Способ управления тиристорами источника сварочного тока

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 84 А 1 5.О я)5 В 23 К 9/073 Е ИЗО сточ ника ия Оо 0 у зна ельно Я 1 на ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРАМИ ИСТОЧНИКА СВАРОЧНОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности. к способам управления тиристорами источника сварочного тока. Цель изобретения - повышение качества сварного соединения и увеличение быстродействия и точности стабилизации напряжения мируют напряжение пи Изобретение относится к электротехнике. в частности к элвктрооборудованию для электрической сварки.Цель изобретения - повышение качества сварного соединения и увеличение быстродействия и точности стабилизации напряжения источника,На фиг. 1 представлены временные диаграммы напряжений, вырабатываемых блоком управления согласно способу; на фиг, 2 - зависимость вспомогательного постоянного напряжения ( ОУ) и осевого напряжения в зависимости от угла а регулирования тиристоров; на фиг, 3 - блоксхема блока для реализации способа.Начало формирования пилообразногопряжения Опо синхронизированно с мообразнои формы. Сравнивают его с заданным напряжением и формируют импульс, управляющий тиристорами источника. Дополнительно формируют вспомогательное постоянное напряжение, а момент формирования напряжения пилообразной формы синхронизируют с моментом равенства вспомогательного постоянного напряжения управления ОУв и сетевого напряжения на ниспадающей части его полуволны, причем Оув выби ают из соотношения О)01 по = А/(1 + А),где Оо - амплитуда напряжения сети, А = (2 (л - а + 0,5 эмап 2 а )Г( 1 - соз 2 а )2, а - угол регулирования. Способ позволяет пОвысить качество сварки за счет увеличения быстродействия работы схемы стабилизации выходного напряжения источника питания и снижЕния погрешности стабилизации. 3 ил. ментом равенства сетевого напряжен (индекс О соответствует номинальном чению напряжения сети) и вспомогат го напряжения управления ОУВ (фиг.,а)ро =л - агсэ)по(1)ОаоВ моменты времени, когда Ооо = 0)к (фиг. 1,б), фоРмиРУютсЯ импУльсы Оут (фиг.1,в) управления тиристорами, фаза которых,исчисляемая от начала полуволны сетевогонапряжения, равна аоСтабилизацию напряжения при данном способе управления осуществляют следующим образом. Изменение сетевого напряжения приводит к изменению угла )о. Если напряжение понижено (О)Оо), то угол уменьшается (ф) (Ро ), Пилообразное на-.пряжение смещается влево на уголЛф 1 = Ро - 31. На такую же величину уменьшается фаза Зажигания тиристорова 1 = ао - 631, что компенсирует уменьшение напряжения сети, При возрастании сетевого напряжения /3 также возрастает,напряжение Оп смещается вправо на величину Щ =Р 2 - Д, а фаза импульсов управления тиристорами возрастаета 2 =ао - Щ, что вызывает Уменьшениевыходного напряжения,Временная диаграмма выходного напряжения Оых при активной нагрузкетрансформатора со встречно-параллельновключенными тиристорами приведена нафиг. 1, г.Точность стабилизации зависит от того,насколько правильно определена величинаОу по отношению к амплитудному значению Ощо в зависимости от а. Расчеты показывают, что уровень вспомогательногонапряжения для каждого значения угла регулирования а определяют иэ соотношенияОУВ Г А (2)Ото 1+АА=(2" "-)2 (3)1 - соз 2 аЭту зависимость получают следующимобразом. Квадрат действующего значениянапряжения при угле регулирования а определяют по формулеф= О 2 М/2 л(л - а+ 2 зи 2 а), (4)1что.является следствием интегрирования2 1О 2,= - (.Оп зп 0)2 б О.аЕсли выражения для Опредставить2как функцию двух переменныхч = (ч),то условие стопроцентной стабилизациидействующего напряжения при бесконечномалых возмущениях можно записать в видес 0=0, (5)где Ю =Гп ООп+ Г,д,с .Полный дифференциал функцииО=1(Чгп, а ГчгО 1 частные производныеее.Условие (5) принимает видба Гп= - ф-, (7)Ото путем решения (6) с учетом (1), (4) и (7)получают указанную зависимость (2) и формулу (3) для определения параметра А. Закон изменения полученного соотношения(2) как функции от а представлен на фиг, 2,Таким образом, величина Оу, и уголД определяются однозначно.Погрешность стабилизации выходногонапряжения при колебаниях сетевого на 5 пряжения Ос рассчитывают по формулеЬО( ) - ы 100 Д где знак(+)Овых.оили (-) соответствует возрастанию или снижению напряжения сети. Погрешность вобеих случаях (Ос = 0,95, Ос = 1,05) положительная (фиг. 2).При данном способе управления погрешностью можно управлять, изменяя уровень Оур и добиваясь при этом высокойточности стабилизации.Блок управления для реализации данного способа содержит входное устройство1 (ВУ), узел 2 сравнения (УС 1), узел 3 задер-жки (УЗ), генератор 4 пилообразного напряжения (ГПН), узел 5 сравнения (УС 2) иформирователь 6 импульсов (ФИ),Сигнал, пропорциональный сетевомунапряжению О, поступает на УС 1 2, на второй вход которого через УЗ 3 подают напряжение Оу . УЗ 3 служит для того, чтобысравнение сетевого О и вспомогательногонапряжений происходило на ниспадающейЛчасти полуволны и 1) 2 сетевого напря 30жения. В момент равенства О и Оу с выхода УС 1 2 сигнал поступает на запуск ГПН 4и генерируемое им напряжение Ол поступает нэ вход УС 2 5. На другом входе УС 2 5постоянно присутствует напряжение эада 35ния Оух . величина которого изменяется впределах стандартного сигнала от 0 до 10 В,С выхода УС 2 5 сигнал, соответствующий. требуемому для обеспечения стабилизациифазовому углу отпирания тиристоров, поступает на вход ФИ б и с его выхода импульсОут - на управляющие электроды тиристоров.Введение вспомогательного напряжения управления позволяет получить новыесвойства источника питания, а именно стабилизацию режима сварки с высокой точностью и быстродействием.Испытания макета схемы управления поспособу совместно с силовой частью источника питания показывают, что повышениеточности и быстродействия системы стабилизации напряжения улучшает качествошва,Формула изобретенияСпособ управления тиристорами источника сварочного тока, при котором формируют напряжение пилообразной формы,.сравнивают его с заданным напряжением иформируют импульс, управляющий тиристо 1662784рами источника, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества сварного соединения и увеличения быстродействия и точности стабилизации напряжения источника, дополнительно формируют вспомогательное постоянное напряжение, а. момент начала формирования напряжения пилообразной формы синхронизируют с моментом равенства вспомогательного постоянного напряжения Чу и сетевого напряжения на ниспадающей части его полуволны, причемАОур= Ото - -+-д5 гдел - а+0,5 яп 2 а 21 - сов 2 аа - угол регулирования;Опо - амплитуда номинального напря 10 жения сети,1662784 Составитель Г. ЧайковскийРедактор М, Кобылянская Техред М,Моргентал Корректор В. Гирн иям при ГКНТ СССР каз 2225 Тираж 527 Подпис ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и отк113035, Москва, Ж, Раущская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. У л. Гагарина, 101