CS196438B2 - Electric connection for automatic regulation of the d.c.arc welding of the thin sheets - Google Patents

Description

Vynález .se týká elektrického zapojení pro samočinnou regulaci· stejnosměrného . obloukového svařování' tenkých plechů, . protahovaných pod. nehybnou svařovací hlavou, například pro svařování do trubky stočených plechů podélným svařovacím švem pod ochrannou atmosférou pomocí .svařovacích elektrod, napájených ze svařovacího transformátoru přes regulační člen pro měnění svařovacího proudu a přes usměrňovači prvky, přičemž na regulační člen působí rychlostně závislý tachogenerátor.

Z německého pat. spisu č. 1146 992 je známo zapojení tohoto· druhu, kde ' regulačním členem je tlumivka předmagnetovaná stejnosměrným proudem, přičemž v budicím obvodu taChogenerátoru je zapojen přestavitelný . 'dělič napětí -pro nastavení základní hodnoty svařovacího proudu v závislosti na svařovaném materiálu. V obvodu kotvy tachogenerátoru · je zapojen měnitelný odpor. pro nastavení součinitele úměrnosti, ' určujícího sklon . charakteristiky svařovacího proudu v závislosti na svařovaném předmětu. · Přesta vování regulačního· členu, tj. ' měnění stejnosměrné“ předmagnetizace tlumivky, · se tedy provádí tachogenerátorem, . 'který je spřežen s .ústrojím pro odtahování svařovaného,, plechu · nebo přímo s tímto plechem. Svařovací proud je tedy řízen v závislosti - .na rych losti průchodu plechu pod svařovací ' hlavou. Kolísání napájecího napětí ani kolísání vzdálenosti svařovacích elektrod se · v tomto zapojení nesleduje, takže někdy vznikají svařovací . švy, které · nejsou dostatečně provařeny a ' při -větším mechanickém namáhání praskají.

Vynález se vztahuje stejně jako známé zapojení na svařování v ochranné atmosféře wolframovou elektrodou, kde se používá pevné, netavíčí elektrody a protielektrodu tvoří obrobek. Od. tohoto způsobu se liší · svařování v ochranné atmosféře · s tavící .se '· elektrodou, k -němuž je zapotřebí '-svařovací usměrňovač s charakteristikou vyjádřenou konstantním · napětím. ' Vzdálenost hrotu elektrody od svařovaného místa je přitom mírou napětí oblouku, která tvoří regulační· veličinu pro posuv elektrody. Svařovací proud je přitom zcela nezajímavý, protože při kolísající intenzitě proudu dochází rychlejším nébo · pomalejším odtahováním elektrody · k · samočinnému · vyrovnání, projevujícímu se menší nebo větší tloušťkou svarové housenky.

Tato známá regulace napětí svařovacího usměrňovače se dá šice aplikovat na · svařování wolframovou elektrodou, ale pro sva. řování · plechů, a zejména tenkých plechů je absolutně nevhodná. Charakteristika · svařo198438 . - ·. . з vacího usměrňovače pro svařování ' - tavící se elektrodou je totiž rovnoběžná s úsečkou a charakteristiky oblouku jsou mírně vzestupné; Charakteristiky jsou tedy téměř rovnoběžné, což při nepatrné odchylce napětí má za následek velkou změnu svařovacího proudu; při příliš vysokém proudu se . pak plechy propálí a při příliš nízkém proudu se nesvařfc

Účelem vynálezu je odstranit tyto nevýhody a vytvořit regulační zapojení tak, aby . zajišťovalo konstantní kvalitu svaru.

V elektrickém . zapojení pro samočinnou regulaci stejnosměrného obloukového . svařování tenkých plechů, protahovaných pod nehybnou svařovací hlavou, například . pro· svařování do trubky stočených plechů podélným - svařovacím švem pod ochranou - atmosférou pomocí svařovacích elektrod, napájených ze svařovacího· transformátoru přes regulační člen pro měnění svařovacího - proudu a - přes usměrňovači prvky, přičemž na. regulační clen působí rychlostně závislý ťachogenerátor, je' podle vynálezu mezi usměrňovacími prvky a elektrodami zapojen stejnosměnný měnič, jehož sekundární vinutí, protékané proudem odpovídajícím skutečné hodnotě svařovacího proudu, je připojeno k regulátoru společně s výstupem tachogenerátoru, jehož výstupní proud odpovídá nastavené hodnotě - svařovacího - proudu, a - regulátor . je připojen na vstup regulačního -členu, zapojeného mezi svařovacím transformátorem a - elektrodami.

V zapojení podle vynálezu se tedy spojitě zjišťuje skutečná- hodnota svařovacího proudu a srovnává - se s - požadovanou - hodnotou, takže při- odchylce -ód - ' požadované - hodnoty regulátor přestaví regulační - člen - ve smyslu vyrovnání. - Regulace je velmi citlivá - a rychlá, - takže- kolísání - napájecího napětí, vzdálenosti elektrody a -teplotní -změny nemají vliv na svařovací proud, který se neustále - udržuje - na hodnotě potřebné k prověření svaru.

Vynález je vysvětlen v popise s ' odkazem , na připojený výkres, -na němž jsou na obr. 1 a 2 znázorněny dva - příklady zapojení podle- vynálezu, s odlišně vytvořeným regulačním členem.

Zapojení podle -obr. 1 je napájeno z napájecího zdroje 1, jímž může být - například síť střídavého napětí s- frekvencí - 50 Hz. Ná napájecí - zdroj -1 je zapojeno - primární vinutí svařovacího- transformátoru 2, jehož sekundární -vinutí je- připojeno - k 'transduktoru 3. Mezi svařovací - hlavu- 4, jejíž - svařovací elektrody jsou označeny vztahovými značkami + a —, a transduktor - 3 je zapojen stejnosměrný - měnič - 5, z - jehož - sekundárního vinutí - se odebírá proud odpovídající skutečné hodnotě svařovacího proudu. Tachogenerátor 6 vyrábí proud, který odpovídá nastavené - hodnotě -svařovacího- proudu. - Nastavená hodnota- a skutečná hodnota svařovacího proudu se vzájemně - porovnávají - superponováním a takto vzniklý rozdílový signál se zavádí na vstup regulátoru -7. Výstupním signálem regulátoru 7 se mění předmagnetizace jader transdnktoru 3. Vznikne-li regulační odchylka, tj. - rozdíl mezi skutečnoua - nastavenou hodnotou svařovacího proudu, mění -regulátor 7 předmagnetizaci těchto jader. Potřebná energie je - dodávána do regulátoru 7 pomocným transformátorem 8. Potenciometr 9 slouží -k provádění - žádaných změn nastavené - hodnoty - svařovacího - proudu. ..···

Popsané zapojení podle obr. i -pracuje takto:

Po· zapnutí svařovacího agregátu - vytvoří se určitá předmagnetizace jader transduktoru 3, určená - regulátorem 7 v závislosti na nastavení potenciometru 9, které se provede před počátkem svařování - podle vlastností svařovaného - materiálu, například - plechu. Dojde-li -při provozu vlivem - jakékoliv neočekávané - okolnosti ke zvětšení ' vzdálenosti svařovacích elektrod, je třeba zvýšit napětí. Svařovací proud se krátkodobě sníží a- tím poklesne také - proud v sekundárním, vinutí stejnosměrného měniče - 5, který je - signálem skutečné - hodnoty - svařovacího proudu. Navstup - regulátoru 7 - dospěje proto signál rozdílu mezi -skutečnou a nastavenou hodnotou , svařovacího proudu. Výstupním signálem regulátoru,7 se v tom případě zmenší předmagnetizace - ' jader transduktoru 3, čímž se zvětší proud, protékající elektrodami svařovací , -hlavy 4. Stejným způsobem se vyrovná kolísání - napětí - napájecího zdroje 1. Tímto kolísáním je - totiž způsobeno kolísání svařovacího- proudu, které se vyrovná regulátorem 7 -stejným způsobem, změnou předmagnetizace jader transduktoru - 3. Také změny, k nimž dochází v popsaném zapojení vlivem kolísání teploty- á které máji vliv iia hodnotu svařovacího- proudu, jsou -okamžitě vyrovnány - regulátorem 7. - Zapojením - podle vynálezu je - proto zajištěno, - že- ' svařovací proud protékající - elektrodami svařovací hlavy 4 má - stále tu - ' hodnotu, - která je - potřebná k vytvoření plně prověřovaného svařovacího švu. .

Zapojení podle obř. 2 se - liší od zapojení podle - obr. 1 - jenom- odlišným vytvořením regulačního členu. V zapojení podle obr. - 1 - 'je regulačním členem transdúktor . 3, zatímco v zapojení podle obr. 2 - je regulačním členem tyristor 10. - Ve ' schématu zapojení na obr. 2 je pro - zjednodušení' zakreslen -jeti jeden tyristor ' 10, ale v praxi lze ovšem použít několika tyristorů. - Činnost zapojení - podle obr. 2 je ' -v podstatě stejná jako činnost - zapojení podle obr. 1. Rozdíl je -jen v tom, že použitím elektronického prvku jako· regulačního členů, tyristorů 10, je dosaženo zkrácení doby regulačního pochodu, -protože ' - tyristor -10. má- větŠí vybavovací rychlost - něž transduldtorX Jak je - známo, tyristor - 10 přechází 'do nevodivého' stavu ' při každém průchodu - řídicího napětí huloua musí být znovu zapálen. Toto zapálení provádí regulátor 7, který nastavuje okamžik 'zapálení tyristoru 10 na dřívější nebo na pozdější dobu podle toho, zdá má do elektrod svařovací hlavy 4 proudit větší nebo· --menší - proud.

196

Zapojení podle vynálezu má proti dosud známým zapojením tu další výhodu, že pro spouštění svařovacího agregátu není zapotřebí pomocných obvodů. Pozvolným zvyšováním nastavené hodnoty proudu při spouštění lze zajistit přesně definovaný počátek svařování a nenáhlý vzestup svařovacího proudu.

Podle dalšího význaku vynálezu lze svařovací transformátor 2 vytvořit jako rozptylový transformátor, který má til výhodu, že na rychlé změny proudu v sekundárním vinutí reaguje měkce a tím zabraňuje případ-

Claims (5)

1. Elektrické zapojení pro samočinnou regulaci stejnosměrného obloukového- svařování tenkých plechů, protahovaných pod nehybnou svařovací hlavou, například pro svařování do trubky stočených plechů podélným svařovacím švem pod ochrannou atmosférou pomocí svařovacích elektrod, napájených ze svařovacího transformátoru přes regulační člen pr-o měnění svařovacího proudu a přes usměrňovači prvky, přičemž ha regulační člen působí rychlostně závislý tachogenerátor, vyznačené tím, že mezi usměrňovacími prvky a elektrodami (4) je zapojen stejnosměnný měnič (5), jehož sekundární vinutí protékané proudem odpovídajícím skutečné hodnotě svařovacího proudu je připojeno к regulátoru (7) společně s výstupem tachogene439 •

nému poškození regulačního obvodu. Zejména při použití tyristoru 10 jako regulačního orgánu dochází к rázovým změnám svařovacího proudu, takže použití rozptylového svařovacího transformátoru 2 je velmi výhodné.

Regulátor 7, který je v podstatě regulačním zesilovačem, jze vytvořit jako tranzistorový zesilovač o sobě známého druhu s velkým zesílením. Je výhodné vytvořit regulátor 7 tak, aby měl charakteristiku proporcionálně integračního regulátoru.

VYNALEZU rátorn (6), jehož výstupní proúd_ř odpovídá nastavené hodnotě svařovacího proudu, a regulátor (7) je připojen na vstup regulačního členu zapojeného mezi svařovacím transformátorem (2) a elektrodami (4).

2. Elektrické zapojení podle bodu 1, vy- značené tím, že regulačním členem je transduktor (3). . <

3. Elektrické zapojení podle bodu 1, vyznačené tím, že regulačním členem je tyristor (10).

4. Elektrické zapojení podle bodů 1 až 3, vyznačené tím, že svařovacím transformátorem (2) je rozptylový transformátor.

5. Elektrické zapojení podle bodů 1 až 4, vyznačené tím, že regulátor (7) je tvořen tranzistorovým zesilovačem s proporcionálně-integračním charakterem.