SU1027941A1 - Однофазна контактна электросварочна машина - Google Patents

Abstract

ОДНОФАЗНАЯ КОНТАКТНАЯ ЭЛЕКТРОСВАРОЧНАЯ МАВШНА, содержаща  сварочный трансфо1 1атор, вентильный прерыватель и устройство фазового управлени  сварочньм током, состо щее из синхронизатора, работающего от вентильного прерывател , устройства задержки времени, формировател  импульсов управлени , коммутатора, преобразовател  и задатчика нагрева, отличающа с  тем, что, с целью повышени  качества сварных. соединений и снижени  затрат на их контроль за счет стабилизации действующего значени  сварочного тока при колебани х питающего напр жени  и изменечи  характера нагрузки, устройство фазового управлени  дополнительно снабжено вычислительным блоком с двум  входами и дополнительным трансформатором , при этом первична  обмот- 3 ка дополнительного трансформатора (/) подключена к сетевым выводам сварочного трансформатора и вентильного прерывател , вторична  обмотка - к первому входу вычислительного блока, к второму входу которого подключен задатчшс нагрева, а выход вычислительного блока подключен к общей точке соединени  коммутатора и входа преобразовател .

Description

Изобретение относитс  к устройствам импульсного фазового управлени  вентильными преобразовател ми и може быть использовано преимущественно в устройствах с бипол рными вентил ми в частности в аппаратуре управлени  током однофазных машин дл  контактно сварки, Известны устройства управлени  сварочньм током однофазных машин, обеспечивающие стабилизацию сварочно го тока при колебани х питающего на ,пр жени  и состо щие из устройства синхронизации, устройства задержки времени, формировател  импульсов упра1влени , компенсирующего устройства и задатчика нагрева О - Однако известные устройства не имеют обратной св зи по току и не обеспечивают стабилизации сварочного тока при изменении характера нагрузки (при изменении cos tp нагрузки). Наиболее близким техническим решением к данному изобретению  вл етс  однофазна  контактна  электросварочна  машина, содержаща  сварочный трансформатор и устройство фазового управлени  сварочным током, состо щее из синхронизатора, работаю щего от вентильного прерывател , устройства задержки времени, формировател  импульсов управлени , коммутатора , преобразовател  и задатчика нагрева 4j . Однако известна  машина не обеспечивает качественной сварки при колебани х питающего напр жени  и изменении характера нагрузки. Цель изобретени  - повышение качества сварных соединений и снижение затрат на их контроль за счет стабилизации действующего значени  свароч ного тока при колебани х питающего напр жени  и измен и  характера нагрузки . Цель достигаетс  тем, что в однофазной контактной зйектросварочной машине, содержащей сварочный трансформатор и устройство фазового управ лени  сварочным током, состо щее из синхронизатора-вентильного преобразо вател , устройства задержки времени формировател  импульсов управлени , коммутатора, преобразовател  и задат чика нагрева, устройство фазового управлени  дополнительно снабжено вычислительным блоком с двум  входам и дополнительным трансформатором. при этом первична  обмотка дополнительного трансформатора подключена к сетевым выводам сварочного трансформатора и вентильного прерывател , вторична  обмотка - к первому входу вычислительного блока, к второму входу которого подключен задатчик нагрева, а выход вычислительного блока подключен к общей точке коммутатора и входа преобразовател . На фиг. 1 представлена структурна  схема предлагаемой машины; на фиг. 2 и 3 - графики, по сн ющие принцип работы машины. Устройство содержит силовую часть Iсварочной машины, содержащую сварочный трансформатор 2 и вентильный, прерыватель 3, синхронизатор 4, устройство 5 задержки времени, формирователь 6 импульсов управлени , коммутатор 7, преобразователь 8, задающий угол включени  первой волуволны сварочного тока, и задатчик 9 нагрева, вычислительный блок 10, дополнительный трансформатор 11. При этом вход синхронизатора 4 подключен к вентильному прерывателю 3, выход синхронизатора 4 подключен к одному из входов устройства 5 задержки времени, к второму входу устройства задержки времени подключен выход коммутатора 7, выход устройства задержки времени подключен к входу формировател  6 импульсов управлени , выход которого подключен к вентильному прерывателю 3, к одному из входов коммутатора 7 подключен выход преобразовател  8, задающего угол включени  первой полуволны сварочного тока, первична  обмотка дополнительного маломощного трансформатора I1подключена к сетевым выходам вентильного прерывател  3 и сварочного трансформатора 2, вторична  обмотка маломощного трансформатора 11 подключена к одному из входов вычислительного блока 10, к второму входу вычислительного блока 10 подключен задатчик 9 нагрева, а выход блока 10 подключен к общей точке коммутатора 7 и входа преобразовател  8, задающего угол включени  первой полуволны сварочного тока. Устройство работает следующим образом . . До начала технологического интервала Сварка стробирующий сигнал Сварка запрещает поступление импульсов управлени  с выхода формиро вател  6 импульсов управлени  на вентили вентильного прерывател  3, напр жение на которых в этом случае повтор ет напр жение сети. Напр жен вентилей вентильного прерывател  3 запускает синхронизатор 4, который фиксирует моменты прохождени  напр жени  на вентил х (напр жени  сети) через ноль и запускает в эти моменты устройство 5 задержки времени. Величина задержки зависит от уровн  сигнала, поступающего на ее вход с выхода коммутатора 7. До начала технологического интервала Сварка коммутатор 7 находитс  в положении II, и величина задержки определ етс  уровнем сигнала с выхода преобразовател , задающего угол включени  пер вой полуволны сварочного тока, величиной od (1), причем задержка отсчитываетс  от момента перехода напр жени  сети через ноль, так как устройство 5 задержки времени запускаетс  от синхронизатора 4 именно в моменты прохождени  напр жени  на вентил х вентильного прерывател  3 (напр жение сети) через ноль. После начала технологического интервала Сварка,, но до начала протекани  первой полуволны свароч ,ного тока, напрпжение на вентил х вентильного прерывател  3 все еще совпадает с напр жением питающей сети (фиг.2). Величина задержки, вырабатываемой устройством 5 задержки времени, попрежнему определ етс  величиной oi -(1) уровн  сигнала с выхо да преобразовател , задающего угол включени  первой волуволны сварочног тока, так как коммутатор все еще находитс  в положении 1. Таким образом , дл  первой волны сварочного тока ос (1) отсчитываетс  от момента прохождени  напр жени  питающей сети через ноль и определ етс  величиной (1) - уровнем сигнала на выходе преобразовател , задающего угол включени  первой полуволны сварочного тока После начала протекани  первой полуволны сварочного тока коммутатор 7 преобразовьшаетс  в положение Т и находитс  в нем до конца техноло гического интервала Сварка, после чего вновь возвращаетс  в положение 11 При такой работе коммутатора 7 величина задержки о дл  второй и все последующих полуволн сварочного тока определ етс  величиной S - уровнем сигнала на выходе вычислительвсого блока 10. При этом устройство 5 задержки времени запускаетс  от синхронизатора 4 в моменты прекращени  тока через ранее проводивший вентиль вентильного прерывател  3. (моменты по влени  напр жени  на вентил х), что достигаетс  за счет того, что на вход устройства синхронизации подано напр жение с вентилей вентильного прерывател , и устройство синхронизации фиксирует моменты по влени  этого напр жени . Таким образом, дл  второй и всех последующих полуволн сварочного тока задержка отсчитываетс  от момента прекращени  тока через ранее проводивший вентиль вентильного прерывател  3, а ее величина задаетс  уровнем сигнала на выходе вычислительного блока 10. Вычислительный блок осуществл ет преобразование установки Нагрев, поступающей на его вход от задатчика 9 нагрева, и напр жени  сети, поступающего на его другой вход со вторичной обмотки маломощного трансформатора 11, в сигнал 8 , уровень которого задает задержку S и сварочный ток.При колебани х питающего напр жени  вычислительный блок 10 по заданному алгоритму измен ет уровень сигнала о на его выходе таким образом, чтобы действующее значение сварочного тока оставалось посто нным. Так как по примененному в устройстве способу управлени  током его величина зависит от задержки о , то при построении разомкнутых систем управлени  по току требуетс  задать зависимость действующего значени  тока 3 (в относительных единицах) от величины н данного cos Ч : 3 1(8;со8Ч). читыва , что ток пр мо пропорциоально зависит от напр жени  питаюей сети, соотношение (2) можно приести к виду Зу-f(S;co6(j.), (3) де и - напр жение питанэщей сети в данный момент; минимально возможное напр жение питающей сети (обычно 0,85 от номинального); сов О - коэффициент мощности цепи нагрузки; 3 - лействуошее значение сварочдействующее значение сварочного тока в относительных единицах (по отношению к пол нофазному току при напр жении питающей сети, равном 11т;„). Из соотношени  (3) можно определить величину S , котора  требуетс  дл  того, чтобы при данном напр жеНИИ сети и и данном cos t цепи нагру ки сварочный Ток был равен симости (2) приведены на фиг.З и имеют р д особенностей. Как правило cos U цепи нагрузки лежит в пределах 0,2-0,8, величина тока в пределах 60-100%, напр жение питающей сети в пределах 0,90-1,05 от номинального (хот  полнофазный ток задают при напр жении питани , равном 0,85 от номинального и максимальном нагреве) Перечисленные требовани  позвол ют выделить зону (между пр мыми 1 и 2 на фиг.З), в которой необходимо обеспечить требуемую точность стабилизации тока. К особенност м зависимостей (2) относитс  то, что в указанной зоне наклон каждой из кривых мало зависит от величины о , а вз тый дл  данной величины 8 - мало зависит от значени  cos Lp . Поэтому при построении разомкнутых систем стабилизации тока за основу можно вз ть некоторую среднюю зависимость тока 3 от 8 . Действительно пусть, например, S 8 (фиг.З). При. этом ток равен Зо,(„,Чоб Дл  сов ф - 0,2; 0,4; 06 и 0,8 соответственно Пусть теперь напр жение сети измени лось на величинуьЦ. Тогда, чтобы сохранить величину тока неизменной, необходимо изменить величину о на л8 причем примерно одинаковую дл  всех сов ( (так как наклоны кривых мало завис т от величины сов (р ) . Таким образом, вместо зависимостей (2) в систему управлени  можно ввести информацию о некоторой средней зависи мости: ), (4) в которой уже не фигурирует сов . Дл  получени  достаточной точности стабилизации можно апроксимировать ее пр мой линией (так как наклоны кривых на фиг.З мало завис т от о ) Зависимость (А) можно ввести н систему управл.ни  один раз при ее построе.нии . Итак, дл  функционировани  предлагаемого устройства стабилизации сварочного тока при колебани х напр жени  питающей сети не требуетс  значение cos Ср дл  обеспечени  требуемой точности стабилизации тока. Не требуетс  и настройки на cos Cf с целью обеспечени  услови  (3), необходимого дл  безаварийной работы вентильного, прерывател . Таким образом, в предлагаемом устройстве стабилизаци  сварочного тока при колебани х питающего напр жени  осуществл етс  без каких либо предварительных настроек системы управлени  сварочной машины в услови х эксплуатации. В данном устройстве угол включени  первой полуволны сварочного тока об ( 1) зависит от величины S , что достигаетс  за счет того, что выход вычислительного блока подключен к входу преобразовател , задающего угол включени  первой полуволны сварочного тока. Зависимость (х, (1) от о позвол ет получать благопри тный характер переходного процесса при включении сварочного тока. Технико-экономическа  эффективность от применени  изобретени  складываетс  из стоимости энергетического оборудовани  (потенциал регул тора), требовавшегос  ранее дл  технологиеской настройки системы управлени  сварочной машины, и экономии, получаемой за счет повышени  производительности труда, св занной с ликвидацией настроек системы управлени . Применение предлагаемой машины позволит также снизить затраты на контроль качества сварных соединений и уменьшить число сварных точек при сварке издели  за счет их более высокого качества . Данное устройство позвол ет получить точность стабилиза ш тока +2,5% при колебани х напр жени  питающей сети в пределах 0,9-1,Г 5 от номинального , при колебани х тока от 60 до 100% и cos су цепи нагрузки от 0,2 до 0,8.

еч) to

4

п

IM

лг

/м

. и

о,г О.Ч S, ав

а ц

dtf иа

1,6

Фиг)

Claims (1)

1. ОДНОФАЗНАЯ КОНТАКТНАЯ ЭЛЕКТРОСВАРОЧНАЯ МАШИНА, содержащая сварочный трансформатор, вентильный прерыватель и устройство фазового управления сварочным током, состоящее из синхронизатора, работающего от вентильного прерывателя, устройства задержки времени, формирователя импульсов управления, коммутатора, преобразователя и задатчика нагрева, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества сварных. соединений и снижения затрат на их контроль за счет стабилизации действующего значения сварочного тока при колебаниях питающего напряжения и изменения характера нагрузки, устройство фазового управления дополнительно снабжено вычислительным блоком с двумя входами и дополнительным трансформатором, при этом первичная обмотка дополнительного трансформатора подключена к сетевым выводам сварочного трансформатора и вентильного прерывателя, вторичная обмотка - к первому входу вычислительного блока, к второму входу которого подключен задатчик нагрева, а выход вычислительного блока подключен к общей точке соединения коммутатора и входа преобразователя.

   .SU 1027941