CS226293B1 - Zapojení regulátoru pro svařovací usměrňovač - Google Patents

Description

(54)

HEINRICH PETR log., KltíNEK ZDElfSK ing., BABA PAVEL ing., PRAHA

Zapojení regulátoru pro svařovací usměrňovač

226 293

Vynález se týká zapojení regulátoru pre svařovací ueměrňovač z vyhlazovací tlumivkou.

V současnédobě se vyrábějí svařovacíusměrňovače s vyhlazovací tlumivkou jen ee základním uspořádáním regulační smyčky, což jim zajišťuje zapálení oblouku vždy při plném otevření řízonáho usměrňovače· Z toho vyplývají zejména pr©-.nižSÍ svařovací proudy, neodstranitelné počáteční překmity a sklon kpr opále vání svařovaného materiálu* RovnČz nárůst svařovacího.proudu při zapalování oblouku u nich začíná a minimální strmostí, oož nepřispívá k usnadnění jeho zapálení.

Uvedené nedostatky odstraňuje zapojení regulátoru pro svařovací usměrňovač s vyhlazovací tlumivkou podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, žo paralelně k bočníku, zapojenému do sárie s tlumivkou^ je svým prvním a druhým vstupom zapojen blok skutečné hodnoty proudu· Jeho první výstup js spojen jednak so vstupom spínače počátečních Stavů a jednak přes derivační blok s prvním vstupem prvního sčítaeího Člonu a druhývýstup bloku skutečné hodnoty proudu jo spojen β-druhým vstupem prvního sčítaeího členu· Jeho třetí vstup je spojen s výstupem-.bloku žádané hodnoty proudu, jehož vstup je spojen s jezdeom potenolomotru pro zadání žádané hodnoty svařovaoího proudu· Sýetup prvního sčítaeího členu, jo přes PI regulátor propojen s prvním vstupem bloku žádané hodnoty úhlu otevření. jeho druhý vstup jo rovněž spojen s jezdeom pot omeleme tru-.. Jeho výstup jo spojen s prvním vstupom-.druhého sčítaeího členu a dálo ovládaoí vstup bloku žádaná hodnoty úhlu otevření a ovládací vstup bloku žádané hodnoty proudu jsou spojek ny s výstupem spínače počátečních stavů.-Druhý vstup .druhého sčí* tacího Členu jo přes generátor pilového napětí spojen so střídavým vstupem bloku řízeného usměrňovače a výstup drahého sčítaeího členu jo přes komparátor a tvarovací obvod impulsů spojen s blokem řízeného usměrňovače· *

Zapojení regulátoru podle vynálezu zajišťuje svařovacímu usměrňovači optimální svařovací vlastnosti v celém-rozsahu nastavitelných proudů. Je jím dosaženo vysoké počáteční strmosti nárůstu svařovacího proudu v okamžiku zapálení oblouku při současném potlačení regulačního přokmitu svařovacího proudu, čímž se odstraňuje sklon k propalování svařovaných .materiálů.

Zapojení dále umožňuje dosažení maximální možné dynamiky při regulaci svařovacího procesu.

Blokové schéma zapojení-regulátoru.pro svařovací usměrňovač podle vynálezu je na přiloženém výkresu.

K.napájecí síti je přes transformátor 1 připojen řízený usměrňovač 2- s vyhlazovací tlumivkou 2 aboČníkem £, ke kterému jo paralelně zapojen svým prvním a druhým vstupem blok 2 skutečné hodnoty proudu, jehož první výstup je spojen jednak se vstupem spínače £ počátečních stavů a jednak-přes derivační blok X s prvním vstupem prvního sčítacího členu £♦ Druhý výstup- bloku 2 skutečnéhodnoty proudu je spojen s druhým vstupem prvního sčítacího-.členu-£, jehož třetí vstup jo spojen s výstupem bloku £ žádané hodnoty proudu. Vstup bloku 2 Žádané hodnoty proudu jo spo* jen s jezdcem potenoiometru 10 pro zadání- žádané hodnoty svařovacího proudu. Výstup prvního sčítaoího členu £ je-.přes BX regulátor 11 propojen s prvním vstupem bloku 12 žádané hodnoty úhlu otevření, jehož druhý vstup je rovněž spoien s jezdcem potenoiometru 10. Výstup bloku 12 žádané hodnoty úhlu otevření je spojen s prvním vstupem druhého sčítacího členu ΐχ. Ovládací vstup bloku 12 žádané hodnoty úhlu otevření a ovládací vstup bloku χ .žádané hodnoty proudu jsou spojeny s výstupem spínače £ počátečních •stavů.. Druhý vstup druhého sčitaciho členu 13 Jo přes.generátor 14 pilového napětí spojen so střídavým vstupem bloku £ řízeného usměrňovače. Výstup druhého sčítaoího členu 13 jo přes komparátor 15 a tvarovací obvod impulsů 16 spojen s blokem £ řízenéhe usměrňovače^ funkce jednotlivých bloků obvodu podle vynálezu je následná jícít.

Blok £ skutečné hodnoty proudu, ktorý obsahuje komparátor a..zesilovač generuje v klidovém stavu tj. před zapálením oblouku na svém prvním výstupu signál nulového proudu opačné polarity, než je signál .úměrný skutečné hodnotě svařovacího Reoudu generovaný po zapálení oblouku, na obou výstupech bloku £ skutečné hodnoty prou* du, Hasignálnulového proudu reaguje spínač £ počátečních stavů, kterýzajišžuje počáteční podmínku v bloku~£žádané hodnoty proudu a v bloku 12 žádané hodnoty úhlu otevření·

Generátor 14 pilového napětí generuje napěťový oignál pilovitého průběhu, který je synchronizován napěťovým., signálem vzhledem k soustavě napětí napájející blok £ řízeného usměrňovače.

Blok ££ žádané hodnoty úhlu otevření zajišťuje takovou počáteční velikost napěťového signálu odpovídajícího žádanému úhlu otevření, že k jeho komparaci z napěíovýa signálem pilovitého průběhu na komparátoru 15 a z toho plynoucí generaci prvního zapalovacího impulsu v tvar ovacím obvodu impulsů 16 dochází při maximu amplitudy střídavého napětí napájejícího řízený usměrňovač, resp, v jeho okolí| a to.v závislosti na nastavené velikosti svařovacího proudu vždy tak, aby nedošle k prvnímu překaitu svařovacího proudu, resp. aby tento byl potlačen na minimum,-. Při takevé^to^Nstartu* svařovacího usměrňovače dochází k zapálení oblouku s nejvyáší možnou-počáteční strmostí nárůstu svařovacího proudu. Při tom. dosažení požadované hodnoty svařovacího proudu v blízkostikonce intervalu vodivosti prvního_rresp, některého dalěího tyristoru, má-.podstatný-.vliv na stabilizaci přechodného děje, t j, na odstranění regulačních překmitů. Po zapálení tyristoru až do jeho přlre* zení komutace jo totiž velikost svařovacího proudu ovlivňována jen parametry výstupního obvodu - svařovacího usměrňovače - uzavřeného zkrhtemfresp·obloukem. Případně snížení proudu přivřením tyristoru, pokud dojde k překmitů, lze provést teprve až řízením okamžiku zapálení následujícího týristora.

K uvedené stabilizaci- napomáhá při startu svařovacího •usměrňovače i nárůst žádané hodnoty svařovacího proudu od nuly na svolenou hodnotu podle charakteristiky . * _Zy ~ Á. y e J kde

ÁW jo hodnota žádaného svařovacího proudu nastavená na potenoiometru é i· 8··

2^ jo časová konstanta bloku £ žádané hodnoty proudu

Uvedexý nárůst žádané hodnoty proudu musí odpovídat přirozenému nárůstu proudu na výstupu řízeného usměrňovače s ^jlazovueí tlumivkou, tj· charakteristice

I je skutečná hodnotu svařovacího proudu ζ je časová konstanta silového obvodu svařovacího usměrňovače

Z uvedeného vyplývá» že časové konstanty ζ} « ze mueí sobě rovnat.

Derivační člen 2 revněž přispívá ke zvýšení atabilizaee regulačního procesu a te nejen při zapalování oblouku,-ale i-při jeho vlastním hoření i Přičtení derivační složky skutečné hodnoty proudu k její absolutní sležee se projevuje v rozšíření inferma?ee e skutečnémsvařovacím proudu o tendenční složku» která regulátoru umožňuje.reagovat i na vývoj situaee při regulaci přechodových dějů, tj* v podstatě s jistým předstihem·

Úbytek napětí, odpovídající skutečné hodnotě svařovaoíhe proudu, snímaný na bočníku £ je zavaděn mezi první a druhý vstup bloku £ skutečné hodnoty proudu· Signál skutečné hodnoty proudu, generovaný na prvním výstupu tohoto bloku je zaveden do derivačního členu 2» a derivační složka skutečné hodnoty proudu je pak zavedena na první vetup prvního součtového člena £» na jehož druhém vstupu je signál skutečné hodnoty proudu· Pre získání regulační odchylky na vstupu PI regulátoru 11 je de prvního součtového členu £ ještě zaveden signál žádané hodnoty proudu z výstupu bloku 2 žádané hodnoty proudu· Signál žádané hodnoty proudu narůstá po uvolnění výstupního signálu ze spínače £ počátečních stavů zavedeného na ovládací vstup bloku £ žádané hodnoty proudu ed nuly do své ustálené hodnoty· Va vstup bloku £ žádané hodnoty proudu jé přivedeno řídící napětí z poteneiometru 1®· kterým se zadává požadovaná velikost svařovacího proudu-.a současně řídí počáteční žádaná hodnota úhlu otevření zavedením uvedeného řídícího napětí na druhý'vatup bloku 12 žádané hodnoty úhlu otevření, na jehož ovládací vatup.je přiveden signál z výstupu spínače £ počátečních stavů, který je současně přiveden na ovládací vstup bloku £ žéUaé hodnoty proudu* Výstupní signál z K regulátoru li-je přiveden na první vstup bloku gg- žádané hodnoty úhlu ctev* ření, na jehož výstupu je napěťový signál odpovídající žádanému úhlu otevření* ktorý jo.zavedou do druhého součtového členu 13 zároveň s napěťovým signálem pilovitého průběhu. Iři komparací těchto dvou signálů se na výstupu komparátoru 15 gonerujo signál* který v tvar ovacím obvodu impulsů 16. vyvolá vlastní zapalovací, impuls pro zapálení příslušného tyristorů řízeného usměrňovače £·

Claims (1)

1. Předmět vynálezu

   Zapojení regulátoru pre svařovací usměrňovač s vyhlazovací tlumivkou f vyznačené tím, že paralelně k bočníku /4/, zapojenému do serie s tlumivkou /3/ je svým prvním a druhým vstupem zapojen blok /5/ skutečné hodnoty proudu, jehož první výstup je spojen jednak se vstupem spínače /6/ počátečních stavů a jednak přes derivační blok /7/ s prvním vstupem prvního sčítá» čího členu /8/ a druhý výstup bloku /5/ skutečné hodnoty proudu je spojen s druhým vstupem prvního sčítacíhe členu /8/, jehož třetí vstup je opojen s výstupem bloku /9/ žádané hodnoty proudu, jehož vstup je spojen s jezdcem potěnciemetru /10/ pro zadání žádané hodnoty svařovacího proudu, přičemž výstup prvního sčítáčího členu /8/ je přes 71 regulátor /11/ propojen s prvním vstupem bloku /12/ Žádané hodnoty úhlu otevření, jehož druhý vstup je rovněž spojen s jezdcem potenciometrů /10/ a jehož výstup je spojen s prvním vstupem druhého sčítacíhe členu /13/ a dále ovládaoí vetup bloku /12/ žádané hodnoty úhlu otevření a ovládací vstup bloku /9/ žádané hodnoty proudu jsou spojeny s výstupem spínače /6/ počátečních stavů, přičemž druhý vstup..druhého sčí* tacíh© členu /13/ je přes generátor /14/ pilového napětí spojen se střídavým vstupem bloku /2/ řízeného usměrňovače a výstup druhého sčítacíhe členu /13/ je přes komparátor /15/ a tvarovaeí obvod impulsů /16/ spojen s blokem /2/ řízeného usměrňovače·