SU1274879A2 - Машина дл контактной сварки на посто нном токе - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к сварочрому производству,в частности к контактной сварке изделий с малым удельным сопротивлением. Изобретение позвол ет повысить надёжность работы за счет ограничени  перенапр жений на элементах устройства. На элементах устройства уменьшаютс  перенапр жени  с помощью ключевых элементов за счет использовани  энергии, накопленной в индуктивности питающей системы. Во врем  короткого рабочего интервала ток увйгличиваетс  на меньшее значение, чем он уменьшаетс  за паузу. Обеспечива (Л етс  быстрое отключение с заданной величиной перенапр жени  на элементах схемы. 2 ил.

Description

ND sl

4

ех

со

Изобретение относитс  к области контактной сварки, может быть исполь зовано в гибком автоматизированном электросварочном производстве дл  сварки изделий из материалов с малым удель.ным сопротивлением и  вл етс  усовершенствованием устройства по авт.св. № 1194627.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности работы.

Поставленна  цель достигаетс  за счет ограничени  перенапр жений на ключевых элементах устройства.

На фиг.1 представлена принципиальна  электрическа  схема машины; на фиг.2 - диаграммы мгновенных значений напр жений и токов, пo cн юD иe работу машины.

Устройство содержит трансформатор I, на каждом активном стержне которого размещены по две секции первичной обмотки, причем кажда  перва  секци  2 одного стержн  соединена посл(2довательно и согласно со второй секцией 3 первичной обмотки другого етержн , и по одной вторичной обмотке 4, Входной выпр митель 5 подключен к входньм клеммам устройства, а положительный вывод его соединен через ключевые элементы 6 с первыми выводами первых секций ,2 первичных обмоток . Вторые выводы вторых секций 3 первичных обмоток объединены и соединены с отрицательным выводом вьшр мител  5. Одни концы вторичных обмоток 4 объединены вместе, образуют точку общего потенциала и соединены с первым входным выводом сварочного контура 7, а другие соединены друг с другом через неуправл емые вентили в.и соединены с вторым входным выводом сварочного контура 7.

Выход задающего генератора 9 соединен с входом задатчика 10 длительности сварочного импульса, первым входом логического элемента И 11 и включающим входом управл ющего ключа 12. Выход задатчика 10 длительности сварочного импульса соединен с вторым входом логического элемента И. Выход логического элемента И I1 соединен с первым входом логического элемента ИЛИ 13, выход которого сое динен с распределителем 14 импульсов Выходы распределител  14 импульсов соединены с входами ключевых элементов 6. Первый вход генератора 15 пилообразного напр жени  соединен с

выходными выводами входного выпр мител  5 через фазосдвигающее устройство 16, первый делитель напр жени  на резисторах 17 и 18, последовательную LC-цепь 19. Второй вход генератора 15 пилообразного напр жени  соединен с выходными выводами входного напр жени  5 через второй делитель напр жени  на резисторах .20 и 21 .

Выход генератора 15 пилообразного напр жени  и выход источника 22 опорного напр жени  подключены соответственно к первому и второму входам регенеративного узла 23 сравнени , выход которого подключен ко второму входу распределител  14 импульсов и отключающему входу управл емого ключа 12. Управл емый ключ 12 включен параллельно интегрирующему конденсатору . генератора 15 пилообразного напр жени . Выход второго источника 24 опорного напр жени  соединен с первым входом второго регенеративно-: го узла 25 сравнени . Второй вход регенеративного узла 25 сравнени  соединен с выходными вьшодами входного вьтр мител  5 через второй делитель напр жени  на резисторах 20 и 21. . Выход второго регенеративного узла

25 сравнени  соединен с вторым входом логического элемента ИЛИ 13.

На фиг.2 приведены диаграммы мгновенных значений: напр жени  на выходе выпр мител  5 (диаграмма 26); напр жени  на втором источнике 24 опорного напр жени  (диаграмма 27); напр жений , подводимых к поочередно работающим первичным обмоткам трансформатора 1 (диаграмма 28); импульсных напр жений на выходе задатчика .10 .длительности импульсов (диаграмма 30); напр жени  на выходе генератора 15 пилообразного напр жени  (диаграмма 31); напр жени  на выходе источника 22 опорного напр жени  (диаграмма 32) .

Claims (1)

1. Машина работает следующим образом. Входной выпр митель 5 обеспечивает положительное напр жение на анодах ключевых элементов 6 и отрицательное напр жение на вторых вьшодах вторых секций 3 первичных обмоток трансформатора. Управл ющие импульсы на включение ключевых элементов 6 подаютс  от задающего генератора 9 через логические элементы И I 1, ИЛИ I 3 и распределитель 14 импульсов поочередно через равные интервалы в 1/3 периода, соответствующего рабочей частоте машины . Управл ющие импульсы от задающего генератора 9 подаютс  на вход задатчика 10 длительности сварочного импульса, который формирует импульс необходимой длительности. Импульс . от эадатчика 10 длительности 10 обес печивает прохождение заданного числа импульсов через логический элемент И 11, Управл ющие импульсы от задающего генератора 9 подаютс  на вход управл емого ключа 12, что определ .ет начало процесса интегрировани  в генераторе 15 пилообразного напр жени  . Процесс интегрировани  определ ет с  мгновенными значени ми напр жени  на выходных вьюодах входного вьшр ми тел  5, которое подаетс  через первый делитель напр жени  на резистоpax 17 и 18, последовательную LCцепь 18, фазосдвигающее устройство 1 и второй делитель напр жени  на резисторах 20 и 21 на вход генератора 15 пилообразного напр жени . Два делител  на резисторах, LC-цепь и фазосдвигающее устройство позвол ет измен ть закон интегрировани  в зависимости от мгновенного значени , напр жени  на входном вьшр мителе, что приводит к изменению времени необходимого дл  зар да интегрирующего конденсатора генератора 15 пилообраз ного напр жени  до напр жени  источника 22 опорного напр жени , так как в регенеративном узле 23 сравнени  в этом случае формируетс  импульс от ключени . Импульс отключени  от регенеративного узла 23 сравнени  пода етс  к отключающему входу управл емого ключа 12 и через распределитель 14 импульсов на отключение включенного в этот момент одного из ключевых элемейтов 6, Изменение времени включенного состо ни  ключей бприводит к уменьшению колебаний энергии, подводимой к сварочной цепи на период работы ключевых элементов 6, Интервалы между включенньми состо ни ми ключевьпс элементов 6 также измен ютс  в зависимости от изменени  мгновенного напр жени  на выходных выводах входного выпр мител  5, В рабочих режимах длительность интер вала имеет небольшое значение. После окончани  цикла сварки интервал име ,ет большое значение. За длительный 1интервал ток, протекающий в подвод щих проводах переменного тока входного выпр мител  5 и в проводах цепи посто нного тока, значительно уменьшаетс . Энерги  W, накопленна  в индуктивности этих проводов, перейдет в энергию электрического пол  конденсаторов , установленных в ключевых элементах 6, и изол ции проводников и вентилей в соответствии с уравнением l-Uiy - . где L - результирующа  шщуктивность цепи тока; д1 - изменение тока; С - результирующа  емкость; uV - приращение напр жени  на элементах конструкции и конденсаторах . При значительном увеличении тока, который в конце процесса должен прин ть нулевое значение, возникает значительное увеличение напр жени  на изол ции конденсаторов, проводов и тиристоров, Дл  уменьшени  значени  перенапр жений (диаграмма 26) напц жение с выходных выводов входного выпр мител  5 через второй делитель напр жени  на резистгорах 20, 21 подводитс  к второму входу второго регенеративного узла 25 сравнени , к первому входу которого подано напр жение с выхода второго источника 2А опорного напр жени . В момент после ртключени , если перенапр жени  велики и достигают предельного допустимого уровн , срабатывает втброй регенеративньА узел 22 сравнени , и импульс управлени  через логический элемент ИЛИ I3, распределитель I4 И1«1пульсов подаетс  на включение ключевого элемента 6, Импульс управлени  от заданного генератора 9 подаетс  на генератор 15 пилообразного напр жен   с неизменной частотой. Изза перенапр жений процесс интегриро-. ванн  в генераторе 15 идет быстро. Перенапр жение на выпр мителе 5 увеличивают скорость срабатывани  генератора 15 пилообразногонапр жени  и формировател  импульса отключени  в узле 23, Из-за задержки включени  ключа 6 и быстрого его отклю чени  зшеличиваетс  интервал без тока и уменьшаетс  интервал, в котором ключ 6 открыт, В паузу энерги  электромагнитна  переходит в энергию . 51 электрического пол , котора  расходуетс  в очередном импульсе. Во врем  короткого рабочего интервала ток увеличиваетс  на меньшее значение, чем он уменьшаетс  за паузу. Это обеспечивает быстрое отключение с заданной величиной перенапр жени  на элементах схемы. Уменьшение перенапр жений и ограничение их на допустимом уровне увеличивает надежность работы машины дл  контактной сварки. При питании машины от сети переменного тока 380 В перенапр жени  могут быть ограничены на уровне 800-900 В, что позвол ет использовать аппаратуру, элементы полупроводниковой техники, конденсаторы и изол цию, рассчитанные на работу в установках.до 1000 В Применение предлагаемого устройства позвол ет уменьпшть перенагф жени  в 5-7 раз по сравнению с известной машиной, в которой отключение процесса производитс  без устро ства ограничени , Предлагаемое устройство позволит использовать энергию , накопленную в индуктивности питающей системы, что увеличивает КПД машины на 1-2%, Использование в устройстве логических злементов И ИЛИ . и стандартных счетчиков на микросхемах , которые имеют высокую наде г ность и помехоустойчивость, не снижает надежность схемы управлени  ма шины дл  контактной схемы. При работе устройства на повьш1енной частоте переключени  ключевых элементов (400 Гц) объем трансформаторов машины может быть уменьшен по сравнению с трансформатором ТВТ-7, 16 (машина МТПВ-1207) в 4-5 раз,, Бы9 строе отключение машины с заданным уровнем перенапр жений позвол ет уменьшить значение емкости конденсаторов ключевых элементов в 1.,5-2 раза , уменьпшть их рабочее напр жение в 1,3-1,5 раза и уменьшить габариты в 2-3 раза. Приведенные показатели машины дл  контактной сварки на посто нном токе позвол ют использовать ее дл  сварки ответственных изделий из материалов с мальми удельными сопротивлени ми. Формула изобре,тени  Машина дл  контактной сварки на посто нном токе по авт.ев, № 4494627, отличающа с  тем, что, с целью повышени  надежности машины за счет ограничени  перенапр жений на ее элементах, она снабжена вторым источником опорного напр жени , вторым регенеративньт узлом сравнени , задат чиком длительности сварочных импульсов и последовательно соединенными логическими элементами И и ШШ, при этом выход второго источника напр жени  соединен с первым входом второго регенеративного узла сравнени , второй вход которого подключен к средней точке второго делител  напр жени  на резисторах, а вход задатчи ка длительности сварочных импульсов соединен с выходом задающего генератора , первым входом схемы И и одним из входов укрепл емого ключа, а выход задатчика длительности сварочных импульсов через второй вход схемы ИЛИ подключен к первому входу распределител  импульсов, причем второй вход схемы ИЛИ подключен к выходу второго регенеративного узла сравнени .