Источник питания с силовым полупроводниковым преобразователем

(54) ИСТОЧНИЛУПРОВОДНИКО (57) Иэобрет сварочной те льэ точникам вон сваркишение каче рения тока ицией новых св ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССР1 О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ Д ВТОРИЧНОМУ СВИ(71) Всесоюзный научно-исследоватский институт по монтажным и спецальным строительным работам(56) Авторское свидетельство СССРВ 747646, кл. В 23 К 9/10, 1978,Авторское свидетельство СССРВ 1306665, кл, В 23 К 9/00, 1984. К ПИТАНИЯ С СИЛОВЫМ ПОВЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМение относится к областихники, конкретнее к исания для электродугоЦель изобретения - повыва сварного соединения за счет повышения помехоустоичив ти и точности управления выходными метрамн источника питания. Ис ник питания содержит силовой полупроводниковый преобразователь, устройства измерения тока и напряжения сварки, соединенные с соответствующим датчиком тока или напряжения, согласующее устройство, коммутатор, компаратор, устройства преобразования и функционального преобразования, устройство хранения и передачи информации, исполнительный блок и блок синхронизации. В устройстве информация о токе к напряжении преобразуетсяфо ацию о сопротивлении нагрузд о осуществляется это без испо ования специального вычислительб а при помощи устройств изменапряжения с органиэаязей между ними. 1 ил.Изобретение относится к сварочной технике, конкретнее к источникам питания для электродуговой сварки.Цель изобретения - улучшение ка 5 чества сварного соединения за счет повышения помехоустойчивости и точности управления выходными параметрами источника питания.На чертеже представлена Функцио-0 нальная блок-схема источника питания с полупроводниковым преобразователем.Устройство содержит силовой полупроводниковый преобразователь (ПП)датчики тока сварки 2 и напряжения 15 сварки 3, согласующее устройство 4, устройства измерения тока 5 и напряжения 6 сварки, коммутатор 7, компаратор 8, устройство 9 преобразования величины временного интервала в электрический сигнал, устройство 10 хранения и передачи информации, устройство 11 функционального преобразования информации о сопротивлении нагрузки в информацию временного интервала про" 25 водимости ключевых элементов, исполнительный блок 12 и блок 13 синхрониз ации.Вход ПП 1 подключен к источнику энергии, а выход - к межэлектродному 30 промежутку, Датчик 2 включен последовательно в сварочную цепь, а датчик 3 - параллельно межэлектродному промежутку. Согласующее устройство 4 первым входом подключено к выходу 35 датчика 2, а выход его соединен с входом устройства 5 измерения. Устройство 6 измерения входом подключено к выходу датчика 3, а выходом - к входу коммутатора 7. Выход коммутатора 7 подключен ко второму входу согла. сующего устройства 4.Устройство 5 измерения соединено выходом с входом компаратора 8, а выход последнего подключен к входу 45 устройства 9. Выход устройства 9 соединен с входом устройства 10, выход которого соединен с входом устройства 11, Исполнительный блок 12 входом соединен с выходом устройства 11, а выход его соединен с управляющим входом ПП 1. Блок 13 синхронизации выходами подключен к синхрониэирующим входам устройства 5 и 6, коммутатора 7, устройств 9, 1012, а вход блока 13 подключен ко входу ПП 1.Согласующее устройство 4 предназначено для согласования сигналов, поступающих с выхода датчика 2 и с выхода устройства измерения 6 черезкомпаратор 7 с входными параметрамиустройства 5 измерения и может бытьреализовано, например, при но.1 ощисумматора с аттенюаторами я .оцнсигнапов. Коммутатор 7 - чю ой 1 ек гронный коммутатор с соотяе 1 стяуюшимихарактеристиками.Устройство преобразовате.и. 9 может быть реализовано, например, набазе генератора со счетчиком импульсов или на базе генератора линейноизменяющегося напряжения. Цр помощиустройства 10 осуществляется рязяерт -ка во времени информации о сонротиялении нагрузки,Источник питания работаег следующим обр аз ом.Начало очередного такта работыисточника питания и конец предыдущего такта определяется приходом импульсной команды "Сброс" на устройства 5, 6 измерения, устройство 9 преобразования, устройство0 хранения ипередачи информации и исполнительныйблок 12. Импульс сброса приходит сблока 13 синхронизации. Г началом очередного такта начинается измерениесварочного тока и напряжения устройствами 5, 6 измерения соответственно,продолжающееся до прихода с блока 13синхронизации импульсной команды"Деление". По этой команде информация из устройства 6 измерения напряжения через коммутатор 7 и согласующее устройство 4 передается на входустройства 5 измерения тока, где осуществляется операция обратного интегрирования информации о напряжении,что эквивалентно делению информациио токе на информацию о напряжении.Сигнал на выходе устройтва 5 и 1 мерения с приходом команды "Деление" начинает уменьшаться, если при измерении тока увеличивается, и в определенный момент времени достигаетопределенной величины например, нуля), что фиксируется компаратором8. Команда "Деление" является такжекомандой для начала преобразованиявременного интервала в электрический сигнал в устройстве 9 преобразования, Заканчивается это преобразование по сигналу с выхода компаратора 8. Таким образом, величина преобразуемого в электрический сигнал временного интервала пропорциональна величине проводимости нагрузки, так1 Д(107 с:гнует макс ссссальной величине пронодимос:ти цаг рузки, т. е, короткому замыкаснсю ца ныкоде источцика питания. 20 ,с 1 альссейиие цреобра сонания и определение неличц(пс временного интервала проводимос гц ключевых элементов н следую(се:с такте работы источника питания будут происходить с учетом этого. В устройстве 9 преобразования в случае ре;слизации его на базе генератора линейно-изменяющегося напряжения осушестнляется интегрирование постоянного эталонного напряжения, 30 причем вели псца временного интервала интегриронация пропорциональна величине проводимости нагрузки и определяется как указывалось выше. В результате получается аналоговый электрический сигнал, уровень которого также пропорционален величине проводимости нагрузки. Этот сигнал заносится в устройство 10 хранения и передачи информации, где запоминается до 40 конца следукщего такта работы источника питания. В течение очередного такта одновременно с измерением информации о выходных параметрах и описанными выше преобразованиями сигнал с 45 выхода устройства 10 через устройство 11, где информация о величине сопротивления (проводимости) нагрузки преобразуется в информацию о величине временного интервала проводимос ти ключевых элементов силового преобразователя по функциональной зависимости, видом которой задается форма внешней характеристики источника питания, передается в исполнительный блок 12.Таким образом, при помощи устройства 10, имеющего два параллельных канала, работающих через такт, осуществляется развертка информационного сигИсточник питания с силовым полупроводниковым преобразователем, содержащий силовой полупроводниковый преобраз онат ель, входом подключенный к источнику энергии, а выходом - к сварочной цепи, датчик тока сварки, включенный последовательно в сварочную цепь, датчик напряжения сварки, включенный в сварную цепь параллельно межэлектродному промежутку, устройство измерения тока сварки, устройство измерения напряжения сварки, входом подключенное к выходу датчика напряжения сварки, устройство функционального преобразования информации о сопротивлении нагрузки в информацию о величине временного интервала проводимости ключевых элементов, выход которого соединен с входом исполнительного блока, а выход исполнительного блока подключен к управляющему входу силового полупроводникового преобразователя, а также блок синхронизации, вход которого подключен к входу силового полупроводникового преобразователя, а выход соединен с синхронизирующими входами устройства измерения тока сварки, устройства измерения напряжения сварки, исполнительного блока, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью улучшения качества сварного соединения как э аниси Г лищь От соотчсгшеция из -меренных нсли кцц сока и напряжения сннрки, пераиия деления осуществляется внутри ицтернала времени, ограни-5 с(ецио( о с одной стороны моментом прихода комацпы "Деление", с пругой - . ксцсцом текущегс такта работы источника питания, г. е, м,.сентом прихода очередной ксв саиды "(,(ср с ", Если цо ка ким-лс:с. ",рс чинам с ныхода компаратора 8 це с(осг;(иг цгцал о. эннершении операп;с;с ле:сенс(я, о устройство 9 преос" раз тснццн выдаст информацию о макс.имал ц ч величине временного ин-с 15серндл,с с .с( цхопа команды "Деление"до кон(со :с кущего такта. Это соотнетцала нгс времени, сто дополнительнопозноляет снизить нлцяцие случайныхфакторов на достоверность ицформации и повысить помехоустойчивость и точность при управлении выходными параметрами источника питания, Исполнительным блоком 12 выбирается момент подачи управляющего сигнала на управляющий вход силового преобразователя 1. Устройство 10 и исполнительный блок тактируются с командами с выхода блока 13 синхронизации, В следующий такт работы процесс повторяется.По сравнению с базовым объектом- прототипом предлагаемое устройстно позволяет добиться улучшения качества сварного соединения, так как, повышая помехоустойчивость и достоверность информации о выходных параметрах источника питания, можно уменьшить количество прожогов, непроваров и других дефектов. Формула изобретенияСоставитель В.Пучиедактор А.Долинич Техрел М.Дидык скин Корректор В.Романенк 433/1 Тираж 9 Зак сноекомитета ССоткрытийкая наб., д ВНИИПИ Государственно по делам изобретений113035, Москва, Ж"35, Ра роиэводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 5 1 Л,41 за счет повьпдения помехоустойчивости и точности управления выходными параметрами источника питания, в источник дополнительно введены компаратор,5 устройство преобразования величины временного интервапа в электрический сигнал, устройство хранения и передачи информации, согласующее устройство и коммутатор, причем вход коммута тора соединен с выходом устройства измерения напряжения сварки, выход коммутатора соединен с одним входом согласующего устройства, другой вход которого соединен с выходом датчика 1 тока сварки, выход согласующего устройства соединен с входом устройства измерения тока сварки, вход компаратора соединен с выходом устроиства 07 6измерения тока сварки, выход компаратора соединен с входом устройствапреобразования величины временногоинтервала в электрический сигнал, авыход последнего подключен к устройству хранения и передачи информалии,выход устройства р 1 пения и передачиинформации соединен . входом устройства функционального преобразованияинформации о сопротивлении нагрузкив информацию о величине временногоинтервала проводимости ключевых элементов, синхронизирующие входы коммутатора, устройстна преобразованиявеличины временного интервала в электрический сигнал и устройства храненияи передачи информации подключены к выходу блока синхронизации.