SU1333497A1 - Устройство дл дуговой сварки с короткими замыкани ми дугового промежутка - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к сварочному производству и может быть использовано преимущественно дл  механизированной сварки плав щимс  электродом в среде защитных газов. Изобретение позвол ет повысить качество сварных соединений за счет уменьшени  разбрызгивани  металла. Дл  этого устройство содержит сварочный источник питани , анализатор состо ни  дугового промежутка,задатчик импульсов управлени . Анализатор состо ни  дугового промежутка соединен последо- .вательно с задатчиком импульсов, подключенным к блоку задани  тока сварочного вьшр мител . При этом анализатор состо ни  дугового промежутка содержит датчик тока и датчик напр жени , выходы которых соединены с входами дифференциального каскада. Такое, выполнение позвол ет регулировать в процессе дуговой сварки с коротким замыканием дугового промежутка амплитуду и длительность импульсов управлени  и тем самым точно дозировать энергию сварочной дуги. I з.п.. ф-лы, 1 ил. i (Л оо со со 4 о

Description

Изобретение относитс  к сварочному производству и может быть использовано преимущественно дл  сварки плав щимс  электродом короткой дугой в различных област х народного хоз йства .

Целью изобретени   вл етс  повышение качества сварного соединени  за счет уменьшени  разбрызгивани .

.На чертеже представлена блок-схема устройства дл  дуговой сварки с короткими замыкани ми дугового промежутка .

Устройство содержит сварочный источник 1 питани , например, типа ВДУ 504, анализатор 2 состо ни  дуго- вого промежутка и задатчик 3 импульсов . Анализатор состо ни  дугового промежутка собран на транзисторах V1-V7 и содержит датчик тока V1-V3, датчик напр жени  V5-V6 и дифферен- циальньй каскад V4, V7, работающий как узел суммировани . Датчик тока

посредством резистора R1 св зан с по- 25 отрицательньй потенциал базы транзис- ложительной шиной управл емого выпр - тора V6 относительно оси эмиттера

вызывает увеличение коллекторного тока . При этом напр жение на коллектомител  сварочного источника питани  Первый каскад датчика тока содержит транзистор VI, включенный по схеме с

ре транзистора .V6 уменьшаетс , база

общим эмиттером. Коллектор транзисто- ЗО транзистора V7 становитс  более поло- ра VI соединен с базой транзистора жительной, что вызывает уменьшение

V2. Второй каскад датчика тока содержит транзисторы V2 и V3, включенные в составной транзистор. Датчик напр жени  подключен параллельно дуговому промежутку посредством делител  R2 .- R3 напр жени . Первый каскад датчика напр жени  содержит транзистор У5, включенный по схеме эмиттерного повторител , и имеет непосредственнзто св зь с последующими, выполненными по схеме с общим эмиттером на транзисторе V6. Датчики тока и напр жени  разв заны по питанию посредством RCфильтров относительно узла суммиррва- g тельно, что обусловливает закрытое ни , который представл ет собой диф- состо ние транзисторов V2 и V3, на ференциальный каскад с противофазны- коллекторе которых присутствует отри- ми входными сигналами. Нагрузкой цательный потенциал, поступающий на дифференциального каскада  вл етс  базу транзистора V4. Этот потенциал резистор. Выход анализатора состо ни  вызывает ток коллектора транзистора дугового промежутка подключен к входу V4, создающий падение напр жени  на задатчика импульсов через диод 8.. Первый каскад задатчика импульсов содержит транзистор V9, включенный по схеме эмиттерного повторител . К вы55

резисторе R7,,

Таким образом, при включении сварочного источника тока в режиме холостого хода на резисторе R7 присутствует напр жение. В это же врем , как было показано выше, падение напр жени  на резисторе R6 .уменьшитс  вследствие зал :рывани  транзистора V7.

ходу первого каскада подключены два последующих, представл ющих со бой спусковое устройство V10-V 1. Последний каскад задатчика импульсов

представл ет собой усилитель мощности , выполненный на составном транзисторе V12-V13. Нагрузкой задатчика импульсов служит резистор, с которого снимаютс  управл юпше импульсы. Управл ющие импульсы подаютс  на резистор , включенный в блок задани  тока сварочного источника питани .

Устройство работает следующим образом .

При включении кнопки Пуск сварочного источника питани  на его выходных клеммах по вл етс  сварочное

напр жение холостого хода. Это напр жение с делител  R2-R3 поступает на вход датчика напр жени . Отрицательный потенциал базы транзистора V5 относительно его эмиттера увеличиваетс , что вызьгеает увеличение тока коллектора . Одновременно возрастает падение напр жени  на резисторе, с которого снимаетс  входной сигнал дл  последующего каскада. Возрастающий

ре транзистора .V6 уменьшаетс , база

5

0

тока коллектора последнего. При этом падение напр жени  на резисторе R6 от прохождени  коллекторного тока уменьшаетс . Поскольку сварочна  цепь разомкнута, ток сварки отсутствует. На базу входного транзистора VI датчика тока сигнал из цепи не поступа- ет. Транзистор VI открыт отрицательным потенциалом базы, который создаетс  делителем RA-R5.. При этом сопротивление коллекторно-эмиттерного перехода транзистора VI мало, напр жение на коллекторе также незначиg тельно, что обусловливает закрытое состо ние транзисторов V2 и V3, на коллекторе которых присутствует отри- цательный потенциал, поступающий на базу транзистора V4. Этот потенциал вызывает ток коллектора транзистора V4, создающий падение напр жени  на

5

резисторе R7,,

Таким образом, при включении сварочного источника тока в режиме холостого хода на резисторе R7 присутствует напр жение. В это же врем , как было показано выше, падение напр жени  на резисторе R6 .уменьшитс  вследствие зал :рывани  транзистора V7.

Поскольку резисто-ры Кб и R7 соединены одними концами с отрицательным проводом коллекторного питани , а другие их концы соединены с резистором R8, то на последнем возникает падение напр жени  вследствие разности потенциалов на подключенных к нему концах резисторов R7 и R6, отрица- тельньй потенциал имеет нижний (по схеме фиг.1) конец резистора КВт, На вход задатчика импульсов подаетс  посто нное положительное напр жение, которое не попадает на базу транзистора V9 вследствие того, что оно  вл етс  запирающим дл  диода V8, Транзистор V9 закрыт фиксированным напр жением базы, создаваемым делителем R9-R10. Падение напр жени  на змит- терном резисторе незначительно ввиду закрытого состо ни  транзистора V9. Транзисторы VIО и Vll включены таким образом, что в исходном состо нии (когда.на базе транзистора VIО отсутствует открьш.ающий отрицательный потенциал) транзистор VIО закрыт, а транзистор VI открыт вследствие наличи : фиксированного тока.базы, создаваемого резисторами Rll и R12. Напр жение коллектора транзистора VII мало , что определ ет закрытое состо ние составного транзистора V12-VI3. При работе сварочного выпр мител  на холостом ходу импульсы управлени  с резистора RI3 не поступают в систему управлени  тиристорами ВДУ 504. После касани  электродом издели  зажигаетс  сварочна  дуга. Во- вторичной цепи источника питани  по вл етс  сварочный ток. Напр жение холостого хо да снижаетс  до напр жени  дуги. С по влением сварочного тока на базу вх.одного транзистора V датчика тока через резистор R1 поступает положительный сигнал, величина которого пропорциональна силе тока. Коллектор- ньш ток транзистора VI уменьшаетс , а напр жение на его коллекторе - увеличиваетс . Возрастание отрицательного потенциала базы составного транзистора V2-V3 приводит к увеличению силы его коллекторного тока и уменьшению напр жени  на его коллекторе. Вместе с этим уменьшаетс  отрицательный потенциал базы транзистора V4 от- .носительно эмиттера, что приводит к уменьшению его коллекторного тока. Снижение неличины тока коллектора транзистора V4 влечет за собой умень33497- 4

шение падени  напр жени  на резисторе R7. С другой стороны, уменьшение напр жени  на выходе сварочного ис- g точника питани  от напр жени  тсолос- того хода до напр жени  дуги приводит к умен1;шению отрицательного потенциала базы транзистора V5 относительно его эмиттера. При этом база транзис- 10 тора V6 также становитс  менее отрицательной , .что вызывает уменьшение коллектора тока транзистора V6. Напр жение на его коллекторе возрастает , как и отрицательный потенциал ба- 15 зы тр йнзистора V7, вместе с которым увеличиваетс  величина коллекторного тока последнего транзистора. Напр жение на резисторе R6 увеличиваетс . Если на холостом ходу источника пита- 20 ни  напр жение на резисторе R7 превышало напр жение на резисторе R6, то теперь напр жение на R7 уменьшаетс , а на R6 - увеличиваетс . При средних значени х тока сварки и напр жени  25 дуги эти величины станов тс  примерно равными. Так как напр жение на резисторе R8 пропорционально разности напр жений на резисторах R7 и R6 и на холостом ходу источника питани  30 с резистора R8 в схему задатчика импульсов Снимаетс  положительный потенциал , возрастание напр жени  на резисторе R6 и уменьшение напр жени  на резисторе R7 приводит к уменьшению g этого потенциала. При горении дуги без коротких замыканий напр жение, поступающее на вход задатчика импульсов , близко к нулю..При возникновении короткого замыкани  межэлектродного 0 промежутка сварочный ток начинает увеличиватьс , а напр жение на дуговом промежутке начинает уменьшатьс . Увеличение сварочного тока приводит к дальнейшему уменьшению напр жени  на 5 резисторе R6 по указанному механизму. Аналогично снижение напр жени  дугового промежутка приводит к увеличению напр жени  на резисторе R6. Выдел ющийс  на резисторе R8 разност- 0 ньй сигнал приобретает теперь иную пол рность, а именно отрицательный потенциал приложен к катоду диода V8. По мере развити  короткого замыкаии  величина этого напр жени  увеличи1ва- 5 етс  и может регулироватьс  резистором R8. Диод V8 начнет пропускать снимаемое с резистора R8 напр жение после того, как его величина превысит приложенное к диоду запирающее

напр жение с резистора НЮ, изменением величины которого можно мен ть уровень ограничени . Транзистор V9 открьтаетс  проход щим через диод V8 импульсом отрицательной пол рности и остаетс  открытым в течение времени действи  этого импульса. Во врем  открытого состо ни  транзистора V9 ток, проход щий через его коллектор- но-эмиттерньй переход, создает на резисторе R14 падение напр жени , которое служит входным сигналом дл  спускового узла на транзисторах VIО и VII. При поступлении на базу транзит- тора V10 сигнала отрицательной пол рности указанный транзистор открываетс . При этом напр жение на его кол- лекторе уменьшаетс , что приводит к закрыванию транзистора VI и увеЛиче- нию напр жени  на его коллекторе. Конденсатор С6 зар жаетс  через резисторы R15 и R16 и открытый эмиттер- ный переход транзистора V10. По мере зар да конденсатора база транзистора становитс  все менее отрицательной, вследствие чего транзистор VIО закрываетс , а VI1 - открываетс . На коллекторе транзистора формируетс  управл ющий импульс, который после усилени  по мощности составным транзистором V12-V13 будет подан в блок задани  тока сварочного выпр мител . Длительность импульса определ етс 

временем зар да конденсатора С6 и может регулироватьс  с помощью резистора R16. Амплитуда импульсов управлени  регулируетс  резистором R13.

Таким образом, при возникновении короткого замыкани , управл емый тиристорный выпр митель будет получать команду на снижение сварочного тока, что позволит снизить энергию взрыва перемычки и уменьшить разбрызгивание

Claims (2)

1.Устройство дл  дуговой сварки

с короткими замыкани ми дугового промежутка , содержащее источник питани  к которому подключен анализатор состо ни  дугового промежутка, а также задатчик импульсов, отличающеес  тем, что, с целью повышени  качества сварного соединени  за счет уменьшени  разбрызгивани , последовательно с анализатором состо ни  дугового промежутка подключен задатчик импульсов, выход которого соединен с входом источника питани .

2.Устройство по и,1, отличающеес  тем, что анализатор состо ни  дугового промежутка содержит датчики тока и напр жени , выходы которых соединены с входами дифференциального каскада.

г г S

в 7

Редактор А.Лежнина

Составитель В.Грибова Техред В.Кадар

Заказ 3908/13Тираж 974Подписное

ВНИИПИ Государственного скомитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Производственно-полиграфи(еское предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

Корректор Л.Бескид