SU1004038A1

SU1004038A1 - Controlled power source for electric arc welding

Info

Publication number: SU1004038A1
Application number: SU803231540A
Authority: SU
Inventors: Вячеслав Михайлович Ганюшин; Александр Александрович Гужавин; Игорь Андреевич Гуслистов; Валерий Вольфович Кривин; Василий Иванович Оботуров; Юрий Васильевич Соколов; Андрей Андреевич Текутьев; Александр Викторович Чернов; Анатолий Михайлович Юркевич; Николай Александрович Юхин
Original assignee: Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт По Монтажным И Специальным Строительным Работам
Priority date: 1980-11-14
Filing date: 1980-11-14
Publication date: 1983-03-15

Description

(54) УПРАВЛЯЕМЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ДЛЯ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ СВАРКИ(54) CONTROLLED POWER SUPPLY FOR ELECTRIC ARC WELDING

Изобретение относитс к сварке, а именно к источникам питани сварочной дуги, преимущественно дл сварки плав щимс .электродом.The invention relates to welding, namely to the power sources of the welding arc, preferably for welding a fusion electrode.

Известен стабилизирующий сварочный дроссель, содержащий силовую обмотку , включенную в сварочную цепь и обмотку управлени , в цепь которой включено регулирующее устройство. Стабилизирующий дроссель позвол ет регулировать ампли1уду импульсов тока короткого замыкани 1.A stabilizing welding choke is known, comprising a power winding connected to a welding circuit and a control winding, the circuit of which includes a regulating device. The stabilizing choke allows you to adjust the amplitude of the short-circuit current pulses 1.

Недостатком известного дроссел вл етс то, что он включаетс в , сварочную цепь и поэтому имеет большие габариты и массу. Кроме того, он не позвол ет регулировать форму и длительность импульсов тока короткого замыкани .The disadvantage of the known throttle is that it is included in the welding circuit and therefore has large dimensions and weight. In addition, it does not allow adjustment of the shape and duration of short-circuit current pulses.

Известен также управл емый источник питани сварочной дуги, содержащий сварочный трансформатор, тиристорный выпр митель, включенный во вторичную J4enb сварочного трансформатора , блок напр жени дуги и блок ограничени тока, входы которвах соответственно подключены к датчикам тока и напр жени дуги, а выходы св заны со входами усилител -сум- матора, выход которого соединен сA controlled arc power supply source is also known, comprising a welding transformer, a thyristor rectifier included in a secondary welding transformer J4enb, an arc voltage unit and a current limiting unit, respectively, the inputs of which are connected to current sensors and arc voltages, and the outputs are connected the inputs of the amplifier-summator, the output of which is connected to

тиристорйым выпр мителем. Этрт управл e вaй источник питани позвол ет регулировать амплитуду импульсов 5 тока короткого замыкани C2j.thyristor rectifier. The motor control allows you to adjust the amplitude of the pulses of the short-circuit current C2j.

Однако он не позвол ет регулировать форму и длительность этих им- . пульсов.However, it does not allow adjustment of the shape and duration of these im-. pulses.

Целью изобретени вл етс повышение качества сварного соединейи The aim of the invention is to improve the quality of the welded joint.

10 за счет взаимосв занного регулировани сварочного тока и напр жени и регулировани формы и длительности импуль;Г;% тока. .10 due to the interconnected adjustment of the welding current and voltage and the regulation of the shape and duration of the pulse; G;% current. .

Поставленна цель достигаетс The goal is achieved

15 тем, что в управл емый источник питани дл электродуговой сварки пла в щимс электродом, содержащий тиристорный регул тор, включенный в первичную цепь сварочного выпр мите20 л , блоки напр жени дуги и ограничени тока, датчики тока и напр жени и усилитель-сумматор, при этом выход усилител -сумматора соединен с тиристорным регул тором, первый 15 in that a controlled power source for electric arc welding with a plated electrode, containing a thyristor controller included in the primary circuit of the welding machine, 20 L, arc voltage and current limiting units, current and voltage sensors and an amplifier-adder, with In this case, the output of the summer amplifier is connected to the thyristor controller, the first

25 вход усилител -сумматора через блок напр жени дуги соединен с датчиком напр жени , датчик тока соединен с блоком ограничени тока, в него введено интегро-дифференцирующее . 25, the amplifier's summer input is connected to a voltage sensor through an arc voltage unit, a current sensor is connected to a current limiting unit, and an integro-differentiating input is introduced into it.

3D звено, при этом второй вход усилител -сумматора через интегро-дифференцирующее звено соединен с выходом блока ограничени тока, второй вход которого соединен с датчиком напр жени , причем датчик тока соединен со вторым входом блока напр жени дуги. A 3D link, wherein the second input of the amplifier-adder is connected via an integrating-differentiating link to the output of a current limiting unit, the second input of which is connected to a voltage sensor, the current sensor being connected to the second input of an arc voltage unit.

На чертеже показана блок-схема управл емого источника питани дл электродуговой сварки.The drawing shows a block diagram of a controlled power source for electric arc welding.

i Управл емый источник питани содержит сварочный выпр митель 1, тиристорный регул тор 2, включенный в первичную цепь сварочного выпр мител 1, .датчики тока 3 и напр жени 4, включенныев сварочную цепь, блок управлени напр жением дуги 5, входы которого подключены к датчикам тока 3 и напр жени 4, а выход - ко входу усилител -сумматора б, блок ограничени тока 7, входы которого подключены к датчикам тока 3 и напр жени а выход - ко входу интегро-дифференцирующего звена 8, выход которого св зан со входом усилител -сумматора 6, а выход усилител -сумматора св зан с тиристорньом регул тором 2. При этом блок ограничени тока 7 и блок напр жени дуги 5 св заны с пультом управлени , с которого поступают сигналы установок тока ограничени и напр жени дуги-.i The controlled power source contains a welding rectifier 1, a thyristor controller 2 included in the primary circuit of the welding rectifier 1, current sensors 3 and voltage 4 connected to the welding circuit, arc voltage control unit 5, the inputs of which are connected to sensors current 3 and voltage 4, and the output - to the input of the amplifier-adder b, current limiting unit 7, the inputs of which are connected to the current sensors 3 and the voltage and the output - to the input of the integrating-differentiating link 8, the output of which is connected to the input of the amplifier -summator 6, and the output of the amplifier -c The dimmer is connected to the thyristor controller 2. In this case, the current limiting unit 7 and the arc voltage unit 5 are connected to a control panel, from which the signals of the limiting current and arc voltage settings are received.

Управл емый источник питани дл электродуговой сварке работает следующим образом.A controlled power source for electric arc welding works as follows.

Леред сваркой на пульте управлени устанавливают заданные значени напр жени дуги и тока ограничени . После зажигсши дуги, если ток в сварочной цепи не превышает тока ограничени , сигнал, поступающий с датчика напр жени 4, сравниваетс в блоке напр жени дуги 5 с уставкой напр жени дуги. Разность этих сигналов поступает через усилительсумматор б на тиристорньзй регул тор 2, который измен ет напр жение на дуге так, что оно равно уставке напр жени дуги. Дл более точного регулировани напр жени на блок управленр напр л ением дуги 5 подаетс сигиал с датчика тока 3.Before welding, on the control panel, set the specified values of arc voltage and limiting current. After ignition of the arc, if the current in the welding circuit does not exceed the limiting current, the signal from the voltage sensor 4 is compared in the arc voltage block 5 with the arc voltage setting. The difference of these signals goes through amplifier b to thyristor regulator 2, which changes the voltage on the arc so that it is equal to the arc voltage setting. For more precise voltage control, the arc 5 is controlled by the arc 5 from the current sensor 3.

При коротком замыкании ток в сварочной цепи стремитс превысить ток ограничени . При этом сигнал, поступающий с датчика тока 3 сравниваетс в блоке -ограничени тока 7 с уставкой тока ограничени . Разность этих сигналов.поступает через интегро-дифференцирующее звено 8 на усилитель-сумматор б. Дл более точного регулировани тока ограничени на блок ограничени тока 7 подаетс сигнал и с датчика напр жени 4.In the event of a short circuit, the current in the welding circuit tends to exceed the current limit. In this case, the signal from the current sensor 3 is compared in the block-current limit 7 with the set current of the limit. The difference of these signals. Enters through the integrating-differentiating link 8 to the amplifier-adder b. In order to more accurately control the current limiting, the current limiting unit 7 is also given a signal from the voltage sensor 4.

При коротком замыкании сигнал, поступаюгдай на усилитель-сумматор 6 с блока ограничени тока 7 черезIn the event of a short circuit, the signal arrives at the amplifier-adder 6 from the current limiting block 7 through

интегро-дифференцирующее звено 8, превышает сигнал, поступающий на усилитель-сумматор 6 с блока напр жени дуги 5, Поэтому управление тиристорным регул тором 2 осущест- вл етс через усилитель-сумматор б и интегро-дифференцирующее звено 8.the integrating differentiation link 8 exceeds the signal fed to the amplifier-adder 6 from the arc voltage unit 5; Therefore, the control of the thyristor regulator 2 is exercised through the amplifier-adder b and the integrating differentiation link 8.

в месте контакта электрода со сварочной ванной образуетс перемычка расплавленного металла. Сварочна дуга гаснет и весь сварочный ток протекает через перемычку,. Ее размеры начинают увеличиватьс за счет расплавлени электродного металла сварочным током короткого замыкани . Увеличение перемычки расплавленного металла происходит дд тех по пока она не разрушаетс под воздействием электродинамических сил, вызываемых прохождением сварочного тока . Разрушение перемычки носит взрыв ной характер и часть электродного металла вылетает из зоны сварочной ванны. Стабильность процесса сварки нарушаетс .A junction of molten metal is formed at the point of contact of the electrode with the weld pool. The welding arc is extinguished and the entire welding current flows through the jumper. Its dimensions begin to increase due to the melting of the electrode metal by a short-circuit welding current. An increase in the molten metal bridge occurs to those dd until it is destroyed by electrodynamic forces caused by the passage of welding current. The destruction of the bridge is explosive in nature and part of the electrode metal flies out of the weld pool area. The stability of the welding process is impaired.

Дл повышени стабильности процесса сварки и уменьшени разбрызгивани можно использовать управление переносом электродного металла за счет регулировани формы и длительности импульсов сварочного тока при коротком замыкании. Измен параметры импульсов сварочного тока при коротком замыкании можно ограничить размеры перемычки и уменьшить разбрызгивание электродного металла. С -увеличением амплитуды импульса увеличиваетс воздействие электродинамических сил и перемычка быстрее разрушаетс .- Регулиру амплитуду и длительность импульсов короткого замыкани , можно подобрать оптимальный режим переноса металла. Амплитуда импульсов тока короткого замыкани зависит от уставки тока ограничени , а форма и длительность импульсов тока короткого замыкани зависит от параметров интегро-дифференцирующего звена 8. Изменение параметров интегро- дифференцирующе го звена 8 позвол ет плавно и в широких пределах регулировать форму и длительность импульсов сварочного тока. Это -обеспечивает улучшение формировани шва уменьшение разбрызгивани электродного металла и,следовательно ,повышение качества сварного соединени .To increase the stability of the welding process and reduce spattering, you can use the transfer control of the electrode metal by adjusting the shape and duration of the welding current pulses during a short circuit. Changing the parameters of welding current pulses during a short circuit can limit the size of the jumper and reduce the spatter of the electrode metal. With an increase in the amplitude of the pulse, the influence of electrodynamic forces increases and the jumper is destroyed more quickly. By adjusting the amplitude and duration of the short circuit pulses, it is possible to choose the optimum mode of metal transfer. The amplitude of the short-circuit current pulses depends on the limiting current setting, and the shape and duration of the short-circuit current pulses depends on the parameters of the integrating-differentiating link 8. Changing the parameters of the integrating-differentiating link 8 allows you to smoothly and widely adjust the shape and duration of the welding current pulses . This provides improved weld formation, reduced electrode metal spatter, and, therefore, improved weld quality.

Предлагаемое устройство исключает необходимость применени устройств , включаемых в сварочную цепь, и позвол ет повысить качество сварного соединени за счет взаимосв занного регулировани сварочного тока и напр жени , а также регулировани формы и длительности импульсов тока короткого замыкани . Повышение качества сварного соединени снижает брак на 15% и повышает производительность труда за счет уменьшени времени на исправление брака.The proposed device eliminates the need to use devices included in the welding circuit and improves the quality of the welded joint by interconnecting the welding current and voltage, as well as adjusting the shape and duration of the short circuit current pulses. Improving the quality of a welded joint reduces scrap by 15% and increases labor productivity by reducing the time to correct a defect.

Claims

1. USSR author's certificate

No. 554102, cl. At 23 K 9/00, 1-6.01.75.

2. Japanese Patent No. 46-4296.3,. cl. 12 B 112.1, pub. .20.02.71

(prototype),.