Устройство автоматического регулирования длины дуги для сварки плавящимся электродом

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (iii74959О (61) Дополнительное к авт. свид-ву —— (22) Заявлено 22.03.78 (21) 2592990/25-27 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М Кт з

В 23 К 9/10

Государственный комитет

СССР

Опубликовано 23.07.80. Бюллетень ¹ 27

Дата опубликования описания 28.07.80 (53) УДК 621.791..75 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Н. М. Трофимов, А. Ф. Шахнов, А. С. Зиновкин и А. Д. Сузаков

Научно-производственное объединение по технологии машиностроения

ЦНИИТмаш (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

ДЛИНЫ ДУГИ

Изобретение относится к сварке, а именно к устройствам сварочной техники, например для регулирования, преимущественно стабилизации длины дуги и может быть использовано в электроприводах подачи. электродной проволоки сварочных дуговых автоматов и полуавтоматов.

Известно устройство для автоматического регулирования длины дуги при сварке плавящимся электродом, содержащее узел сравнения эталонного напряжения с напряжением дуги, пропорциональный усилитель и электромеханический привод подачи электродной проволоки ГП.

Регулирование длины дуги осуществляется путем изменения скорости подачи электродной проволоки пропорционально рассогласованию напряжения дуги с эталонным, что основано на известной зависимости между напряжением дуги и ее длиной(2 .

Недостатком известного устройства является то, что регулирование напряжения дуги (и ее длины) осуществляется с большими статическими ошибками, составляющими 20—

30% от эталонного и 5 — 7% от номинального напряжения дуги.

Известно устройство автоматического регулирования длины дуги для сварки плавящимся электродом, содержащее узел сравнения напряжения дуги с эталонным, интегрирующий усилитель и узел суммирования интегрального сигнала с напряжением дуги (2).

Недостатком этого устройства является то, что при значительных кратковременных отклонениях напряжения дуги вследствие блужданий столба дуги, колебаний катодного падения напряжения, а также наруше10 ний дугового процесса в виде коротких замыканий и обрывов, интегрирующий усилитель ухудшает устойчивость и быстродействие восстановлению дугового процесса.

Целью изобретения является повышение

15 качества сварки путем улучшения стабильности горения дуги.

Это достигается за счет того, что в устройство введены релейный прерыватель и релейный переключатель, причем релейный прерыватель содержит элемент сравнения щ величины рассогласования с первой уставкой срабатывания, а релейный переключатель содержит элемент сравнения величины и знака рассогласования со второй установкой срабатывания, при этом релейный пре749590 рыватель включен между выходом узла сравнения и входом интегрирующего усилителя, а релейный переключатель включен между выходом узла сравнения и входом узла суммирования.

На фиг. 1 показана блок-схема устрой$ ства; на фиг. 2 — принципиальная схема устройства.

Устройство состоит из узла сравнения 1, релейного прерывателя 2, интегрирующего усилителя 3, релейного переключателя 4, узла 5 суммирования интегрального сигна- 10 ла с напряжением дуги U или с задающим сигналом U0 пропорционального усилителя 6 и электромеханического привода 7 подачи электродной проволоки.

Узел сравнения 1 состоит из потенциометра 8, напряжение которого сравнивается

15 с напряжением дуги.

Релейный прерыватель 2 состоит из реле 9, элемента 10 для задания уставки, и контакта 11.

Интегрирующий усилитель состоит из электродвигателя 12 и связанного с ним потенциометра 13, который, как и задающий потенциометр 8, подключен к источнику питания 14.

Релейный переключатель 4 содержит реле 15, элемент 16 для задания уставки срабатывания » и ее знака и контакт 17.

Узел суммирования 5 представляет собой две обмотки электромашинного усилителя.

Перед началом сварки электродная проволока вручную подводится до соприкосновения со свариваемым изделием, а кнопкой

18, посредством электродвигателя 12, устанавливается напряжение V, равное U

Пуск сварки осуществляется включением сварочного источника (на схеме не показан) с одновременным замыканием контакта 19 в цепи электромеханического привода подачи электрода. В начальный момент напряжение дугового промежутка, замкнутого электродной проволокой, равно нулю, и релейвый прерыватель 2 под действием

40 рассог, ц>< ов IIIHH, равного V <>, отключит вхо < инт< гриру<ощего усилителя 3. Под действием < ип>а;>а V>, действующего на обмотку .->лектромашинного усилителя 5, привод подаст проволоку вверх до момента отрыва 4$ проволоки <>Т изделия и возбуждения дуги. Б этот момент на входах релейного npe<>:, вателя, релейного переключателя и злек: >><:манш»ноп> усилителя возникнет рассогI,>; <;â;>Hè< >г Га- — Vp. Под действием этого .»;<со<ласов;>ния электропривод реверси$0 т<» и п<>.ÿ<. T проволоку вниз, осущест<.>ян нрош>р<гюнальное регулирование ско.:<т» под;i÷è Ч». При этом рассогласование .1< ьшаегся II в момент снижения его до

«<,, >,>.ны уставки $i реле 10 подключит ин- 55

: < ц>и1>у к> ций усилитель 3, который изме,:н I напряжение Ug до тех пор, пока рас,<>г»;>сование (не станет равным нулю. На; тупп>чт установившийся режим работы с поддержанием напряжения, равным заданноу о

При незначительных отклонениях напряжения дуги под действием различных возмущений интегрирующий усилитель изменяет величину напряжения U до тех пор, пока не наступит новый установившийся режим с тем же напряжением дуги, т. е. осуществляется пропорционально-интегральное регулирование.

При отклонениях, превышающих уставку $, прерыватель отключит вход интегрирующего усилителя и осуществляется пропорциональное регулирование, что повышает устойчивость и быстродействие регулирования.

При обрыве дуги рассогласование достигает наибольшей величины, превышающей уставку срабатывания, и переключатель срабатывает, подключает напряжение U o вместо напряжения U0 (равного в этот момент напряжению холостого хода сварочного источника) . Вследствие этого скорость подачи электрода поддерживается равной скорости подачи, существовавшей непосредственно перед обрывом дуги. Это способствует более спокойному переходу к короткому замыканию и последующему возбуждению дуги.

Использование предполагаемого изобретения по сравнению с известными устройствами управления подачи электродной проволоки дуговых автоматов обеспечивает повышение точности регулирования (нулевые статические ошибки), повышение устойчивости работы системы регулирования и ее быстродействия, что устраняет необходимость ручных корректировок операторомсварщиком напряжения дуги и улучшает качество сварных швов. Ожидаемый экономический эффект составляет более миллиона рублей при производстве одного из изделий одной из отраслей промышленности.

Формула изобретения

Устройство автоматического регулирования длины дуги для сварки плавящимся электродом, содержащее узел сравнения напряжения дуги с эталонным интегрирующий усилитель и узел суммирования интегрального сигнала с напряжением дуги, отличающееся тем, что, с целью повышения качества сварки путем улучшения стабильности горения дуги, в устройство введены релейный прерыватель и релейный переключатель, причем релейный прерыватель содержит элемент сравнения величины рассогласования с первой уставкой, 14 включен между выходом узла сравнения и входом интегрирующего усилителя, а релейный переключатель содержит элемент сравнения величины и знака рассогласования со второй уставкой срабатывания и включен между

749590

Составитель /I. Г аго чева

Техред К. Шуфрич Корректор Г. Назарова

Тираж 1160 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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

Редактор Н. Козлова

Заказ 4516/8 выходом узла сравнения и входом узла суммирования.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Г1атснт Японии ¹ 51 — 27614, кл. 12 В 112.4., опублик. 1976.

2. Патент США ¹ 3236997, кл. 219 — 130, опублик. 1966.