регулируемого параметра сварочного процесса, орган выделения сигнала рассогласования, автоматический ключ, интегратор, фаэоимпульсный модулятор, связанный с управляемыми вентилями в силовой цепи сварочной машинь, и блок деления, выполненный в виде мультивибратора, выход которого соединен с управляющим входом автоматического ключа, а вход делителя — с выходом устройства измерения, и синфаэирующее устройство, вход которого связан по току и напряжению с силовой цепью сварочной машины, а выход — с фазоимпульсным модулятором, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности регулятора, он снабжен линией задержки, выполненной в виде многоэвенного активноемкостного фильтра низких частот с постоянным временем задержки, равным отношению среднего значения угла сдвига фазы между током и напряжением в силовой цепи машины к угловой частоте тока в этой цепи, при этом линия задержки включена между выходом интегратора и входом делимого блока деления, а запускающий вход блока деления, выполненного с временем срабатывания на порядок меньший времени задержки, присоединен к выходу синфаэирующего устройства.

Формула изобретения

Регулятор переменного тока машины для контактной сварки, содержаИсточники информации, принятые ва внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство

Р 539701, кл. В 23 К ll/24, 1975 °

685459 фиг. 1

М

РиЯ2 .Составитель Г. Чайковский

Редактор О, Тоцгашева Техоед З.Фанта КорректорИ. Михеева

Заказ 5362/16 Тираж 1222 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Рараская наб.< д. 4 5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,4