CS246748B1

CS246748B1 - Welding current circuit shutdown circuit

Info

Publication number: CS246748B1
Application number: CS862484A
Authority: CS
Inventors: Ferdinand Ther
Original assignee: Ferdinand Ther
Priority date: 1984-11-13
Filing date: 1984-11-13
Publication date: 1986-11-13

Abstract

Účelem řešení je rozšíření možností provádění průvaravého svařování pomocí běžných svařovacích zdrojů se střídavým i usměrněným svařovacím proudem. Toho je dosaženo tím, že k jednofázovému transformátoru (2), jehož primární vinutí je napojeno na střídavou síť před spínačem (12), přes nějž je k síti připojen zdroj (13) svařovacího proudu, spojený se svařovací elektrodou (20) a svařovaným obrobkem (15), je připojen zdroj (3) stabilizovaného napětí s napojeným zdrojem (4) referenčního napětí, komparátorem (6) napětí, zpožďovacím obvodem (8) a řídicím obvodem (9), dále ovládací člen (11) spínač (12) v sérii s potenciálově ovládaným spínacím členem (10) a usměrňovač (17), rezistorem (21) připojený přes tlačítko (16) k řídicí elektrodě spínacího členu (10), přičemž jsou připojeny u komparátoru (6) napětí invertující vstup ke zdroji (4) referenčního napětí ,a neinvertující vstup k odporovému děliči (5) napětí, připojenému spolu s měnitelným odporem (7) a diodou (19) v sérii mezi uzemněný výstup zdroje (3) stabilizovaného napětí a svařovací elektrodu (20).The purpose of the solution is to expand the possibilities of performing penetration welding using conventional welding sources with alternating and rectified welding current. This is achieved by connecting a single-phase transformer (2), the primary winding of which is connected to the AC network before the switch (12), through which the welding current source (13) is connected to the network, connected to the welding electrode (20) and the welded workpiece (15), a source (3) of stabilized voltage with a connected reference voltage source (4), a voltage comparator (6), a delay circuit (8) and a control circuit (9), a control element (11), a switch (12) in series with a potential-controlled switching element (10) and a rectifier (17), a resistor (21) connected via a button (16) to the control electrode of the switching element (10), and an inverting input to the reference voltage source (4) and a non-inverting input to a resistive voltage divider (5) connected together with a variable resistor (7) and a diode to the voltage comparator (6). (19) in series between the grounded output of the stabilized voltage source (3) and the welding electrode (20).

Description

Účelem řešení je rozšíření možností provádění průvaravého svařování pomocí běžných svařovacích zdrojů se střídavým i usměrněným svařovacím proudem.The purpose of the solution is to expand the possibilities of performing welds with conventional welding sources with alternating and rectified welding current.

Toho je dosaženo tím, že k jednofázovému transformátoru (2), jehož primární vinutí je napojeno na střídavou síť před spínačem (12), přes nějž je k síti připojen zdroj (13) svařovacího proudu, spojený se svařovací elektrodou (20) a svařovaným obrobkem (15), je připojen zdroj (3) stabilizovaného napětí s napojeným zdrojem (4) referenčního napětí, komparátorem (6) napětí, zpožďovacím obvodem (8) a řídicím obvodem (9), dále ovládací člen (11) spínač (12) v sérii s potenciálově ovládaným spínacím členem (10) a usměrňovač (17), rezistorem (21) připojený přes tlačítko (16) k řídicí elektrodě spínacího členu (10), přičemž jsou připojeny u komparátoru (6) napětí invertující vstup ke zdroji (4) referenčního napětí ,a neinvertující vstup k odporovému děliči (5) napětí, připojenému spolu s měnitelným odporem (7) a diodou (19) v sérii mezi uzemněný výstup zdroje (3) stabilizovaného napětí a svařovací elektrodu (20).This is achieved by providing a single-phase transformer (2), the primary winding of which is connected to an AC grid upstream of a switch (12) via which a welding current source (13) connected to the welding electrode (20) and the workpiece is connected. (15), a stabilized voltage source (3) is connected with a reference voltage source (4) connected, a voltage comparator (6), a delay circuit (8) and a control circuit (9), a control member (11) a switch (12) in series with a potential-controlled switching member (10) and a rectifier (17), by a resistor (21) connected via a button (16) to the control electrode of the switching member (10), connected to the comparator (6) a reference voltage, and a non-inverting input to a voltage resistive divider (5) coupled with a variable resistor (7) and a diode (19) in series between the grounded output of the stabilized voltage source (3) and the sv a electrode (20).

Vynález se týká zapojení obvodu pro vypínání svařovacího proudu u přístroje pro průvarové svařování, u něhož jsou svařovací elektroda a uzemněný svařovaný obrobek připojeny k výstupu zdroje svařovacího proudu připojeného ke střídavé elektrické síti přes spínač.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a circuit for switching off the welding current of a penetration welding apparatus in which the welding electrode and the grounded workpiece are connected to the output of a welding current source connected to an AC power supply via a switch.

U známých přístrojů pro průvarové svařování je spínač svařovacího proudu zapojen v sekundárním obvodu zdroje svařovacího proudu a jeho činnost je řízena časovým regulátorem. Nevýhodou tohoto řešení je, že spínač spíná velké proudy a proto musí být značně rozměrný a nákladný. Časová regulace vypínání neumožňuje přizpůsobení vypnutí proudu povaze svaru a proto tento není vždy kvalitní.In known apparatus for penetration welding, the welding current switch is connected in the secondary circuit of the welding current source and its operation is controlled by a timer. The disadvantage of this solution is that the switch switches high currents and therefore has to be very bulky and expensive. The time control of the cut-off does not allow the adaptation of the cut-off current to the nature of the weld and therefore it is not always of good quality.

U jiných známých přístrojů pro průvarové svařování je zdroj svařovacího proudu konstruován tak, aby se napětí naprázdno rovnalo vypínacímu napětí na oblouku. Nevýhodou tohoto řešení je, že není možno změnit délku oblouku a že se vyžaduje jednoúčelový svařovací zdroj.In other known diffusion welding apparatuses, the welding current source is designed such that the open-circuit voltage equals the tripping voltage on the arc. The disadvantage of this solution is that it is not possible to change the arc length and that a dedicated power source is required.

U známých přístrojů pro průvarové svařování bývá do obvodu pro ovládání řízeného usměrňovače zařazen komparátor napětí, přičemž je používáno pomocného napětí k dálkové regulaci svařovacího proudu. Tím je omezeno použití elektronické regulace průvarového svařování na určitý typ zdroje svařovacího proudu.In known diffusion welding apparatuses, a voltage comparator is incorporated into the controlled rectifier control circuit, using an auxiliary voltage to remotely control the welding current. This limits the use of electron beam welding control to a particular type of welding current source.

Tyto nevýhody jsou odstraněny u zapojení obvodu pro vypínání svařovacího proudu u přístroje pro průvarové svařování tím, že k sekundárnímu vinutí jednofázového transformátoru, jehož primární vinutí je napojeno na střídavou elektrickou síť před spínačem, je připojen zdroj stabilizovaného napětí, na který je napojen zdroj referenčního napětí, komparátor napětí, zpožďovací obvod a řídicí obvod, přičemž výstup komparátoru napětí je spojen se vstupem zpožďovacího obvodu, jehož výstup je spojen se vstupem řídicího obvodu, dále je k sekundárnímu vinutí jednofázového transformátoru připojen ovládací člen spínače v sérii s potenciálově ovládaným spínacím členem, s výhodou s triakem, a usměrňovač, připojený přes rezistor a tlačítko na průvarové pistoli k řídicí elektrodě spínacího členu, přičemž invertující vstup komparátoru napětí je připojen ke zdroji referenčního napětí a neinvertující vstup komparátoru napětí je připojen k odporovému děliči napětí, který je připojen mezi uzemněný výstup zdroje stabilizovaného napětí a svařovací elektrodu, s níž je spojen přes měnitelný odpor a diodu.These drawbacks are eliminated in the circuit of the welding current cut-off circuit in the penetration welding apparatus by connecting a stabilized voltage source to which the reference voltage source is connected to the secondary winding of a single-phase transformer whose primary winding is connected to the AC power supply before the switch. , a voltage comparator, a delay circuit, and a control circuit, wherein the voltage comparator output is coupled to a delay circuit input whose output is coupled to a control circuit input, and a switch actuator in series with a potentially controlled switch member is connected to the secondary winding of a single phase transformer; preferably with a triac, and a rectifier connected via a resistor and a button on the penetration gun to the control electrode of the switching member, wherein the inverting input of the voltage comparator is connected to a reference voltage source and nei The inverting voltage comparator input is connected to a resistive voltage divider that is connected between the grounded output of the stabilized voltage source and the welding electrode to which it is connected via a variable resistor and a diode.

Výhodou zapojení obvodu pro vypínání svařovacího proudu u přístroje pro průvarové svařování podle vynálezu je, že svařovací zdroj je ovládán spínáním jeho primárního obvodu a tím obvod podle vynálezu umožňuje použití jako zdroje svařovacího proudu libovolného svařovacího transformátoru nebo usměrňovače, který je schopen bezprostředně po připojení na střídavou síť poskytovat plný výkon na výstupu.The advantage of connecting the welding current switching circuit of the penetration welding apparatus according to the invention is that the power source is controlled by switching its primary circuit, and thus the circuit according to the invention allows the use of any welding transformer or rectifier capable of welding current. network to provide full output power.

Příklad provedení zapojení obvodu pro vypínání svařovacího proudu u přístroje pro průvarové svařování podle vynálezu je znázorněn blokovým schématem na výkrese.An exemplary embodiment of the circuit for switching off the welding current of the penetration welding apparatus according to the invention is shown in the block diagram in the drawing.

Zdroj 13 svařovacího proudu je přes kontakty spínače 12 připojen pohyblivým přívodem 1 k trojfázové střídavé elektrické síti. K výstupu zdroje 13 svařovacího proudu je připojena speciální elektroda 20 s ochranným obalem, která je upevněna v průvarové pistoli 14 a uzemněný svařovaný obrobek 15.The welding current source 13 is connected via a switch lead 12 to a three-phase AC power supply via the contacts of the switch 12. A special electrode 20 with a protective sheath is attached to the output of the welding current source 13, which is fixed in the penetration gun 14 and the grounded welded workpiece 15.

S pohyblivým přívodem 1 je před spínačem 12 spojeno primární vinutí jednofázového transformátoru 2, k jehož sekundárnímu vinutí je připojen zdroj 3 stabilizovaného napětí, na který je napojen zdroj 4 referenčního napětí, komparátor 8 napětí, zpožďovací obvod 8 a řídicí obvod 9, jímž může být operační zesilovač, vybavený s výhodou klopným obvodem. Výstup komparátoru 6 napětí je spojen se vstupem zpožďovacího obvodu 8, jehož výstup je spojen se vstupem řídicího obvodu 9. K sekundárnímu vinutí jednofázového transformátoru 2 je dále připojen ovládací člen 11 spínače 12, který je zapojen v sérii s potenciálově ovládaným spínacím členem 10, jímž může být s výhodou triak. K sekundárnímu vinutí jednofázového transformátoru 2 je dále připojen usměrňovač 17, připojený přes rezistor 21 a tlačítko 16 na průvarové pistoli 14 k řídicí elektrodě spínacího členu 10. Invertující vstup komparátoru 6 napětí je připojen ke zdroji 4 referenčního napětí a neinvertující vstup komparátoru 6 napětí je připojen k odporovému děliči 5 napětí, který je připojen mezi uzemněný výstup zdroje 3 stabilizovaného napětí a svařovací elektrodu 20, s níž je spojen přes měnitelný odpor 7 a diodu 19. Mezi spojem spojujícím odporový dělič 5 napětí s komparátorem 6 napětí a zemí je zapojen kondenzátor 18.The primary winding of the single-phase transformer 2 is connected to the movable lead 1 before the switch 12, to which the secondary winding is connected a stabilized voltage source 3 to which the reference voltage source 4, voltage comparator 8, delay circuit 8 and control circuit 9 can be connected. an operational amplifier, preferably equipped with a flip-flop. The output of the voltage comparator 6 is connected to the input of the delay circuit 8, the output of which is connected to the input of the control circuit 9. The secondary winding of the single-phase transformer 2 is further connected with the actuator 11 of the switch 12 connected in series with the potentially controlled switching member 10. it may preferably be a triac. To the secondary winding of the single-phase transformer 2 is further connected a rectifier 17 connected via a resistor 21 and a button 16 on the penetration gun 14 to the control electrode of the switching member 10. The inverting input of the voltage comparator 6 is connected to the reference voltage source 4 and the non-inverting input of the comparator 6 is connected to a voltage divider 5 which is connected between the ground output of the stabilized voltage source 3 and the welding electrode 20 with which it is connected via a variable resistor 7 and a diode 19. A capacitor 18 is connected between the voltage divider 5 and the voltage comparator 6. .

Zapojení obvodu pro vypínání svařovacího proudu podle vynálezu pracuje následovně.The circuit of the welding current cut-off circuit according to the invention operates as follows.

Připojením obvodu na sřídavou elektrickou síť pomocí přívodu 1 se uvede v činnost jednofázový transformátor 2. Napětí na sekundárním vinutí jednofázového transformátoru 2 se usměrňuje a stabilizuje ve zdroji 3 stabilizovaného napětí. Tímto stabilizovaným napětím je napájen zdroj 4 referenčního napětí, komparátor 6 napětí, zpožďovací obvod 8 a řídicí obvod 9. Ve zdroji 4 referenčního napětí se vytváří kladné napětí zhruba poloviční hodnoty, než je hodnota stabilizovaného napětí zdroje 3 stabilizovaného napětí. Toto napětí se přikládá na invertující vstup komparátoru 6 napětí. Protože tlačítko 18 je rozpojeno, je obvod tvořený jednofázovým transformá246748 torem 2, usměrňovačem 17, rezistorem 21 tlačítkem 16 a řídicí elektrodou spínacího členu 10 přerušen. Proto je spínací člen 10 v nevodivém stavu. Neprochází tudíž obvodem tvořeným jednofázovým transformátorem 2, ovládacím členem 11 a zemí žádný proud a kontakty spínače 12 jsou rozpojeny, zdroje 13 svařovacího proudu není připojen k elektrické síti a na svařovací elektrodě 20 a tím na děliči 5 napětí a na neinvertujícím vstupu komparátoru 6 napětí je napětí blízké nule, čímž je také výstupní napětí komparátoru 6 napětí blízké nule a výstup zpožďovacího obvodu 8 a řídicího obvodu 9 je v nevodivém stavu.By connecting the circuit to the AC mains by means of lead 1, the single-phase transformer 2 is activated. The voltage at the secondary winding of the single-phase transformer 2 is rectified and stabilized in the stabilized voltage source 3. This stabilized voltage supplies a reference voltage source 4, a voltage comparator 6, a delay circuit 8, and a control circuit 9. A positive voltage of about half the value of the stabilized voltage of the stabilized voltage source 3 is generated in the reference voltage source 4. This voltage is applied to the inverting input of the voltage comparator 6. Since the pushbutton 18 is open, the circuit formed by the single-phase transformer 246748 torque 2, the rectifier 17, the resistor 21 by the pushbutton 16, and the control electrode of the switching member 10 is broken. Therefore, the switching member 10 is in a non-conductive state. Therefore, no current is passed through the circuit consisting of the single-phase transformer 2, the actuator 11 and the ground and the contacts of the switch 12 are open, the welding current sources 13 are not connected to the mains and to the welding electrode 20 and thereby at the voltage divider 5. the voltage of the comparator 6 is close to zero and the output of the delay circuit 8 and the control circuit 9 is in a non-conductive state.

Při sepnutí tlačítka 16 se uzavře obvod, tvořený jednofázovým transformátorem 2, usměrňovačem 17, rezistorem 21, tlačítkem 16 a řídicí elektrodou spínacího členu 10 a spínací člen 10 uzavře obvod tvořený jednofázovým transformátorem 2, ovládacím členem 11, spínacím členem 10 a zemí a spínač 12 připojí zdroj 13 svařovacího proudu k elektrické síti.When button 16 is closed, the circuit consisting of a single-phase transformer 2, a rectifier 17, a resistor 21, a button 16 and a control electrode of the switching member 10 and a switching member 10 closes the circuit consisting of a single-phase transformer 2, a control member 11, a switching member 10 connects the welding current source 13 to the electrical network.

V tomto stavu se provede upálení konce svařovací elektrody 20, které je nutné pro normální činnost průvarové pistole 14. Upálení elektrody 20 vznikne na jejím konci kuželový kráter, který zaručuje vznik elektrického oblouku při normální funkci průvarové pistole 14. Upálení se provede dotekem svařovací elektrody 20 se svařovaným obrobkem 15 při vysunuté svařovací elektrodě 20 z ústí svařovací pistole 14. Protože se svařovací pistole 14 nedotýká svým ústím svařovaného obrobku 15, není spojena zem ovládacích obvodů se záporným pólem zdroje 13 svařovacího proudu, čímž zůstává odpojen odporový dělič 5 napětí a neinvertující vstup komparátoru 6 napětí zůstává na napětí blížícím se nule.In this state, the end of the welding electrode 20 required for the normal operation of the gun 14 is burnt. Burning of the electrode 20 results in a conical crater at its end, which ensures arcing during normal operation of the gun 14. with the welded workpiece 15 with the welding electrode 20 extended from the mouth of the welding gun 14. Since the welding gun 14 does not touch the welded workpiece 15 at its mouth, the control circuit ground is not connected to the negative pole of the welding current source 13 thereby disconnecting the voltage divider 5 and the non-inverting input The voltage comparator 6 remains at a voltage near zero.

Přiložením průvarové pistole 14 k svařovanému obrobku 15 se propojí zem ovládacích obvodů se záporným pólem zdroje 13By applying the penetration gun 14 to the welded workpiece 15, the ground of the control circuits is connected to the negative pole of the source 13

Claims

SUBJECT

Wiring a welding current cut-off circuit for a penetration welding apparatus in which the welding electrode and a grounded welding workpiece are connected to the output of a welding current source connected to an AC power supply via a switch, characterized in that the secondary winding of a single-phase transformer 2), whose primary winding is connected to the AC power supply before the switch (12), a stabilized voltage source (3j) is connected to which the reference voltage source (4), voltage comparator (6), delay circuit (8j and control circuit) are connected (9), wherein the output of the voltage comparator (6) is connected to the input of the delay circuit (8J), the output of which is connected to the input of the control circuit (9), further to the secondary winding of the single-phase welding current transformer (2); the switch member 10 and thus the actuator 11 sp 12 and the welding current source 13 is connected to the mains After the arc is ignited, the arc electrode 20 is gradually increased as the welding electrode gradually burns, which is applied to the voltage divider 5, the output of which increases in voltage. 20 and the variable resistor setting 7. When the voltage at the output of the voltage divider 5 exceeds the reference voltage level, the output of the voltage comparator 6 flips to a positive voltage, which activates the delay circuit 8, which outputs a voltage pulse of the set length. 0.5 to 1 sec., Which actuates the control member 9 and connects the control electrode 9 of the switching member 10 to the ground, thereby bringing it into a non-conductive state. The actuator 11 does not flow and the switch 12 disconnects the welding current source 13 from the power supply. During the duration of the pulse generated by the delay circuit 8, the pushbutton 16 is released.

The capacitor 18 prevents the voltage comparator 6 from responding to the voltage peak that occurs when the switch 12 is closed until the arc is ignited.

The diode 10 rectifies the alternating voltage sensed at the welding electrode 20 and protects the circuit members from reversing the terminals of the welding current source 13.

The welding current cut-off circuitry of the penetration welding apparatus of the present invention can be used for both AC and rectified output power sources 13, all of which are capable of providing full output power immediately upon connection to the AC grid.

of the invention a control member (11i) of the switch (12), in series with a potentially controlled switch member (10), preferably a triac, and a rectifier (17) connected via a resistor (21) and a button (16j) to the penetration gun (14) to the control electrode of the switching member (10), wherein the inverting voltage comparator input (6) is connected to the reference voltage source (4j) and the non-inverting voltage comparator input (6) is connected to a voltage resistance divider (5) connected between the ground source output (3) a stabilized voltage and a welding electrode (20) to which it is connected via a variable resistor (7) and a diode (19).

Circuit connection according to Claim 1, characterized in that the voltage comparator (6) is formed by an operational amplifier, preferably equipped with a flip-flop.