Номер патента: 1123801

Автор: Сердцов

ZIP архив

Текст

СОЮЗ СОВЕТСНИХсйИЦКтнеснипРЕСПУБЛИК АНИ 0 ТВУ СК(21) 348 972 (22) 11.08.8 (46) 15,11.8 (72) Н.,В.Сер (71) Грознен Красного Зна им.акад.М.Д. (53) 621. 791 (56) 1. Авто У 454973, кл/25-2724, Бюл. Удцов ский ордена Трмени нефтянойМиллионщикова.75(088.8)рское свидетелВ 23 К 9/О,чник. Ред, В.Ав машиностроентроение", 1979 дового нститу ство ССС1973. Внноку Т. 4 с.652. Справ ров. Сварка М., "Машино ототип содержа ка, вын тройств ления исвключаетмитель,ряо ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬ 1 ТЖ(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ,щее источник сварочного тоосной блок управления и усо для дистанционного управточником, причем источникв себя тиристорный выпрясвязанный с блоком управления и магнитным усилителем, сгла живающий дроссель, включенный между отрицательным полюсом тиристорного выпрямителя и отрицательным полюсом источника, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности труда при производстве сварочных работ, устройство дистанционного управления выполнено на запоминающем устройстве, неинвертирующем усилителе, выходном усилителе, разрядной цепочке, инверторе, разделительном диоде, двух диодах, однофазном вып мителе, устройстве первоначальног аиЯОио 1 80 1 включения силовых тиристоров, стабилизаторе, делителе напряжения, транзисторном ключе, пороговом усстройстве, при этом магнитный уси-лнтель содержит дополнительную обмотку, блок фазового управления снаб жен дополнительным входом управления, выход запоминающего устройства связан с катодом диода разрядной цепочки, через последовательно включенные неинвертирующий и выходной уснлители связан с входом блока фазового управления, через переход анод - катод разделительного диода - с выходом инвертора, выход инвертора через переход катод - анод второго диода связан с.входом устройства первоначального включения силовых тиристоров и через переход катод - анод первого диода связан с отрицательным зажимом источника, выхододнофазного выпрямителя и выход усстройства первоначального включе ния силовых тиристоров подключены к входу стабилизатора, выход которого, свяэанйый с делителем напряжения, подключен.к входу"транзисторного ключа и входу порогового устройства, выход транзисторного ключа связан с дополнительным входом блока фазового управления, вход однофаэного выпрямителя подключен к дополнительной обмотке магнитного усилителя, выход порогового устройства через переход катод - анод третьего диода подключен к разрядной цепочке и вхо ду инвертора.Изобретение относится к электро- дуговой сварке и может быть использовано при сварке в условиях, при которых характерны значительная удаленность сварщика от источника сва рочного тока и необходимость в обеспечении повышенной электробеэопасности,Известно сварочноетройство с дистанционным управяением, прЕднаэ О наченное для сварочных трансформаторов, у которых управление сварочным током с использование тиристоров осуществляется по первичному току с помощью систем фазового управления, содержащее исполнительный блок, включающий три вспомогательных трансформатора, первый из которых предназначен для питания всего регулятора пониженным напряжением, второй подключен к сети через одну из вторичных обомоток первого трансформатора, дополнительный тиристор и тиристорный коммутатор предназначены для включения первичной обмотки 25 сварочного трансформатора на пониженное напряжение в момент его холостого хода, и для питания цепей транзистора, работающего в усилительном режиме и установленного в плече чувствительного моста, В другом .плече этого моста установлены переменное сопротивление, движок которого связан с валом исполнительного реверсивного двигателя, и транзистор 35 ный ключ, с помощью которого во время сварки отключается третий вспомогательный трансформатор, от которого питается якорная обмотка исполнительного двигателя, Второе переменное сопротивление установлено на входе системы фазового управления и связано с валом двигателя. Блок управления устройства включает задатчик тока, подключаемый к промежутку45 электрод - изделие для установки необходимого режима в перерыве между сваркой 1 1. Однако известное устройство применимо лишь для источников, у которых управление сварочным током осуществляется по первичному току. Кро. ме того, оно обладает значительной инерционностью при обработке команд на увеличение или уменьшение свароч ного тока, так как цепи управления содержат интегрирующий привод, Наличие двух переменных сопротивлений,связанных с валом исполнительного двигателя придают устройству ниэкук надежность.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, содержащее выносной блок управления для дистанционного регулирования сварочного тока, блок фазового управления, силовой тиристорный выпрямитель, включающий трехфазный трансформатор, соответствующие концы вторичных обмоток которого с одной стороны подключены к блоку силовых тиристоров, катоды которых соединены вместе и образуют положительный полюс выпрямителя, в цепь которого включен магнитный усилитель для получения обратной связи по току нагрузки. С другой стороны концы вторичных обмоток подключены к уравнительному реактору, на выходе которого образуется отрицательный полюс, в цепь которого включен линейный дроссель для сглаживания пульсаций выпрямленного тока .2 .Известное устройство, содержащее выносной блок управления для дис танционного регулирования сварочного тока, требует использование специального кабеля управления, что снижает производительность труда. Отсутствие узла для автоматического снижения напряжения холостого хода источника не гарантирует сварщику электробезопасности,Цель изобретения - повышениепроизводительности труда при производстве сварочных работ,Поставленная цель достигаетсятем, что в устройстве для сварки,содержащем источник сварочного тока,выносной блок управления и устройство для дистанционного управления,причем источник включает в себя тиристориый выпрямитель, связанный сблоком фазового управления и магнитным усилителем, сглаживающий дроссель, включенный между отрицательнымполюсом тиристорного выпрямителя иотрицательным полюсом источника,устройство дистанционного управления выполнено на запоминающем устройстве, неинвертирующем усилите-ле, выходном усилителе, разряднойцепочке, инверторе, разделительномдиоде, однофаэном выпрямителе, устройстве первоначального включениясиловых тиристоров, стабилизаторе,45 50 55 делителе напряжения, транзисторномключе, пороговом устройстве и двухдиодах, при этом магнитный усилительсодержит дополнительную обмотку,блок фазового управления снабжен 5дополнительным входом управления,выход запоминающего устройства связан с катодом диода разрядной цепочки, через последовательно включенные неинвертирующий и выходной 10усилители связан с входом блока фазового управления, через переходанод - катод разделительного диода -с выходом инвертора, выход инвертора через переход катод - анод втоРого связан с входом устройства первоначального включения силовых тиристоров и через переход катод - анод первого диода связан с отрицательным зажимом иСточника, выхододнофазного выпрямителя и выход устройства первоначального включения силовых тиристоров подключены к входу стабилизатора, выход которого, связанный с делителем напряжения, 25 подключен к входу транзисторного ключа и входу порогового устройства, выход транзисторного ключа связан с дополнительным входом блока фазового управления, вход однофазного выпрямителя подключен к дополнительной обмотке магнитного усилителя, выход порогового устройства через переход катод - анод третьего диода подключен к разрядной цепочке и входу инвертора.На чертеже представлена блок-схема устройства для дистанционного управления источником сварочного тока. Устройство для дистанционногоуправления источником сварочноготока по сварочному кабелю состоитиз источника 1 сварочного тока иподключенных к нему выносного блока2 управления и блока 3 памяти, Источник 1 сварочного .тока содержитсиловой тиристорный выпрямитель 4,блок 5 фазового управления, имеющийвыход двуполярного источника питания, вход 6 фазового управления идополнительный вход 7 управления,магнитный усилитель 8, состоящий извключенных встречно-последовательнорабочих обмоток 9 и 1 О и дополни-тельной обмотки 11, линейный сглаживающий дроссель 12,Блок 2 управления содержит резистор 13 как ограничитель тока и переменное регулцровочцое сопротивление 14, служащее лля установки необходимого режима сварки в перерывемежду сваркой илн в момент сбоевв горении дуги, которые соединеныпоследовательно и подключены параллельно дуговому промежутку. Блок 3памяти содержит выходной усилитель15, неинвертирующий усилитель 16постоянного тока с большим входнымсопротивлением, делитель напряжения на резисторах 17 и 8, транзисторный ключ 19, стабилизатор 20 напряжения, однофазный выпрямитель 21,инвертор 22, включающий резисторы23-25 и транзистор 26, два последовательно соединенных,диода 27 и 28,разделительный диод 29, разряднуюцепочку, состоящую иэ диода 30 ирезистора 31, диод 32, запоминающее устройство 33, устройство 34первоначального включения силовыхтиристоров, состоящее из резистора35 - ограничителя тока, трансформатора 36 с двумя обмотками 37 и 38,стабилитрона 39 и диода 40, пороговое устройство 41Устройство работает следующимобразом,При подаче на силовой вход источника 1 сварочного тока напряжения сети одновременно эапитываются силовой тиристорный выпрямитель 4и блок 5 фазового управления, откоторого в свою очередь запитывается линейным напряжением сети магнитный усилитель 8 и от выхода егодвуполярного источника питания -блок 3 памяти. При этом общая шинадвуполярного источника питания,также и отрицательные вводы 6 фазового управления и дополнительноговхода 7 управления непосредственносоединены с положительным зажимомисточника 1 сварочного тока, Отобоих выходов двуполярного источника питания запитываются выходнойусилитель 15, неинвертирующий усилитель 16 и инвертор 22, требующие двуполярного питания, а от егоположительного выхода эапитываетсяделитель напряжения на резисторах17 и 18 и от отрицательного выходазапитываются стабилизатор 20, запоминающее устройство 33 и пороговоеустройство 41, Причем, от появившегося положительного напряжения на вы.ходе делителя напряжения транзистор 1123801ный ключ 19, работающий в ключевомрежиме, полностью насыщен и его зыходное сопротивление близко к нулю.В результате этого положительноенапряжение на дополнительном входе 5управления 7 отсутствует, что соответствует практически полному закрытию силовых тиристоров в блоке силового тиристорного выпрямителя 4.Поскольку транзистор 26 инвертора 22заперт положительным напряжением,поступающим в цепь базы через резистор 24 с положительного выхода двуполярного источника питания, то кол-лекторное сопротивление 23 транзистора 26 и блок 2 управления образуютрегулируемый делитель напряжения,плечи которого соединяются двумя открытыми, последовательно соединенными диодами 27 и 28. Ток образовавшегося регулируемого делителя напряжения, который оказывается подключенным к отрицательному выходу двуполярного источника питания, проходя по нему создает падение напряжения на блоке 2 управления, которое,является напряжением управления ивеличина его зависит от переменного регулировочного сопротивления 14.Это напряжение управления отрицательной полярности, суммируясь снезначительным напряжением, падающимна открытых диодах 27 и 28, подается через открытый разделительныйдиод 29 на вход - выход запоминающего устройства 33 и на вход неинвертирующего усилителя 15 постоянноготока, имеющего большое входное сопротивление, одновременно это напряжение подается на разрядную цепочку, 40включающую диод 30 и резистор 31.При этом, ток управления отрицатель"ной полярности, поступающий на входнейнвертирующего усилителя 16 постоянного тока, усиливается и подается на вход выходного согласующегоусилителя 15 как для его сравненияс током положительной полярности,так и для его усиления сравнениенеобходимо как для согласования входа фазового управления с первым выходом блока 3 памяти, так и для .получения полной глубины регулирования сварочного тока , Выходное сопротивление выходного усилителя 15,величина которого зависит от величины тока управления, определяет ве 1личину задающего напряжения положительной полярности н входе 6 фазового управления и тем самым определяет угол отпирания силовых тирнсторов в момент сварки..ГПри замыкании сварочной цепи входная цепь устройства первоначального включения силовых тиристоров 34 оказывается подключенной через открытый диод 27 к отрицательному входу двуполярного источника питания вследствие нулевого сопротивления на дуговом промежутке. В результате чего пробивается стабилитрон 39 и на выходе обмотки 38 трансформатора 36 появляется всплеск напряжения отрицательной полярности, который через переход катод - анод диода 40 подается на вход стабилизатора 20. С выхода последнего ограниченнное напряжение в отрицательной полярности подается для сравнения с выходным напряжением положительной полярности, снимаемым с делитеЛя напряжения на резисторах 17 и 18. Поскольку величина выходного напряжения стабилизатора 20 выбирается несколько выше по абсолютной величине, чем на выходе делителя напряжения на резисторах 17 и 18, то в результате сравнения напряжение положи" тельной полярности присутствующее до этого как на входе транзисторного ключа 19, так и на входе порогового устройства 41, сменит свой знак. Это приводит к одновременному эапиранию транзисторного ключа 19 и срабатыванию порогового устройства 41 Вследствие этого с одной тороны, от появившегося лавинообразно на выходе порогового устройства 41 отрицательного напряжения с нулевого значения откроется транзистор 26 инвертора и диод 32, а это в свою очередь приведет к запиранию диода 28, который исключает переключение входной цепи устройства первоначаль гного включения силовых тиристоров 34 в коллекторную цепь транзистора 26, разделительного диода 29 и диода 30, За счет того, что отрицательный потенциал общей точки соединения катода разделительного диода 29 и диода 28 уменьшится иэ-за подключения ее через открытый транзистора 26 к общей шине двуполярного источника питания, отрицательный потенциал общей точки соединения анода диода 30 и резистора 31, входящих в состав5 1 О 15 20 Ъ 5 30 35 40 50 разрядной цепочки, возрастет, так как выходное напряжение на выходе порогового устройства 41 выбирается так, чтобы оно всегда было больше максимально возможного напряжения на входе - выходе запоминающего устройства 33. С другой стороны, запиранию транзистороного ключа 19 соответствует значительное увеличение его выходного сопротивления с нулевого значения. В результате чего на дополнительном входе 7 управления появляется положительное напряжение, сразу после появления которого блок 5 фазового управления начинает формировать управляющие импульсы и отпирать в необходи юй последовательности силовые тиристоры в- силовом тиристорном выпрямителе 4. При этом, как только отопрется один из шести тиристоров в силовом выпрямителе 4, то с этого момента на смену напряжения управления на дуговой промежуток проходит сварочное напряжение, от которого запирается диод 27 и в сварочной цепи появляется сварочный ток, Появление тока в сварочном кабеле, который является обмоткой управления магнитного усилителя 8, работающего в режиме трансформатора тока, вызывает появление переменного напряжения на его дополнительной обмотке 11, которое подается на однофазный выпрямитель 2 а с его выхода на вход стабилизатора 20 напряжения на смену следующему импульсу отрицательной полярности, поступающему с выхода устройства 24 первоначального включения силовых тиристоров 34. Таким образом, транзисторный ключ 19 в момент сварки остается закрытым и этим самым осуществляется последующее включение силовых тиристоров в блоке 4 силового тиристорного выпрямителя. А запоминающее устройст- во 33, служащее для поддержания на своем входе - выходе напряжения с высокой точностью и в течение продолжительного времени, остается связанным с подключенным на его вход - выход неинвертирующим усилителем 16 постоянного тока. Благодаря тому, что последний, обладая большим вход,ным сопротивлением, не нарушает сложившегося устойчивого. состояния в запоминающем устройстве 33, выходное сопротивление выходного согласующего усилителя 15, которое онимел в перерыве между сваркой, остается неизменным, После окончания процесса сварки - при размыканиисварочной цепи напряжение на выкоде дополнительной обмотки 11 магнитного усилителя 8 становится равным.нулю, вследствие чего устройствовозвращается в исходное состояние,т,е. на смену сварочному напряжений на дуговой промежуток приходит напряжение управления, величина максимально возможного которого не превьппает 10 В. Если в перерыве между сваркой уменьшить напряжение на входе - выходе запоминающего устройства33, а значит и выходное сопротивление выходного усилителя 15, чтосоответствует уменьшению сварочного тока при работе иа падающих внешних характеристиках н уменьшениюсварочного напряжения - на жесткихвнешних характеристиках источника 1сварочного тока, то величину напряжения управления отрицательной полярности уменьшают переменным регулировочным сопротивлением 14. Когда отрицательное напряжение на вхоце - выходе запоминающего устрой-;ства 33 уменьшится, разделительный диод 29 закроется, так как отрицательный потенциал на его аноде станет больше, чем на катоде.Ко входу -выходу запоминающего устройства 33 кроме усилителя 16 постоянного тока подключена также и разрядная цепочка, входное сопротивление которой в перерыве между сваркой определяется ее резистором 31, величина сопротивления которого значительно меньше входного сопротивления неинвертирующего усилителя 16 постояннноготока и выходного сопротивления эапоминаеющего устройства 33. При этомнапряжение на входе - выходе, уменьшаясь, установится и станет равным новому значению - уменьшенному напряжению управления отрицательнойполярности падающему иа блоке 2управления. Ясли в перерыве междусваркой требуется увеличить напряжение на входе - выходе запоминающегоустройства 33,то следует увеличить величину напряжения управления отрицательной полярности переменным регулировочным сопротивлением 14 блака 2 управления. При этом отрицательное напряжение на входе - выхоВЫПИ Заказ 8180/1 Э Тираж 1036 роежтй де запоминающего устройства, увеличиваясь, установится и станет равным новому значению - увеличенномунапряжению управления отрицательнойполярности падающему на блоке 2 управления. Предлагаемое устройство практически безынерционно, обеспечивает мгновенное зажигание дуги,12 З 80110а при отрыве мгновенно ограничивает напряжение на дуговом промежутке до безопасной величины, кроме того устройство обеспечивает быстрый переход с одного режима сварки на другой, Быстрота, смены режима достигается за счет малой инерционности устройства, что позволяет изменять режим сварки даже в момент сбоев в1 О горении дуги,

Смотреть

Заявка

3481972, 11.08.1982

ГРОЗНЕНСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НЕФТЯНОЙ ИНСТИТУТ ИМ. АКАД. М. Д. МИЛЛИОНЩИКОВА

СЕРДЦОВ НИКОЛАЙ ВАСИЛЬЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: B23K 9/10

Метки: сварки

Опубликовано: 15.11.1984

Код ссылки

<a href="https://patents.su/6-1123801-ustrojjstvo-dlya-svarki.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для сварки</a>

Похожие патенты