Устройство для коммутации и регулирования сварочного тока

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН А ВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ вЬь 00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Научно-исследовательский институтсанитарной техники и оборудования зданийи сооружений(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОММУТАЦИИИ РЕГУЛИРОВАНИЯ СВАРОЧНОГОТОКА(57) Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано для автоматического контроля процесса контактной сварки. Цель - повышение надежности работы сварочной машины. Устройство содержит управляемые вентили с блоком управления, датчики тока, формирователи сигнала наличия тока, формирователь задержки сигнала управления, элемент И и блок индикации. В устройство дополнительно введены задающий блок, интегрирующий блок и пороговый элемент. При перегреве первичной обмотки сварочного трансформатора устройство обеспечивает защиту этой обмотки, повышая надежность работы сварочной машины. 9 ил.1407728Изобретение относится к сварочному прозводству и может быть использовано для втоматического контроля процесса контактой сварки.Цель изобретения - повышение надежости работы сварочной машины.На фиг. 1 представлена структурная схеа устройства; на фиг. 2 - схема блока упавления вентилями; на фиг. 3 - схема форирователя задержки сигнала управления;а фиг. 4 - схема задающего блока; на иг. 5 - схема блока индикации; на фиг, 6 -- временные диаграммы, поясняющие раоту устройства.Устройство (фиг. ) содержит встречноараллельно включенные управляемые венили 1, служащие для коммутации сваочного тока, датчики 2 и 3 сварочного тока, ыполненные в виде укрепленных на магитных концентраторах герконов и соедиенные с входами формирователей 4 и 5 игнала наличия тока, блок 6 управления ентилями, формирователь 7 задержки сигала управления, вход которого подключенвыходу блока 6 управления вентилями, рехвходовый элемент И 8, первый вход оторого подключен к прямому выходу форирователя 5 сигнала наличия тока, второй ход - к инверсному выходу формироваеля 4 сигнала наличия тока, а третий ход - к выходу формирователя 7 задержи сигнала управления, который соединен с ополнительным входом блока 6 управления ентилями. 50 55 Устройство также содержит задающий лок 9, подключенный параллельно первичой обмотке сварочного трансформатора, инегрирующий блок 10, пороговый элемент 11блок 12 индикации. Выход элемента И 8 ерез последовательно соединенные интегрируюший блок 10 и пороговый элемент 11 свя;1 ан с одним входом блока 12 индикации, дру- ой вход которого соединен с входом форФирователя 7 задержки сигнала управления. ,11,атчик 2 сварочного тока установлен в цепи первичной обмотки сварочного трансформаора, а датчик 3 - в цепи задаюшего блока 9.Блок 6 управления вентиляции (фиг. 2) одержит ключ 3 управления с замыкаю- цими 14 и размыкающими 15 контактами, Одни выводы которых объединены и подключены к источнику питания, другой вывод разыкающего контакта 15 ключа 13 управления соединен с клапаном 16 механизма иод ьема сварочного электрода, с входом формирователя 7, задержки сигнала управления и с вторым входом блока 12 индикации, а ,)ругой вывод замыкающего контакта 14 клюЧа 13 управления соединен с клапаном 17 механизма спуска сварочного электрода и че 1 ез элемент 18 задержки - с первым вхо- )ом элемента ИЛИ 19, второй вход которого соединен с выходом формирователя 7 за 5 10 15 20 25 30 35 40 45 держки сигнала управления, а выход - с блоком 20 коммутации вентилей, в качестве которого может быть использован, например, серийно выпускаемый блок.Формирователь 7 задержки сигнала управления (фиг. 3) содержит последовательно соединенные элементы 21 задержки и формирователь 22 импульсов, выход которого соединен с третьим входом элемента И 8 и с дополнительным входом блока 6 управления вентилями, выход которого соединен с входом элемента 21 задержки.Задающий блок 9 (фиг, 4) содержит фазосдвигающую цепь, состоящую из катушки 23 индуктивности и резистора 24, величины которых подбираются так, чтобы параметры фазосдвигающей цепи (индуктивность, сопротивление) соответствовали параметрам обмотки сварочного трансформатора в холодном состоянии.Блок 12 индикации (фиг. 5) содержит триггер 25, счетный вход которого соединен с пороговым элементом 11, а вход установки нуля через дифференцируюгций блок 26 - с выходом блока 6 управления вентилями. Выход триггера 27 может быть подключен, например, к светодиоду.Устройство работает следующим обраВ исходном состоянии при включенном напряжении питания к клапану 16 механизма подъема сварочного электрода приложено напряжение 11 (фиг. 7 а), клапан включен, сварочный электрод поднят. При нажатии в момент времени т на ключ 13 управления (например, педаль) разомкнется его контакт 14 и замкнется контакт 15. С клапана 16 и блока 12 индикации снимается напряжение 11 (фиг. 6 а), а напряжение 1 (фиг. 6 б) поступает на клапан 17 механизма спуска сварочного электрода и на вход элемента 8 задержки, который задерживает сигнал на время (т, - т 2), необходимое для опускания сварочного электрода, после чего на выходе элемента 18 задержки появляется сигнал Ез Лог. 1 (фиг. 6 в). Этот сигнал через элемент ИЛИ 19 в виде сигнала 1 (фиг. 6 г) поступает на вход блока 20 включения вентилей, в результате чего по цепи протекает сварочный ток 1 с (фиг. 6 д) и производиться сварка изделия. В момент времени т при снятии напряжения 1 на выходе дифференцирующего блока 26 блока 12 индикации образуется импульс положительной полярности 1(фиг. 7 а), который поступает на вход установки нуля триггера 25, устанавливая его в нулевое состояние. По окончании сварки в момент времени т ключ 13 управления возврагцают в исходное положение, при этом размыкается контакт 15 и замыкается контакт 14, с клапана 1 снимется напряжение Ь, (фиг. 6 б), а напряжение 11 (фиг. 6 а) поступает на кла 1407728форлула изобретения 40 твв = тЗ,Ьсв т )звв = пан 16 механизма подъема сварочного электрода, на формирователь 7 задержки сигнала управления и на блок 12 индикации, в котором дифференцируется дифференцирующим блоком 26 и в виде импульса отрицательной полярности 1.) (фиг. 7 а) поступает на вход установки нуля триггера 25, не изменяя его состояния. В формирователе 7 задержки сигнала управления напряжение 11 поступает на элемент 21 задержки, задерживающий сигнал на время (тз - т 4), необходимое для поднятия сварочного электрода.С выхода элемента 21 задержки напряжение Б 6 (фиг. 7 б) подается на формирователь 22 импульсов, который формирует импульс 1.17 (фиг. 7 в) длительностью 10 - 20 периодов напряжения питающей сети, поступающий на третий вход элемента И 8 и на второй вход элемента ИЛИ 19 блока 6 управления вентилями. На выходе элемента ИЛИ 19 появляется сигнал 1.)в (фиг. бг), запускающий на время (т - ть) (длительность импульса Б 7) и блок 20 включений вентиля, который включает вентили 1 при разведенных электродах, При этом через сварочный трансформатор и задающий блок 9 протекают токи 1(фиг. бд) и 1, (фиг. 7 г), фазы которых совпадают, что обеспечивается соответствующим подбором элементов (катушки 23 индуктивности и резистора 24), Из токов 1.в и 1 з с помощью датчиков 2 и 3 сварочного тока и формирователей 4 и 5 сигнала наличия тока формируются импульсы 119 и 1.19 только положительной полярности, причем импульсы 118 (фиг. 7 д) образуются на прямом выходе формирователя 5, и их длительность соответствует длительности импульсов положительной полярности тока 1 з (фиг. 7 г), а импульсы 1 19 (фиг, 7 е) образуются на инверсном выходе формирователя 4, и их длительность соответствует паузам между соседними импульсами поЛожительной полярности тока 1(фиг, бд).Перед началом сварочных работ на машине производят настройку устройства путем подбора элементов задающего блока 9 так, чтобы длительность импульсов 119 соответствовала длительности пауз между импульсами,Тогда постоянные времени сварочного трансформатора (т") и задающего блока 9 (тз) равны где 1 в, 1 - индуктивности соответственнопервичной обмотки сварочного трансформатора и катушки 23 индуктивности;1 х ., К - активные сопротивления соответственно первичной обмотки сварочного трансформатора и резистора 24.При равенстве постоянных времени т и тз, на вь 1 ходе элемента И 8 сигнал отсутствует (фиг. 8 а), т. е. 1.)9 = 0 (фиг. 9).В процессе сварки обмотки сварочного трансформатора нагреваются, в частности нагревается его первичная обмотка и ее активное сопротивление увеличивается1- (1) - 1 (1 + К 1),где К 9 - активное сопротивление обмоткипри 1 = 20 С;К, - температурный коэффициент сопротивления;1 - температура обмотки.При этом постоянная времени т" сварочного трансформатора уменьшается1" 1 свт 1 в ----------йв. (1) К 9(1+К, 1) 20 а следовательно, уменьшается и период сварочного тока 1 (пунктир., фиг. 9 а).В результате длительность импульсов119 увеличивается1-91-1525и на выходе элемента И 8 появляется сигнал в виде импульсов 1119 (фиг. 8 а и 9 л), длительность которых равна т; - т,. Импульсь 1119 поступают на интегрирующий блок О, в котором интегрируются и в виде напряЗ 0 жения 11 ц (фиг. 8 б), подаются на пороговыйэлемент 11. При достижении напряженнем 1.1 величины срабатывания порогового эле.мента 11 (11 ввр) на выходе последнего появляется сигнал Лог. 1 (фиг. 8 в), которыйустанавливает триггер 25 блока 12 индикаЗ 5 ции в единичное состояние, и на его выходепоявляется сигнал 1)д (фиг, 8 г), сигнализирующий о перегреве первичной обмотки сварочного трансформатора. Устройство для коммутации и регулирования сварочного тока, содержащее сварочный трансформатор, к первичной обмотке которого подключены встречно-параллельно 45 включенные управляемые вентили с блокомих управления, выход которого через формирователь задержки соединен с первым входом элемента И, к второму и третьему входам которого подключены выход первого формирователя сигнала наличия тока и инверсный выход второго формирователя сигнала наличия тока, входы формирователей сигнала наличия тока подключены к датчикам сварочного тока, и блок индикации, отличаюиееся тем, что, с целью повышения надежности работы сварочной машины, в 55 него введены задающий блок и последовательно соединенные интегрирующий блок н пороговый элемент, выход которого соединен с первым входом блока индикации, второй1407728 ход которого соединен с выходом блока правления управляемыми вентилями, вход оторого соединен с выходом формирователя адержек сигнала управления, выход элеменКгЮарачП 7 Рангеатор та И соединен с входом интегрирующего блока, а задающий блок подключен параллельно первичной обмотке сварочного трансформатора.1407728 г) Фиг.8 г) иг. Составитель В. ГрТехред И. ВересТираж 92митета СССР по делЖ - .35, Раушскаяское предприятие, г и изобретении и открытии наб., д. 4,5Ужгород, ул. Проектная, 4 Реда кто р М. Бла нарЗаказ 3253/16ВНИИПИ Государственного ко113035, Москва,Производственно-полиграфич бова Корректор С. Черни Подписное