SU1201081A1 - Способ экстремального регулировани мощности сварочной дуги и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

1. Способ экстремального регулировани  мощности сварочной дуги, при котором измер ют электрические параметры сварочного процесса, сравнивают их с заданным значением и полученным сигналом рассогласовани  и воздействуют на исполнительные механизмы, отлича-ющийс  тем, что, с целью повышени  производительности процесса сварки пу тем обеспечени  максимального значени  МО1ЦНОСТИ сварочной дуги при посто нной ее длине,,в сварочной цепи выдел ют колебани  тока с чёстотой f 50 га Гц, где ш - число фаз сварочного выпр мител , и определ ют по амплитуде и фазе колеба НИИ мощности дуги относительно тока величину и знак отклонени  сварочного тока от значени , соответств1«)щего максимуму мощности электричес (/) кой сварочной дуги.

Description

2. Устройство экстремального регу лировани  мощности сварочной дуги, содержащее управл емый источник питани , регул тор тока, датчик мощности и шунт дл  измерени  тока сварки, отличающеес  тем, что в него введены полосовой фильтр, усилитель-ограничитель и синхронный

1201081

детектор, причем вход полосового фильтра подключен к выходу шунта, а выход - к входу усилител -ограничител , выход которого подключен к первому входу синхронного детектора, второй вход которого подключен к выходу датчика мощности, а выход - к входу регул тора сварочного тока.

Изобретение относитс  к автоматизации сварочных процессов, конкретно к автоматическому регулированию и управлению электрическим режимом процесса электродуговой сварки, и может найти широкое применение в машиностроении, судостроении и приборостроении .

Цель изобретени  - повышение производительности процесса сварки.

Указанна  цель достигаетс  путем обеспечени  максимального значени  мощности сварочной дуги при посто нной ее длине.

На фиг.1 представлена структурна  схема устройства экстремального регулировани  мощности сварочной дуги; на фиг,2 - зависимость мощности дуги от ее сопротивлени ; на фиг.З - вольт-амперна  характеристика дуги; на фиг.4 - зависимость сопротивлени  дуги от тока сварки; н фиг.З - зависимость мощности дуги от тока сварки.

Предлагаемый способ состоит в том что зависимость активной мощности, выдел емой в дуге при электродуго-. вой сварке, от сопротивлени  дугового промежутка при посто нной длине дуги имеет экстремальный характер (фиг.2).

Существует некоторое сопротивление Rj при котором мощность дуги максимальна. При этом максимальна и производительность сварочной установки . Это свойство и положено в основу способа, так как колебани м тока сварки с чатотой f 50 m Гц соответствуют колебани  мощности сварочной дуги с той же частотой, и определ   амплитуду и фазу смещени  колебаний мощности сварочной дуги относительно

тока сварки, можно определить величину и знак отклонени  тока сварки от значени , соответствующего максимуму мощности сварочной дуги. Из анализа вольт-амперной характеристики (фиг.З) следует, что сопUa ротивление дуги Rq j- зависит от

с величины сварочного тока (фиг.4). С

ростом тока сопротивление дуги уменьшаетс . Таким образом, измен   сварочный ток 1(5, можно измен ть сопротивление дуги при посто нной ее длине . Сопротивление дуги Rg, при ко- ,

тором мощность дуги максимальна, соответствует вполне определенное значение тока сварки . При отклонении тока в меньшую или большую сторону мощность дуги падает. Результирующа 

зависимость мощности дуги от тока сварки при посто нной ее длине представлена на фиг.З.

Устройство экстремального регулировани  мощности дуги содержит управл емый источник 1 питани , подключенньй к сварочной дуге 2, датчик 3 мощности , полосовой фильтр 4, вход которого подключен к шунту, а выход к входу усилител -ограничител  3,

подключенного к первому входу синхронного детектора 6, второй вход которого соединен с выходом датчика 3 мощности , а выход - с входом регул тора 7 тока, подключенного к источнику 1 питани .

Устройство работает следующим образом .

Управл емый источник 1 питани  питает сварочную дугу 2. Мощность, выдел ема  на дуге, измер етс  датчиком 3 мощности. Колебание сварочного тока с чатотой 130 Гц (в данном

случае питание осуществл етс  трехфазным выпр мителем) выдел етс  полосовым фильтром 4, НС помощью усилител -ограничител  5 формируетс  опорный сигнал пр моугольной формы и. Сигнал с датчика 3 мощности и опорный сигнал подаютс  на синхронный детектор 6. Если сварочный ток соответствует экстремальному значению f-f. IG т.е. рабоча  точка соответствует экстремуму, то сигнал на выходе синхронного детектора равен нулю (Ucg 0)« Синхронный детектор реагирует только на переменную составл кицую. При действии на его входе посто нного напр жени  сигнал на его выходе равен нулю:

dP

и

К dl

C.q

с.«

9 l - с:

Р - МОЩНОСТЬ сварочной дуги;

где К - коэффициент, учитывающий

угол наклона характеристики

О

Р f (I,).

При Ij«:-Ip рабоча  точка находитс  левее экстремума. Сигнал синхронног детектора пропорционален отклонению сварочного тока от экстремального значени :

К,„ (1„ - 1с).

и.

3

Этот сигнал через регул тор 7 сварочного тока воздействует на увеличение сварочного тока до I , соответствующего максимальному значению мощности сварочной дуги.

При Ij. Ig рабоча  точка нахо- дитс  правее экстремума. Сигнал на выходе синхронного детектора отрицателен (Uca i 0) и он действует на регул тор сварочного тока, в результате чего,ток уменьшаетс  до Ig,. В результате система экстремального регулировани  об1еспечивает максимальную мощность сварочной дуги при посто нной ее длине и максимальную производительность сварочного процесса.

Использование способа и системы экстремального регулировани  мощности дуги позвол ет по сравнению с базовым объектом (прототипом) обеспечить максимальную мощность сварочной дуги при посто нной ее длине, а также повысить производительность сварочного процесса за счет обеспечени  максимально ,возможной при заданном режиме мощности сварочной дуги.

fa %

it

./с

fpt/е.З

% I

- д

Sfj

с, q3us.4%

фие.б

Claims (2)

1. Способ экстремального регулирования мощности сварочной дуги, при котором измеряют электрические параметры сварочного процесса, срав- нивают их с заданным значением и полученным сигналом рассогласования и воздействуют на исполнительные механизмы, отлича-ющийся тем, что, с целью повышения производительности процесса сварки путем обеспечения максимального значения мощности сварочной дуги при постоянной ее длине,,в сварочной цепи выделяют колебания тока с частотой f_on = 50 m Гц, где m - число фаз сварочного выпрямителя, и определяют по амплитуде и фазе колебаний мощности дуги относительно тока величину и знак отклонения сварочного тока от значения, соответствующего максимуму мощности электрической сварочной дуги.

фие.1

2. Устройство экстремального регулирования мощности сварочной дуги, содержащее управляемый источник питания, регулятор тока, датчик мощности и шунт для измерения тока сварки, отличающееся тем, что в него введены полосовой фильтр, усилитель-ограничитель и синхронный детектор, причем вход полосового фильтра подключен к выходу шунта, а выход - к входу усилителя-ограничителя, выход которого подключен к первому входу синхронного детектора, второй вход которого подключен к выходу датчика мощности, а выход - к входу регулятора сварочного тока.