Сварочный источник питания

СОЮЗ СОНЕТСНИСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН О 12847 ц 4 В 23 К 9/ СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(46) 23.01.87, Бюл,3 (71) Всесоюзнь:й научно-исследовательский институт по монтажным и специальным строительным работам (72) В,10,Логинов, А,А,Текутьев, Г.ЗЧерногорский и Н.А.Юхин (53) 621,791.75(088.8)(56) Патент Великобритании1546211, кл, Н 2 Р, 1979,Авторское свидетельство СССР1119799, кл, В 23 К 9/10, 1983,стойчивости и надежни, 11 ля этого каждое ти его рабо из устроиствачения тока мерения спряжения еднего а один риод следов зке имеет д в в нагр устройс оперативпульс нающи оь ва и два канаой информации,тройств и канала передачи Входы запом ющи лов передачисоединены сходы каналовинформации икаждого из уснего значения операт тх одом переда нои информации нтегратора,Выоперативной ющих устройств измерения сред- напряжения за а помин ройств тока(54) СВАРОЧНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ(57) Изобретение относится к области сварочной техники, в частности ксварочным источникам питания инверторного типа, Пелью изобретенияявляется повышение качества сварного соединения путем увеличениябыстродействия управления выходнымипараметрами источника и повышения дин пе агрузк тва вь иод следования импу соединены с входам ора наибольшего знаьсов вой- е ия сигналчивойна кор в обратнои связи.,Чл аботы устройства пре ектировка информации усто ре-.ронст рем ска ичения сиг пфирование ну увелным деков. 2 ла с о озможных САЙКЕ ИЗОБРЕТЕНИИзобретение относится к сварочной технике, в частности к сварочным источникам питания инверторного типаЦель изобретения заключается в 5 повышении качества сварного соединения путем увеличения быстродействия управления выходными параметрами .источника и путем повышения устойчивости и надежности работы источника.На фиг.1 представлена схема сварочного источника питания; на фиг,2 - пример схемной реализации системы запоминающее устройство (ЗУ) - ка 15 нал передачи оперативной информации (КПОИ).Источник (фиг.1) содержит выпрями- тельное устройство 1, тиристорный инвертор 2, устройства измерения среднего значения тока 3 и напряжения 4 за периоц следования импульсов в нагрузке, каждое из которых состочт иэ интегратора 5 с электронным коммутатором 6, КПОИ 7 и 8, ЗУ 9 и 10, Выходы устройств 3 и 4 измерения соединены с входами устройства 11 выбора наибольшего значения сигналов обратной связи тока и напряжения за один период следования импульсов в нагрузке, а выход устройства 11 выбора наибольшего значения - с входом преобразователя 12 напряжения в длительность периода следования управляющих импульсов. Выходы преобразователя 12 соединены с входом усилителя 13 мощности, выход которого подключен к управляющим входам тиристорного инвертора 2, и с входом формирователя 14 импульсов синхронизации, выходы которого соединены с синхронизирующими входами электронных коммутаторов 6, КПОИ 7 и 8 и ЗУ 9 и 10, устройств 3 и 4 измерения среднего значения тока и напряжения, входы которых соединены через датчики тока 15 и напряжения 16 с выходом инвертора 2.Система ЗУ - КПОИ (фиг,2) состоит из входа 17, диодов 18 - 21, запоминающих конденсаторов 22 и 23 и разрядных ключей 24 и 25, В данном случае соответствующие ЗУ и КПОИ объединены. Так, например, ЗУ 9 и КПОИ 7 состоят из цепочки 18, 22, 19 и 24,а ЗУ 10 и КПОИ 8 - из цепочки 20, 23, 21 и 25. Кроме того, система ЗУ - КПОИ содержит синхронизирующие входы 26 и 27 и выходы 28 и 29. Устройство работает следующим образом,Информация о токе и напряжениисварки с датчиков тока 15 и напряжения 16 на выходе инвертора 2 поступает на устройства 3 и 4 измерениятока и напряжения за период следования импульсов в нагрузке. Устройства идентичны и работают синхроннопо командам "Сброс интегратора","Сброс ЗУ, КПОИ", "Измерение" и "Пе -редача информации", которые поступают в виде импульсных сигналов с формирователя импульсов 14 синхронизации,Работу устройств измерения можнопоказать на примереустройства 3 измерения тока сварки за период следования импульсов в нагрузке, В начальный момент времени, соответствующий началу очередного цикла работыинвертора 2,по команде "Сброс интегра-.тора на короткое время, достаточноедля обнуления информации, включаетсякоммутатор 6 интегратора 5 и одновременно по команде "Сброс ЗУ, КПОИ"происходит обнуление информации водном иэ ЗУ например 3 У 9, и одном иэ КПОИ, например КПОИ 7, послечего по команде "Измерение" начинается измерение выходного параметра,информация о котором в виде напряжения подается на вход интегратора 5.С выхода последнего напряжение, пропорциональное среднему значению параметра, измеряемого за время, равное одному периоду следования импульсов в нагрузке, подается в ЗУ 9 иКПОИ 7 за время, равное одному периоду следования импульсов в нагрузке,С началом следующего цикла работыинвертора 2 по команде "Сброс интегратора" осуществляется сброс предшествующей информации и по команде"Сброс ЗУ, КПОИ" сброс информации ЗУ10 и КПОИ 8, затем снова начинаетсяизмерение выходного параметра источника, а информация о нем подаетсяна ЗУ 10 и КПОИ 8, Одновременно покоманде нПерецача информации" происходит передача информации, полученной в предыдущем цикле из ЗУ 9в устройство 11 выбора наибольшегозначения. В следующем цикле работыинвертора процесс повторяется, Вустройстве 11 выбора наибольшегозначения информация об измеренныхвыходных параметрах, поступающая сизмерителей 3 и 4 среднего значения,сравнивается, и информация о наибольшем из них передается в преобразователь 12 напряжения в длительность,где преобразуется в длительность цикла работы инвертора 2. Через усилитель 13 мощности эта информация ввиде управляющих импульсов подаетсяна управляющие входы инвертора 2 иодновременно на формирователь 14 им Опульсов синхронизации, Длительностьцикла пропорциональна величине инФормационного напряжения, поступающего с устройства 11 выбора наибольшего значения,В процессе сварки возможны изменения сопротивления нагрузки в широких пределах от холостого хода докороткого замыкания за очень короткий промежуток времени (расплавлениеперемычки в межэлектродном промежутке, закорачивание промежутка междуэлектродами каплей расплавленногометалла и т,д,). Это время может быть25меньше интервала времени до моментаформирования очередного импульса управления тиристорами, который формируется в предыдущем цикле работы инвертора, Поэтому для отработки быстроизменяющихся возмущений с цельюповышения быстродействия в управлении выходными параметрами и повыше ния устойчивости и надежности работыисточника в устройства 3 и 4 измерения среднего значения дополнительно введены КПОИ 7 и 8, Если значение выходного параметра источника, измеряемого в течение очередного цикла работы инвертора, превысит величину этого параметра, измеренного в предыдущем.цикле, то информация об этом, минуя ЗУ, в которое она заносится,через соответствующий КПОИ передается непосредственно в устройство 11 выбо 45 ра наибольшего значения,где в результате сравнения с информацией на других его входах выделяется напряжение, определяющее длительность текущего цикла работы инвертора.Осуществляется это за счет того, что системы ЗУ - КПОИ достроены таким образом, что, кроме хранения полученной от интегратора 5 информации, в них предусмотрена ее корректировка в сторону увеличения сигнала с одновременным демпфированием возможных скачков. Демпфирование необходимо для устойчивой работы преобразователя 12 и всего устройства в целом.При занесении информации с выхода интегратора 5, например, в ЗУ 9 и КПОИ 7 рабочим каналом, осуществляющим контроль за измеряемым и запоминаемым сигналом, является КПОИ 8 и ЗУ 10,Если запоминающий конденсатор 23 (фиг.2) заряжен до напряжения, соответствующего величине среднего значения выходного параметра источника за предыдущий цикл работы, а конденсатор 22 заряжается через диод 18 и в текущем цикле происходит резкое увеличение значения выходного параметра (например, произошло замыкание межэлектродного промежутка), то напряжение на входе 17, соединенном с выходом измерителя (интегратора 5) превышает уровень напряжения на конденсаторе 23. Конденсатор 23 дозарчжается до нового значения, одновременно сдемпфировав бросок напряжения. Дозарядка конденсатора 23 до нового, более высокого, уровня напряжения происходит быстрее, чем до этого же уровня заряжается конденсатор 22,так как текущий цикл начинается с обнуления напряжения на конденсаторе 22 при помощи разрядного ключа 24 по команде "Сброс ЗУ, КПОИ", приходящей на синхронизирующий вход 2 б. Таким образом функции ЗУ объединены с функциями КПОИ, т.е. ЗУ наряду с Функциями запоминания, хранения и передачи информации осуществляет корректировку информации в сторону увели- . чения сигнала с одновременным его демпфированием, Скорректированная инФормация (напряжение) через диод 21 поступает на выход 29, который соединен с входом устройства 11 выбора наибольшего значения, и затемна преобразователь 12 напряжения в длительность цикла. Происходит корректировка формируемой длительности текущего цикла работы инвертора 2.В конкретной схеме (Фиг,2) выходы 28 и 29 системы можно объединить, так как при этом диоды 19 и 21 соединяются по схеме ИЛИ и при этом происходит лишь предварительный выбор наибольшего значения напряжения на конденсаторах 22 и 23.Предлагаемое устройство позволяет повысить качество сварных швов за счет увеличения быстродействия при управлении выходными параметрами источника. Таким образом повыша 1284761ется быстродействие отработки быстроизменяющихся возмущений, что дает возможность повысить эластичность, дуги, облегчить процесс ее возбуждения, предотвратить прожоги металла и тедеформула изобретенияСварочный источник питания, содержащий выпрямительное устройство,инвертор, устройство, выбора наибольшего значения сигналов обратной связи тока и напряжения, преобразователь напряжения в длительность периода следования управляющих импульсов, усилитель мощности, формирователь импульсов синхронизации, датчики тока и напряжения, устройства измерения среднего значения тока и напряжения за один период следования импульсов в нагрузке, каждое из которых содержит интегратор с электронным коммутатором, причем вход инвертора через выпрямительное устройство подключен к входным клеммам устройства, выход инвертора соединен с нагрузкои и через датчики тока и напряжения с входами устройств измерения среднего значения тока и напряжения за один период следования импульсов в нагрузке, выход устройства выбора наибольшего значения сигналов обратной связи соединен с входом преобразователя напряжения в длительность периода следованияуправляющих импульсов, выходы последнего подключены к входам усилите.ля мощности и формирователя импуль сов синхронизации, выходы усилителямощности соединены с управляющимивходами инвертора, а выходы Формирователя импульсов синхронизации -с синхронизирующими входами устройствизмерения среднего значения тока инапряжения, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения качествасварного соединения путем увеличениябыстродействия управления выходными 15параметрами источника и путем повышения устойчивости и надежности работы источника, каждое из устройствизмерения среднего значения тока инапряжения за один период следования 20,импульсов в нагрузке дополнительноснабжено двумя запоминающими устройствами и двумя каналами передачи оперативной информации, причем входызапоминающих устройств и входы каналов передачи оперативной информациисоединены с выходом интегратора, выход каналов передачи оперативной информации и выходы запоминающих уст- ЗОройств каждого из устройств измерения среднего значения тока и напряжения за один период следования импульсов в нагрузке соединены с входами устройства выбора наибольшегозначения сигналов обратных свяЗ 5 зей.1284761 Ф.г 5 Тираж 972, Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д