Система автоматического управления скоростьювращения электродвигателя механизмаподачи электродной проволоки

 

Союз Советских

Социалистиыеских

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву № 693346 (22) Заявлено 20.03.78 (21) 2592766/18 — 24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 15.02.81. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 20.02.81 (51) М. Кл.

G 05 D 13/00

Гааударстаеииый комитет

СССР по депам изобретений и открытий (53) УДК 621.646 (088.8) (72) Автор изобретения

А. И. Бондаренко

Ордена Ленина и ордена Трудового Красно р-.= назвени институт электросварки им. Е. О. Патона АН Украинской CCP""-- ..1 (71) Заявитель (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ СКОРОСТЬЮ

ВРАЩЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ МЕХАНИЗМА ПОДАЧИ

ЭЛЕКТРОДНОЙ ПРОВОЛОКИ

Изобретение относится к автоматизации производственных процессов и может быть использовано в сварочном производстве для управления скоростью движения электродной проволоки.

По основному авт. св. № 693346 известна система автоматического управления скоростью вращения электродвигателя механизма подачи электродной проволоки, содержащая источник задающего напряжения, подключенный к первому входу компаратора, 10 последовательно соединенные усилитель мощности, электродвигатель, выходной вал которого связан с тахогенератором, формирователь прямоугольных импульсов, генератор пилообразного напряжения, блок дифференцирования, элемент И и триггер, первый вход которого связан с выходом компаратора, второй вход через блок дифференцирования связан с выходом формирователя прямоугольных импульсов, а выход — с первым входом элемента И, второй вход о которого связан с выходом блока дифференцирования, а выход — с первым входом электронного реле, выход которого связан с входом усилителя мощности, а второй вход

2 соединен с выходом компаратора, второй вход компаратора через генератор пилообразного напряжения подключен к выходу формирователя прямоугольных импульсов, вход которого соединен с выходом тахогенератора (1).

Недостатком известной системы является то, что она позволяет управлять только скоростью вращения подающих роликов механизма подачи электродной проволоки и не обеспечивает управления фактической скоростью движения электродной проволоки. Известно, что при движении проволоки по направляющему каналу на нее действуют различные возмущения, что приводит к ее проскальзыванию. Поэтому фактическая скорость электродной проволоки на выходе из механизма подачи не соответствует требуемой в зависимости от установленной скорости вращения подающих роликов механизма подачи. Эта система не позволяет измерять фактическую скорость движения электродной проволоки на выходе из механизма подачи и управлять скоростью вращения подающих роликов в соответствии с требуемой скоростью движения проволоки.

Это приводит к изменению количества вводи805269 мого электродного металла в зону сварки и, сле,ховательно, к ухудшению качества сварки.

Цель изобретения — повышение точности системы путем компенсации проскальзывания электродной проволоки.

Поставленная цель достигается тем, что в систему введены дополнительный ролик механизма подачи и последовательно соединенные дополнительные тахогенератор и формир0Bатель импульсов, частотный дискриминатор и сумматор, второй вход которого

25 пульсов. Выход формирователя 6 прямоугольных импульсов через генератор 7 пилообразного напряжения подключен ко второму входу компаратора 8. Выход компаратора 8 поддвигателя 3 к источнику питания.

Прямоугольные импульсы с выхода формирователя 6 импульсов поступают также на ключен к первому входу электронного реле

9. Выход формирователя 6 прямоугольных импульсов соединен, также с блоком 10 блок 10 дифференцирования, на выходе которого формируется последовательность подифференцирования, выход которого связан со вторыми входами триггера 11 управления и логического элемента И 12. Первый вход триггера 11 управления подключен ложительных и отрицательных импульсов.

Положительные импульсы поступают на второй вход триггера 11 управления, а отрицательные — на второй вход логического элемента И 12. На первый вход триггера 11 управления поступают импульсы с выхода компаратора 8. Выходное напряжение триггера 1 управления имеет прямоугольную форму и поступает на первый вход логического к выходу компаратора 8, а выход — к первому входу логического элемента И 12, выход которого соединен со вторым входом электронного реле 9. Выход последнего соединен со входом усилителя 2 мощности. Механизм подачи электродной проволоки соэлемента И 12. Выходные импульсы на выходе логического элемента И 12 формируются из отрицательных импульсов блока !0 держит дополнительный ролик 13 механизма подачи, с валом которого связан дополнительный тахогенератор 14. Выход дополнительного тахогенератора 14 через последовательно соединенные дополнительный фордифференцирования в том случае, если на первом входе будет отрицательный потенциал, поступающий из триггера 11. В том случае, если скорость электродвигателя 3 меньше номинальной, пилообразное напряжение достигает х ровня суммарного напряжения по времени раньше, чем приходит

45 мирователь 5 импульсов, частотный дискриминатор !6, который подключен ко второму входу сумматора 17, первый вход которого соединен с источником I задающего напряжения, а выход — с первым входом компаратора 8. отрицательный импульс блока !О дифференцирования на второй вход логического элеИ 12. Поз i ому pc. Hi illt появляется импульс на «ыходе компарагора 8, который

Система работает следующим образом.

При включении питающих напряжений электродвигатель 3 начинает вращаться, и приводным роликом 4 осуществляется- подача электродной проволоки. На одном валу с двигателем установлен импульсный тахогенератор 5, в качестве которого используется фотоэлектрический датчик. С выхода устанавливает триггер 11 в положение, при котором на первый вход логи косного -. i мента И 12 поступает запрещающий потенциал.

Импульс на выходе логического зле.. сита И

12 отсуз ствует. При уве..иче:.ии скорости уменьшается длительность:«; о л е.1ьной и связан с источником задающего напряжения, а выход — c компаратором, причем дополнительный тахогенератор связан с валом дополнительного ролика механизма подачи.

На чертеже приведена функциональная схема системы автоматического управления скоростью вращения электродвигателя механизма подачи электродной проволоки.

Система содержит источник 1 задающего напряжения, последовательно соединенные усилитель 2 мощности, электродвигатель 3, вал которого связан с приводным роликом 4 механизма подачи. электродной проволоки.

На валу электродвигателя установлен импульсный тахогенератор 5, который соединен с формирователем 6 прямоугольных имтахогенератора 5 импульсы тока, частота которых пропорциональна оборотам двигателя и числу отверстий в диске фотодатчика, поступают на вход формирователя 6 прямоугольных импульсов. При поступлении на вход генератора 7 пилообразного напряжения положительной полуволны прямоугольного напряжения генератор 7 начинает формировать прямой вход пилообразного напряжения. При поступлении отрицательной полуволны прямоугольного напряжения с выхода формирователя 6 прямоугольных импульсов подается импульс на обратный ход пилообразного напряжения. Пилообразное напряжение подается на второй вход компаратора 8, на первый вход которого с сумматора 17 поступает суммарный сигнал источника 1 задающего напряжения и частотно( го . дискриминатора 16. Величина напряжения источника 1 задающего напряжения определяет номинальные обороты двигателя для заданной скорости подачи электродной проволоки. При достижении пилообразным напряжением уровня суммарного напряжения компаратор 8 формирует импульс, фиксирующий момент равенства этих напряжений. Этот импульс посупает на первый вход электронного реле 9, которое устанавливается в такое положение, выходной сигнал которого через усилитель 2 мощности обеспечивает постоянное подключение электро805269 отрицательной полуволн прямоугольного напряжения тахогенератора 5. При этом. уменьшается и амплитуда пилообразного напряжения. При переходе номинальной скорости пилообразное напряжение не достигает уровня суммарного, в связи с чем на выходе компаратора 8 импульс отсутствует. Вследствие этого триггер 11 устанавливается в такое положение, когда на первый вход логического элемента И 12 поступает разрешающий потенциал. Логический эле- о мент И 12 из отрицательных импульсов бло-ка 10 дифференцирования формирует импульсы, которые поступают на второй вход электронного реле 9. Электронное реле 9 отключает электродвигатель 3. Скорость вращения двигателя падает, а положительные 15 и отрицательные полуволны прямоугольного напряжения увеличиваются. Амплитуда пилообразного напряжения возрастает до уровня суммарного, и компаратор формирует импульс, который подключает электродвигатель 3 через электронное реле 9 и уси»

20, литель мощности 2. В дальнейшем работа системы заключается в попеременном подключении и отключении двигателя от источника питания, в результате чего стабилизируется скорость вращения подающих роли- 5 ков 4 механизма подачи. Электродная проволока подается в зону сварки. Дополнительный ролик 13 механизма подачи вращается с определенной скоростью, которая определяется его диаметром и скоростью движения электродной проволоки. С валом зО дополнительного ролика 13 механизма подачи связан дополнительный тахогенератор

14, на выходе которого формируются импульсы тока, частота которых пропорциональна оборотам дополнительного ролика 13 механизма подачи и числу отверстий в диске фотодатчика. Импульсы тока постуиают на вход дополнительного формирователя 15 импульсов. Сформированные импульсы подаются на вход. частотного дискриминатора

16, на выходе которого формируется посто- 4р янное напряжение, поступающее Йа второй вход сумматора 17. При наличии возмущений в направляющем канале возникает проскальзывание электродной проволоки, в результате чего скорость ее движения уменьшается. Это приводит к уменьшению скоростей вращейия дополнительного ролика

13 механизма подачи и дополнительного тахогенератора 14. Частота импульсов тахогенератора 14 уменьшается, что приводит также к уменьшению постоянного напряжения на выходе частотного дискриминатора 16. суммарное напряжение на выходе сумматора 17 также уменьшается, что приводит к увеличению скорости вращения подающих роликов и соответственно к увеличению скорости движения электродной проволоки.

Введение перечисленных элементов позволяет измерять фактическую скорость движения электродной проволоки на выходе из механизма подачи и управлять скоростью вращения подающих роликов в соответствии с требуемой скоростью движения проволоки.

В результате стабилизируется количество вводимого электродного металла в зону сварки и улучшается качество сварки.

Формула изобретения

Система автоматического управления скоростью вращения электродвигателя механизма подачи электродной проволоки по авт. св. № 693346, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности системы, в нее введены дополнительный ролик механизма подачи и последовательно соединенные дополнительные тахогенератор и формирователь импульсов, частотный дискриминатор и сумматор, второй вход которого связан с источником задающего напряжения, а выход — с компаратором, причем дополнительный тахогенератор связан с валом дополнительного ролика . механизма подачи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 693346, кл. G 05 D 13/10, 1977 (прототип) .

805269

Г 1

Составитель В. Скибенко

Редактор Л. Конецкая Техред А. Бойкас Корректор О. Билак

Заказ 10683/70 Тираж 951 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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