SU1268338A1 - Ограничитель напр жени холостого хода источников питани сварочной дуги - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к сварочному производству, в частности к устройствам дл  ограничени  холостого хода источников питани  сварочной дуги, и повьшает безопасность проведени  процесса сварки и -надежность работы за счет исключени  зависимости чувствительности от токов утечки. В ограничителе исключена возможность невключени  при значени х токов утечки сварочных кабелей, близких к уставке , за счет введени  порогового I элемента, подключенного к выходу (Л КС-цепи. При токах утечки, превьшающих уставку, включаетс  основной коммутатор, но ввиду отсутстви  сигнала поддержки отключаетс  через врем , определ емое реле времени. 1 ил., 1 табл. to 00 оэ со 00

Description

Изобретение относитс  к сварочной технике, в частности к ограничител м напр жени  холостого хода источников питани  сварочной дуги. Цель изобретени  - повышение надежности в работе путем исключени  зависимости чувствительности ограничител  от токов утечки. На чертеже изображена схема ограничител  напр жени  холостого хода источника питани  сварочной дуги. Ограничитель содержит основной 1 и защитный 2 коммутаторы, включенные между зажимом электросети 3 и и точником 4 питани  сварочной дуги, токоограничительный элемент 5, бесконтактный датчик 6 тока, включенны в сварочную цепь между источником 4 и сварочным электродом 7, усилитель .8 сигнала датчика тока, двухполупериодный вьшр митель 9, дифференцирующую RC-цепь 10, первый пороговый элемент 11, пусковой элемент 12 схему 13 запуска основного коммутатора 1, реле 14 времени, схему 15 контрол , датчик 16 напр жени  и второй порбговьй элемент 17. Схема 13 запуска основного комму татора и схема 15 контрол  могут быть реализованы на любых элементах дискретной автоматики (реле или циф ровых интегральных микросхемах). Структура узлов определ етс  алгебрологическими уравнени ми, составленными по комбинации сигналов на входах и выходах узлов. Ограничитель работает следующим образом. В исходном состо нии включен .защитный коммутатор 2 и отключен основной коммутатор 1. Напр жение эле тросети снижаетс  элементом 5;, и на электроде 7 напр жение не превышает допустимого ограниченного значени  . При з амыкании электрода 7 на свариваемое изделие по сварочной цепи протекает ток, который преобразуетс  датчиком 6 в сигнал, посту пающий на вход усилител  8. Указанн сигнал усиливаетс  и преобразуетс  в однопол рный выпр мителем 9, что необходимо во избежание задержки за пуска на полпериода напр жени  сети Однопол рный сигнал, пропорциональный току в сварочной цепи, поступае с выхода выпр мител  9 на входы диф ференцирующей КС-цепи 10 и второго порогового элемента 17. При значени тока в сварочной цепи, превышающего уставку на выходе первого порогового элемента 11, по вл етс  перепад напр жени , который включает пусковой элемент 12, который через схему 13 запуска воздействует на основной коммутатор 1. Коммутатор подает на вход источника 4 напр жение электросети . При наличии сварочного тока сигнал с датчика 6 тока поддерживает включенное состо ние основного коммутатора 1. После прекращени  сварки сигнал поддержки с датчика 6 тока исчезает, включаетс  реле 1,4 времени , после вьздержки времени отключаетс  основной коммутатор 1 и система приходит в исходное состо ние. При наличии неисправности ограничител , выражающейс  в отсутствии снижени  напр жени  в исходном состо нии или несрабатывании основного коммутатора при запуске, схема 15 контрол  подает сигнал на защитный коммутатор 2 и система источник питани  - ограничитель отключаетс  от электросети. Алгоритм работы схемы 15 контрол  (комбинационна  схема) приведен в таблице (приведены не все комбинации входных сигналов, а только те, которые привод т к опасной ситуации и требуют включени  защитного коммутатора 2). При наличии тока утечки сварочных кабелей, превышающего значение уставки , описанным образом включаетс  основной коммутатор 1, но ввиду отсутстви  сигнала поддержки последний отключаетс  через врем , определ емое реле 14 времени. При этом в отличие от нормального режима работы без повышенных токов утечки сигнална выходе порогового элемента 17 не исчезает. Схема 15 контрол  реагирует на ситуацию, когда при наличии сигнала на выходе порогового элемента 17 отсутствует сигнал на выходе пускового элемента 12, и отключает защитный коммутатор 2. При этом работа элементов 11 и 17 осуществл етс  следующим образом. В режиме XX без утечки напр жение на входах элементов 11 и 17 равно нулю, управл ющие сигналы на выходах элементов 11 и 17 отсутствуют. В режиме XX с наличием тока утечки ниже уставки элементов 11 и 17 введенным в ограничитель датчиком напр жени , установленным со стороны входа источника, третий вход схемы контрол  соединен с первым входом схемы запуска, ее четвертый вход соединен с выходом второго поро126 8338 гового элемента, вход которого соединен с выходом выпр мител , причем вход усилител  соединен с датчиком тока и с вторым входом схемы за5 пуска.

Claims (2)

1. Режим ожидани  запуска 3 сигналы на выходах элементов 11 и 17 отсутствуют. В режиме касани  электродом свариваемого издели  на входе дифферен цирующей RC-цепи 10 и порогового эл мента 17 по вл етс  перепад напр же ни  с достаточно крутым передним фронтом, т.е. на выходе порогового элемента 11 по вл етс  импульс напр жени  с амплитудой U, равной ампли туде сигнала на входе дифференцирующей RC-цепи. Если Um U , где Ug, пороговое напр жение элемента 11, т на выходе порогового элемента 11 возникает импульс запуска. При этом не имеет значени  возникает или не возникает импульс на выходе элемента 17 (см. таблицу): схема 15 контрол  согласно алгоритму не включает защитный коммутатор 2. В режиме сварки имеетс  сигнал на входах элементов 1C) и 17, причем его величина заведомо превышает порог Uo2. элемента 17, но согласно таблице элемент 15 контрол  не воздействует на защитный коммутатор
2. 2. Конденсатор дифференцирующей RC-цепи 10 полностью зар жен, напр жение на выходе RC-цепи 10 отсутствует. I Режим утечки характеризуетс  наличием медленно измен ющегос  во времени тока утечки и линейно с ним св занного напр жени  на входе элементов 10 и 17. Таким образом, даже при значительной величине этого напр жени  на выходе RC-цепи 10 напр жение будет практически отсутствовать ввиду того, что посто нна  времени дифференцирующей цепи много меньше времени изменени  тока утечки. Чувствительность устройства по резко измен ющемус  току запуска (через сварочный электрод) определ етс  порогом UQ) , чувствительность по медленно измен юш,емус  току утечки - порогом U, Соотношение порогов UQI и Uo2 может быть произвольным. Допустим Uoi Uo , т.е. ток запуска превышает ток утечки . В этом случае устройство отключа етс  защитным коммутатором 2 при малых токах в сварочной цепи. Это имеет смысл при желании существенно повысить электробезопасность в ущерб сварочным свойствам. Пусть т.е. ток запуска меньше тока утечки В этом случае запуск происходит при .наличии частично зар женного конден38 сатора элемента 10. Устройство остаетс  работоспособным при значительных утечках, что особенно выгодно при сварке в руцнтнъгк услови х, когда наличие рассолов приводит к разъеданию изол ции сварочных кабелей. На практике обычно задаетс  и Uo (оптимальный режим). Дл  исключени  запрещенных ситуаций (привод щих к срабатыванию запщтного коммутатора 2 от схемы 15) врем  разр да конденсатора элемента 10 должно быть весьма мало (не более 12 мс при частоте сети 50 Гц). В предлагаемой схеме ограничител  исключена возможность незапуска при значе11и х тока утечки сварочньгх кабелей, близких к уставке, за счет введени  порогового элемента, подключенного к выходу дифференциальной RC-цепи, Ограничитель подключаетс  только к первичной цепи источника питани  сварочной дуги, что обеспечивает удобство при эксплуа-тации . Формула изобретени  Ограничитель напр жени  холостого хода источников питани  сварочной дуги, содержащий включенный во входную цепь источника питани  основной коммутатор, параллельно которому включен токоохраничительный элемент, датчик тока, установленный в сварочной цепи со стороны выхода источника, а также усилитель и пусковой элемент, реле времени, первый пороговый элемент , RC--цeпи, отличающийс   тем, что, с целью повьшшни  надежности в работе путем исключени  зависимости чувствительности ограничител  от токов утечки, в него введены второй пороговый элемент , выпр митель, схема запуска основного коммутатора и схема контрол , при этом выход усилител  соединен через выпр митель, RC-цепь, первый пороговой элемент и пусковой элемент с третьим входом схемы запуска , соединенной в свою очередь через реле времени с первым входом схемы контрол , причем выход последней соединен с входом введенной в ограничитель схемы защиты, установенной последовательно с основным оммутатором со стороны входа, втоой вход схемы контрол  соединен с