Устройство для измерения активного сопротивления сварочного контура

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ н1998055

Союз Советскик

Социапистическик

Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву Р 852475 (И) М. Кп. з

В 23 К 11/24 (22) Заявлено 06.1081 (21) 3345976/25-27 сприсоедииеиием заявки ¹â€”

Государственный комитет

СССР о делам изобретений н открытий (23) ПриоритетОпубликовано 230283. Бюллетень М 7 (531 УДК621. 791. . 763.03 7 (088.8 ) Дата опубликования описания 230283

Ю.А., Петров, В.С. Федорова (72) Авторы изобретения

Ленинградский ордена Ленина

:институт. нм. В.И. Ульянова (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ AKTHBHOZO

СОПРОТИВЛЕНИЯ СВАРОЧНОГО КОНТУРА

Изобретение относится к контактной сварке и может быть использовано для контроля сопротивления сварочного контура; для определения параметров машины переменного и постоянного тока при испытаниях, для контроля реактивного сопротивления при его изменении от вносимых в контур. магнитных масс, для определения запаса энер- о гии в момент отключения машин посто- янного тока по первичной стороне..

- По основному авт. св. 9 852475 известен датчик тока, выход которого соединен с первым входом блока, умножения,.с входом квадратора и с входом блока синхронизации, датчик напряжения, выход которого соединен с вторым входом блока умножения, выход которого через последовательно соединенные первый и второй интеграторы подключен к входу блока запоминания и индикации, выход квадратора через последовательно соединенные третий и четвертый интеграторы соединен с первым входом блока- сравнения, выход которого подключен. к управляющим входам второго и четвертого интеграторов, второй вход блока сравнения соединен с выходом источника опорного напряжения- Г1).

Недостатком датчика являются огра ниченные функциональные возможности, так как измеряется только активное сопротивление сварочного контура.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет возможности измерения реактивного сопротивления.

Поставленная цель достигается.тем, что в устройство для измерения ак- тивного сопротивления сварочного контура введены второй блок сравнения, второй источник опорного напряжения и последовательно соединенные блок масштабирования и сумматор, при этом выход последнего соединен с блоком запоминания и индикации, .второй вход сумматора соединен с выходом второго интегратора; первый и второй входы второго блока сравнения соединены соответственно с выходом третьего интегратора и выходами второго.источ-,, ника опорного напряжения, а вход блока масштабирования соединен с выходом четвертого интегратора.

На фиг. 1 изображена схема .пред-, ложенного устройства для измерения сварочного контура; на фиг. 2 — эквивалентная схема вторичного контура сварочной маняны, 3 99 86 где i(t) - сигнал, пропорциональный мгновенному значению сварочного тока

U(t) - сигнал, пропорциональный мгновенному .значению напряжения на зажимах свароч- > ного контурау

В - активное сопротивление .сварочного контура;

- реактивное сопротивление сварочного контура. tQ

Устройство содержит датчик тока 1, датчик напряжения 2, блок умножения 3, квадратор 4, первый интегратор 5, второй интегратор 6, третий интегратор 7, четвертый интегратор 8, блок синхронизации 9, первый блок сравнения 10, второй блок сравнения 11, блок масштабирования 12, сумматор 13, блок запоминания и индикации 14 и ис- точники опорного напряжения . первый 2О

15 и второй 16. Устройство выполнено на стандартных блоках, не требующих дополнительных разработок.

Датчик тока 1 предназначен для формирования сигнала, пропорционального сварочному тока. Датчик напряжения 2 подключается к участку сварочной цепи, сопротивление которого измеряется предложенным устройством.

При подключении датчика напряжения 2 к входным зажимам сварочного контура. (выходные зажимы вторичной обмотки сварочного трансформатора ) измеряются активное и реактивное сопротивление сварочного контура. Блок ум- 35 ножения 3 служит для вычисления мгновенной мощности путем перемножения сигналов тока и напряжения, а квадратор 4 — для вычисления квадратичного значения тока. Первый интегратор 5 формирует сигнал, пропорциональный активной энергии, выделяющейся в сварочном контуре за один период тока, а второй интегратор 6 служит для интегрирования сигнала, пропорционального энергии за один период.

Третий интегратор 7 предназначен для формирования сигнала, пропорционального интегралу от квадратичного зна.чения тока за один период тока, а четвертый интегратор 8 служит для интегрирования сигнала с выхода интегратора 7 в конце периода. Блок синхронизации 9 осуществляет синхронизацию режима работы всех интеграторов. Первый блок сравнения 10 предназначен для выработки сигнала прекращения интегрирования при достижении сигналом, пропорциональным интегралу от выходного сигнала интегратора 7, заранее установленного 6О постоянного ypoBHH Aconst

Второй блок сравнения 11 предназначен для выработки сигнала прекращения интегрирования при достижении сигналом, пропорциональным интег- 65 ралу от выходного сигнала квадратора 4, заранее установленного постоянного уровня 8 const. Блок масштабирования 12 предназначен для установки постоянного множит ля, равного активному сопротивлению данного сварочного контура. Сумматор 13 предназначен для суммирования сигнала, пропорционального энергии эа один период, и сигнала, пропорционального двойному интегралу от квадратичного значения тока в конце периода с весовым коэффициентом, установленным для данного сварочного контура. Блок запоминания и индикации 14 предназначен для запоминания и индикации величины измеряемого сопротивления.

Элементы устройства соединены следующим образом: выход датчика тока 1 соединен с первым входом блока умножения 3, с входом квадратора 4 и с первым входом блока синхрониза-. ции 9, выход датчика напряжения 2 подключен к второму входу блока умножения 3, выход которого через последовательно соединенные первый 5 и второй 6 интеграторы подключен к первому входу блока запоминания и индикации 14, выход квадратора 4 через ,последовательно соединенные третий 7 и четвертый 8 интеграторы соединен с первым входом первого блока сравнения 10, выход которого подключен к вторым входам второго 6 и четвертого 8 интеграторов, выходы блока синхронизации 9 соединены с вторыми входами интеграторов, второй вход первого блока сравнения 10 соединен с выходом первого источника опорного напряжения 15, первый вход второго блока сравнения 11 соединен с выходом третьего интегратора 7, а второй вход — с выходом второго источника опорного напряжения 16, выход второго блока сравнения 11 соединен с вторым входом блока синхронизации 9, выход четвертого интегратора

8 через блок масштабирования 12 соединен с первым входом сумматора 13, выход которого соединен с вторым входом блока запоминания и индикации 14, причем второй вход сумматора 13 соединен с выходом второго интегратора 6.

Устройство работает следующим образом.

При включении сварочной машины на выходе датчика тока 1 формируется сигнал l(t ), пропорциональный. мгновенному значению сварочного тока, протекающему по сварочному контуру, а .на выходе датчика напряжения 2— сигнал И (Ф ), пропорциональный мгновенному значению напряжения на зажимах сварочного контура. В блоке умножения 3 вычисляется мгновенная мощность Р 1 0, а на выходе квадратора 4 5 i©, (2) 998055 где L - реактивное сопротивление сварочного контура.

Умножим обе части уравнения на величину мгновенного значения сварочного тока

u(t)i (4)=Ri (t)t1„i — (16)

Подставим (1) и (2) в (16) и проинтегрируем полученное выражение!

/ г

Pdt= R Sdt+ 1„; у () св св.

0 0 л

2

rite E I Д(. И., 0 . ПРоинтегрируем (1 7) с учетом (1 8)

Ь

IAJ

С

Sdt+", 2 а, (л9)

0 о

L где Pdt з()

0

l) (18) (20) е ЗО

4() 1 (21) 0

Ig сВ 2 () ° (22)—. сигналы F>(с), F>(t) и Г4(t) получа ем- на выходах интеграторов третьего, второго и четвертого соответственно. 40

Интегрирование производится до момента времени t=6, при котором величина сигнала F<(8) достигает заранее установленного постоянного уровня

F>(9) = В = const. (23) В сумматоре происходит операция вычитания сигналов Г3(9) и Г4(9.) с коэффициентом масштабирования Й.

Из (19) - (23) получим

k(F (e) — R F4(e)), (25)

2 где k= — — коэффициент пропорциональВ ности .

Полученная величина реактивного сопротивления L подается на второй вход блока запоминания и индикации.

Следует отметить, что предложенное устройство может быть использовано для измерения активного и реактивного сопротивлений сварочного контура на сварочных машинах контактной и стыковой сварки.

Формула изобретения

Устройство для измерения активного сопротивления сварочного контура по авт. св. 9 852475, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет воэможности измерения реактивного сопротивления, в него введены второй блок сравнения, второй источник опорного напряжения и последовательно соединенные блок масштабирования и сумматор, при этом выход последнего соединен с блоком запоминания и индикации, второй вход сумматора соединен с выходом второго интегратора, первый и второй входы второго блока сравнения соединены соответственно с выходом третьего интегратора и выходом второго источника опорного напряжения, а вход блока масштабирования соединен с выходом четвертого интегратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 852475, кл. В 23 К 11/24, 16.07.79 (прототип ), 998055

Составитель Г. Чайковский

Редактор В; Данко ТехредЛ.Пекарь КорректорЛ. Вокшан

Заказ 1022/22 Тираж 1104 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5-35, Раушская наб., д. 4/5

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