Система автоматического управления скоростьювращения электродвигателя механизмаподачи электродной проволоки

Союз СоветскихСоциалистиыескихРеспублик РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ К олнительное к авт. свид-ву693 влено 20.03,78 (21) 2592766/18 - динением заявки-(22 50130 с при Гаеударстввиный комитет 3) П ет СССР дедам изобрете и открытий3) УДК 621.6 (088,8) бликовано 15,02.81. Бюллетень6 Дата опубликования описания 20.02.81(72) Автор изобретен пг, цщ,чУГХр:Б 1;ааСниаинскои СС ондаренко Ордена Ленина и ордена Трудовогоинститут электросварки им. Е. О. Пато ноО-ЗнУкр(71) Заявктел 4) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ СКОРОСТ ВРАЩЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ МЕХАНИЗМА ПОДАЧИ ЭЛЕКТРОДНОЙ ПРОВОЛОКИ Изобретение относиции производственныхбыть использовано в сстве для управления сэлектродной проволоки. ся к автоматизароцессов и может арочном производоростью движения 5По основному авт. св.693346 известна система автоматического управления скоростью вращения электродвигателя механизма подачи электродной проволоки, содержащая источник задающего напряжения, подключенный к первому входу компаратора, О 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 соединен с выходом компаратора, второй вход компаратора через генератор пилообразного напряжения подключен к выходу формирователя прямоугольных импульсов, вход которого соединен с выходом тахогенератора 11.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, следовательно, 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 формирователь импульсов, частотный дискриминатор и сумматор, второй вход которого 10 15 20 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 30 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 триггера1 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 1 О 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 1. 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 7, первый вход которогосоединен с источником 1 задающего напряжения, а выход - с первым входом компаратора 8. отрицательный импульс блока О дифференцирования на второй вход логического элеИ 12. Поз гому раньцге появляется импульс на ыхоле 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 тахо- генератор 5, в качестве которого используется фотоэлектрический датчик. С выхода устанавливает триггер 11 в положение, при котором на первый вход логи гесого э.цмен 55 та И 12 поступает запрещающий пот.,щиал. Импульс на выходе логического зле.,е 1 та И 12 отсуствует. При уве иче:, ии скорости уменьшается длительность ч;.,о к и е.1 ьной и связан с источником задающего напряжения, а выход - с 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 электроотрицательной 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 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 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 всоответствии с требуемой скоростью движения проволоки. В результате стабилизируется количество вводимого электродного металла в зону сварки и улучшается качество сварки.Формула изобретенияСистема автоматического управления скоростью вращения электродвигателя механизма подачи электродной проволоки по авт, св, Юо 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 Мо 693346, кл. б 05 Р 13/10, 1977 (прототип).805269 Г Со Тех Редактор Л. КонецкаяЗаказ 10683/70ВНИИПИпо де113035, МосФилиал ППП осударствен м изобрет а, Ж - 35, атент, г. тавитель В. Скибенкоед А. Бойкас Корректор О. Билак ж 951 Подписное ного комитета СССР ний и открытийРаушская наб., д. 4/5 Ужгород, ул. Проектная