Регулятор сварочного тока

(61) 129633 (21) 483437 (22) 04,06.9 (46) 07.05.9 (71) Ленинг ститут им. (72) Г,Л.Бен (53) 621.791 (56) Авто рс В 1296337 Бюл, Мадский эл И.Ульяно диктов75(088,8)ое свидет л. В 23 К ектротехническии инва (Ленина) ельство ССС9/00, 1985,формат ость. частоты зада оты, обеспечивающ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ И К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) РЕГУЛЯТОР СВАРОЧНОГО ТОКА (57) Изобретение относится к сварке и предназначено для сварки плавлением на постоянном токе в автоматизированном электросварочном производстве. Цель изобретения - повышение качества сварных соединений за счет обеспечения стабильности сварочного процесса. Изобретение содержит источник постоянного тока, положительный вывод которого соединен с положительным выводом инвертора тока Изобретение относится к сварочному производству, предназначено для сварки плавлением постоянным током в автоматизированном сварочном производстве и является усовершенствованием авт, св, М 1296337,Известен регулятор сварочного тока, содержащий источник постоянного тока, положительный вывод которого соединен с положительным выводом автономного инвертора тока, выводы переменного тока которого через трансформатор и реактор подсоединены к входу переменного тока первого выпрямителя, систему управления, конденсатор и последовательно соединенные инвертор напряжения, второй транс(ИТ), Выводы переменного тока ИТ через первый трансформатор и реактор подключены к первому выпрямителю. Отрицательный вывод источника постоянного тока соединен с отрицательным выводом инвертора напряжения (ИН), Отрицательный вывод ИТ соединен с положительным выводом ИН. Выводы переменного тока ИН соединены через второй трансформатор с вторым вы и рямителем. Одно имен н ы е вы воды выпрямителей объединены и соединены с нагрузкой, Система управления содержит задающий генератор, делитель частоты с переменным коэффициентом деления, делитель частоты, два распределителя импульсов и задатчик тока. Ток в ИН регулируется путем изменения входного сопротивления ИТ. Вольтамперная характеристика в области малых токов жесткая, а в области рабочих режимов - крутопадающая, что позволяет улучшить качество свар ного шва, 1 ил. ор и второи выпрямитель, при этом отрицательный выход последнего соединен с первым выходом регулятора и с отрицательным выходом первого выпрямителя, положительный выход которого соединен с вторым выходом регулятора и с положительным выходом второго выпрямителя, отрицательный вывод источника постоянного тока соединен с обкладкой конденсатора и отрицательным выводом инвертора напряжения, положительный вывод которого соединен с другой обкладкой койденсатора и отрицательным выводом автономноо инвертора тока 1,Низкая стабильн Ю- щих генераторов част ихработу инверторов тока и напряжения в широком диапазоне частот, приводит к низкой стабильности сварочного процесса, Из-за изменения частоты изменяется значение сварочного тока как в процессе сварки, так и при повторных сварках, что ухудшает качество сварки и вызывает повышенный расход электрической энергии и электродных материалов,Целью изобретения является повышение качества сварных соединений за счет обеспечения стабильности сварочного процесса.Указанная цель достигается тем, что система управления содержит задающий генератор стабильной частоты, первый делитель частоты с переменным коэффициентом деления; второй делитель частоты с постоянным коэффициентом деления, два распределителя импульсов и задатчик тока; при этом выход задающего генератора соединен с входом первого делителя частоты и с входом второго делителя частоты, а выход первого делителя частоты соединен с первым распределителем импульсов, выход которого соединен с управляющим входом инвертора тока, а выход второго делителя частоты соединен с входом второго распределителя, выход которого соединен с управляющим входом инвертора напряжения, при этом выход задатчика тока подключен к второму входу первого делителя частотыПредлагаемый регулятор сварочного тока имеет высокую стабильность сварочного процесса и высокую повторяемость значений сварочного тока, Это достигается путем выполнения системы управления регулятора сварочного тока с задающим генератором стабильной частоты, с первым делителем частоты с переменным коэффициентом деления, с вторым делителем частоты с постоянным коэффициентом деления, с двумя распределителями импульсов и с задатчиком тока, при этом выходы задающего генератора соединены с объединенными входами делителей частоты, выход первого делителя частоты соединен с входом первого распределителя импульсов, выход которого соединен с управляющим входом инвертора тока, выход второго делителя частоты соединен с входом второго распределителя, выход которого соединен с управляющим входом инвертора напряжения, к второму входу первого делителя частоты с переменным коэффициентом деления подключен выход задатчика тока,Применение задающего генератора стабильной частоты и делителя с переменным коэффициентом деления позволяет работать в широком диапазоне фиксированных частот. Высокочастотный задающий генератор и делитель с постояннымкоэффициентом деления обеспечивают вы 5 сокую стабильность частоты инвертора напряжения и стабильность его выходныххарактеристик. Задатчик тока, соединенныйс делителем частоты, обеспечивают высокую степень дискретности изменения козф 10 фициента деления и, следовательно,большое число фиксированных значений токов в сварочной нагрузке.На чертеже представлена структурнаяэлектрическая схема регулятора сварочного15 тока.Регулятор содержит источник 1 постоянного тока, положительный вывод которого соединен с положительным выводомпостоянного тока инвертора 2 тока, Выводы20 переменного тока инвертора 2 тока подключены к первичной обмотке трансформатора3, К вторичной обмотке трансформатора 3через реактор 4 подключен выпрямитель 5,Положительный вывод инвертора 6 напря 25 жения подключен к отрицательному выводуинвертора 2 тока. К объединенным выводаминверторов подключен конденсатор 7. Выводы переменного тока инвертора 6 напряжения соединены с первичной обмоткой30 второго трансформатора 8, вторичная обмотка которого соединена с входными выводами переменного тока второговыпрямителя 8, Положительный вывод выпрямителя 5 соединен с положительным вы 35 водом второго выпрямителя 9 и подключенк первому выводу регулятора 10. Отрицательный вывод выпрямителя 5 соединен сотрицательным выводом второго выпрямителя 9 и подключен к второму выводу регу 40 лятора 11, К выводам регуляторов 10 и 11подключена сварочная нагрузка 12, Система управления содержит задающий генератор 13, первый делитель 14 частоты, второйделитель 15 частоты, К выходу делителя 1445 подключен первый распределитель 16 импульсов, выход которого соединен с управляющим входом инвертора 2. К выходуделителя 15 подключен второй распределитель 17 импульсов, выход которого соеди 50 нен с управляющим входом инвертора 6напряжения, Второй вход делителя 14 частоты соединен с выходом задатчика 18 тока.Регулятор сварочного тока работаетследующим образом.55 В режиме холостого хода инвертора 2тока входное сопротивление его определяется уравнениемКит= аХ с/(Х с/Вп+ Йп),2 2где Хс - реактивное сопротивление коммутирующего конденсатора инвертора тока;1731503 50 55 Вп - сопротивление, определяемое потерями в трансформаторе;а - схемный коэффициент.В режимах нагрузки входное сопротивление определяется соотношениемРт = а Хс/(и (В сову Е 1 - В з 1 п р ) /(Всоз у ) +13),где и - коэффициент трансформации трансформатора 3В - степень загрузки инвертора;р - угол сдвига фазы тока выпрямителя 5,Как следует из уравнений, сопротивление имеет малое значение при широком изменении Хс при Яп -+ со, т.е. на любойчастоте. Одновременно сопротивление Я,имеет большое значение при малых значениях частоты и загрузки В 1. При изменении частоты переключения тиристоровинвертора 2 тока обеспечивается изменение значения тока в сварочной нагрузке 12,Ток регулируется около заданного значенияза счет изменения значений загрузки В, угла сдвига р и активного сопротивленияконденсатора инвертора тока Хс,Частота переключения тиристоров инвертора 2 определяется работой распределителя 16 импульсов, который соединен свыходом делителя 14 частоты с переменнымкоэффициентом деления, Коэффициент деления частоты импульсов делителя 14 определяется сигналом, который подается навторой вход делителя 14 с выхода задатчика18 тока. Делитель 14 частоты делит частотуимпульсов от задающего генератора 13 нафиксированные целые значения, которыеопределяют фиксированные значения токовв сварочной нагрузке при стабильном значении напряжения источника 1, Делитель 15частоты и распределитель 17 обеспечиваютпереключение тиристоров инвертора напряжения 6 с постоянной частотой. Инвертор 6 работает на частоте, при которойтрансформатор 8 и выпрямитель 9 имеютмаксимальный КПД. Таким образом, по сравнению с известным в предлагаемом устройстве применение делителя 14 с переменным коэффициентом деления, задающего гене ратора 13 стабильной частоты и задатчика18 тока позволяет с высокой точностью и высокой повторяемостью обеспечивать заданные значения сварочного тока. Все основные элементы устройства выполняются 10 на цифровых элементах, которые при функционировании не имеют многозначности и не зависят от температуры и других факторов окружающей среды.Экспериментальная проверка устройст ва показала, что применение 8- и 16-разрядныхх стандартных микросхем обеспечивает точность поддержания заданного значения тока на уровне(1-2)при изменении значений тока в (7-10) раз.20 Формула изобретенияРегулятор сварочного тока по авт.св. М1296337, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества сварных соединений путем обеспечения стабильности сва рочного процесса/и высокой повторяемостизначений сварочного тока, он снабжен системой управления, содержащей задающий генератор стабильной частоты, первый делитель частоты с переменным коэффициен том деления, второй делитель частоты спостоянным коэффициентом деления, два распределителя импульсов и задатчик тока, при этом выход задающего генератора соединен с первым входом первого делителя 35 частоты и с входом второго делителя, а выход первого делителя частоты соединен с входом первого распределителя импульсов, выход которого соединен с управляющим входом инвертора тока, а выход второго де лителя частоты соединен с входом второгораспределителя, выход которого соединен с управляющим входом инвертора напряжения, при этом выход задатчика тока подключен к второму входу первого делителя 45 частоты.1731503 4 Составитель Г,БенедиктТехред М.Моргентал ректор Д.Сычева Редактор С,Пекарь изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 1541 Тираж Подписное ВНИИПИ.Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5