SU1423313A1 - All-purpose power source for arc welding - Google Patents
All-purpose power source for arc welding Download PDFInfo
- Publication number
- SU1423313A1 SU1423313A1 SU874196726A SU4196726A SU1423313A1 SU 1423313 A1 SU1423313 A1 SU 1423313A1 SU 874196726 A SU874196726 A SU 874196726A SU 4196726 A SU4196726 A SU 4196726A SU 1423313 A1 SU1423313 A1 SU 1423313A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- inputs
- switch
- current
- amplifier
- Prior art date
Links
Landscapes
- Arc Welding Control (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к сварочной технике и предназначено дл дуговой сварки плав щимс и неплав щимс электродом. Цель - расширение технологических возможностей. Устройство содержит управл емый преобразователь энергии, датчики тока и напр жени с регулируемыми коэффициентами передачи . Блок формировани управл ющего сигнала содержит , первый и второй узлы регулировани передаточных коэффициентов , коммутатор с двум входами и двум выходами и сумматор - усилитель с четьфьм входами. Блок формировани управл ющего сигнала позвол ет плавно или скачкообразно разворачивать внешнюК) статическую вольт-амперную характеристику на угол до ±90 относительно ее первоначального положени . Устройство позвол ет получить различные универсальные характеристики источника питани путем ее поворота относительно заранее выбранной точки. 1 з,р. ф-лы, 3 ил. с (ЛThis invention relates to a welding technique and is intended for arc welding with a melting and non-melting electrode. The goal is to expand technological capabilities. The device contains a controlled energy converter, current and voltage sensors with adjustable transmission coefficients. The control signal generating unit contains the first and second transfer coefficient control nodes, a switch with two inputs and two outputs, and an adder-amplifier with four inputs. The control signal conditioning unit allows you to smoothly or stepwise rotate the external voltage-current characteristic by up to ± 90 relative to its initial position. The device allows to obtain various universal characteristics of the power source by turning it relative to a preselected point. 1 h, p. f-ly, 3 ill. with (L
Description
.4.four
toto
СОWITH
оэoh
Изобретение относитс к сварочной технике и предназначено дл дуговой сварки плав щимс или неплав щимс электродом.This invention relates to a welding technique and is intended for arc welding with a fusible or non-consumable electrode.
Целью изобретени вл етс расширение технологических возможностей оборудовани и повьшение качества сварного, соединени за счет предварительного установлени перед сваркой The aim of the invention is the expansion of the technological capabilities of the equipment and the improvement of the quality of the welded joints due to the preliminary installation before welding.
о пabout p
любого (отрицательного О i- -5-- 8Unany (negative o i- -5-- 8Un
Э1E1
нулевогоzero
эи„ei „
3131
О или положительного Oh or positive
) наклона выходной статичес91a) tilt output static91
кой вольтамперной характеристики источника питани электрической дуги, а также регулировани процесса сварки путем плавного или скачкообразного поворота этой характеристики на угол до ±90 относительно ее первоначального положени .This current-voltage characteristic of the power source of the electric arc, as well as the adjustment of the welding process by smooth or abrupt rotation of this characteristic by up to ± 90 relative to its initial position.
На фиг, 1 изображена функциональна схема предлагаемого универсальног источника питани дл дуговой сварки; на фиг, 2 - внешние статические . вольтамперные характеристики источника питани ; на фиг. 3 - схема управлени от ЭВМ.Fig. 1 shows a functional diagram of the proposed universal power source for arc welding; Fig 2 - external static. current-voltage characteristics of the power supply; in fig. 3 is a control circuit from a computer.
Универсальный источник питани дл дуговой сварки содержит управл емый преобразователь 1 энергии, датчики тока 2 и напр жени 3, выходные клеммы 4, блок 5 формировани управл ющего сигнала, усилитель 6 рассогласовани с трем входами 7, 8 и 9, задат- чик 10, блок 11 ограничени максимального тока, диоды 12 и }3, одноименные выводы которых подключены к входуThe universal power source for arc welding contains a controlled energy converter 1, current sensors 2 and voltage 3, output terminals 4, control signal generation unit 5, error amplifier 6 with three inputs 7, 8 and 9, setpoint 10, unit 11 maximum current limits, diodes 12 and} 3, the same terminals of which are connected to the input
блока 5 формировани управл ющего сигнала и по одному вьюоду - к выходам усилител 6 рассогласовани и блока 11 ограничени максимального тока, при этом выход управл емого преобразовател 1 энергии и вход датчика 2 токаthe control signal generating unit 5 and one output each - to the outputs of the error amplifier 6 and the maximum current limit unit 11, while the output of the controlled energy converter 1 and the current sensor 2 input
соединены последовательно и подключены к выходным клеммам 4э параллельно которым подключен вход датчика 3 напр жени , выходы задатчика 10, датчиков тока 2 и напр жени 3 соединены соответственно с первым У, вторым 8 и третьим 9 входами усилител 6 рассогласовани , выход блока 5 формировани управл ющего сигнала соединен с управл юЕЦим входом управл емого преобразовател 1 энергии, а вход блока 11 ограничени максимального тока подключен к выходу датчика 2 тока.connected in series and connected to the output terminals 4e in parallel with which the input of the voltage sensor 3, the outputs of the setting device 10, the current sensors 2 and the voltage 3 are connected respectively to the first Y, second 8 and third 9 inputs of the error amplifier 6, the output of the control shaping unit 5 The signal is connected to the control input of the controlled energy converter 1, and the input of the maximum current limit unit 11 is connected to the output of the current sensor 2.
5five
0 0
5 five
p p
00
5five
0 5 0 5
Кроме того, усилитель рассогласовани содержит первый 14 и второй 15 узлы регулировани передаточных коэффициентов , коммутатор 16 с двум входами и двум выходами, сзт 1матор- усилитель 17 с четырьм входами,Вход первого узла регулировани передаточного коэффициента 14 вл етс первым 7, а входы коммутатора 16 - вторым 8 и третьим 9 входами усилител 6 рассогласовани , выходом которого в- л етс выход сумматора-усилител 17, Один выход коммутатора 16 соединен с входом второго узла 15 регулировани передаточного коэффициента, а другой выход - с отдельным входом сумматора-усилител 17, остальные входы которого подключены по одному к входу первого 14 и выходам первого 14 и второго 15 узлов регулировани передаточных коэффициентов, причем узлы 14 и 15 регулировани выполнены с одинаковыми, регулируемыми по абсолютной величине и знаку значени ми передаточных коэффициентов. Выходной сигнал задатчика 10 противоположен по пол рности выходным сигналам датчиков тока 2 и напр жени 3,In addition, the error amplifier contains the first 14 and second 15 control ratios for the transfer coefficients, the switch 16 with two inputs and two outputs, cct 1-amplifier 17 with four inputs, the input of the first transmission coefficient adjusting node 14 is the first 7, and the inputs of the switch 16 - the second 8 and third 9 inputs of the error amplifier 6, the output of which is the output of the adder-amplifier 17, One output of the switch 16 is connected to the input of the second transmission-ratio control unit 15, and the other output is from The input of the adder amplifier 17, the remaining inputs of which are connected one at a time to the input of the first 14 and the outputs of the first 14 and second 15 nodes for adjusting the transfer coefficients, the adjustment nodes 14 and 15 being made with the same values of the transfer coefficients. The output signal of the setting device 10 is opposite in polarity to the output signals of the current sensors 2 and voltage 3,
Потенциометр, регулирующий коэффициент усилени напр жени задатчика подключен точкой 18 к входу усилител , регулируемое напр жение снимаетс с точки 19, а точка 20 подключена к нулевой шине питани .The potentiometer that controls the voltage gain of the setpoint device is connected by point 18 to the input of the amplifier, the adjustable voltage is removed from point 19, and point 20 is connected to the zero power bus.
Потенциометр в блоке 15 точкой 21 подключен к входу усилител , регулируемое напр жение снимаетс с точки 22, а точка 23,подключена к нулевой шине питани .The potentiometer in block 15 is connected to the input of the amplifier by point 15, the adjustable voltage is removed from point 22, and point 23 is connected to the zero power supply bus.
Внешние статические вольтамперные характеристики источника на фиг, 2 изображены с участком естественной характеристики 24, с участком ограничени максимального тока 25. Семейство характеристик при сварке вольфрамовым электродом в инертных газах малоамперной дуги (коммутатор 16 в положении , показанном на фиг. 1) содержит г характеристику 26 дл коэффициента передачи сигналов первого и второго узла регулировани , наход щегос в пределах О - К i l/лак характеристику 27 дл К 0| характеристику 28 -/Ки, о.The external static current-voltage characteristics of the source in Fig. 2 are shown with a section of natural characteristic 24, with a maximum current limit of 25. The family of characteristics when welding with a tungsten electrode in inert gases of a low-amp arc (switch 16 in the position shown in Fig. 1) contains g characteristic 26 for the transmission coefficient of the signals of the first and second control unit, which is within the range O - K il / varnish characteristic 27 for K 0 | 28 - / Ki, oh.
Семейство характеристик при свар ке гшав щимс электродом в защитньпс газах (коммутатор 16 в положении обратном , показанном на фиг, 1) содер 142The family of characteristics at welding with a shchim electrode in protective gases (switch 16 in the opposite position, shown in FIG. 1) contains 142
жит: характеристику 29 дл 0 К- |К| :life: characteristic 29 for 0 K- | K | :
характеристику 30 дл К 0; характе- ристику 31 дл -|К|„д К 0.characteristic 30 for K 0; the characteristic is 31 dL - | K | „d K 0.
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
Управл емый преобразователь 1 энер . гии преобразует энергию сети в сварочное напр жение и ток, питающий электрическую дугу, величины которых завис т от сигнала управлени , подаваемого с блока 5 формировани управл ющего сигнала на управл ющий вход преобразовател 1 энергии.Managed transducer 1 power. This translates the energy of the network into a welding voltage and a current supplying an electric arc, the magnitudes of which depend on the control signal supplied from the control signal generating unit 5 to the control input of the energy converter 1.
На вход блока 5 формировани управ л ющего сигнала с выхода усилител 6 рассогласовани подаетс сигнал разности скорректированного сигнала за- датчшса 10 и комплексного сигнала обратной св зи по току и напр жению. The input of the control signal generating unit 5 from the output of the error amplifier 6 is supplied with the signal of the difference between the corrected signal of the sensor 10 and the complex current and voltage feedback signal.
Скорректированный сигнал задатчи- ка Uj вл етс суммой собственно выходного сигнала задатчика 10 с этим же сигналом, но умноженным на коэффициент передачи К первого узла 14 регу лировани , который регулируетс в пределах от отрицательного значени до равного ему по абсолютной величине положительного значени , например, от -1 до +1. Таким образом,The adjusted setpoint signal Uj is the sum of the actual output signal of the setter 10 with the same signal, but multiplied by the transmission coefficient K of the first control unit 14, which is adjustable from a negative value to an absolute value equal to it. -1 to +1. In this way,
и mU, + пК,из, (1)and mU, + pk, from, (1)
где тип- масштабные коэффициенты суммировани , причем m п/К,/ ;where type is the scaling factors of summation, with m p / K, /;
|тг 1 «оке | tg 1 "oka
К,|.,„ „ - заданна максимальна абсот /«QKC K, |., „„ - the maximum absot / "QKC
лютна величина коэффициента К.lute value of the coefficient K.
Комплексный сигнал обратной св зи по току и напр жению Uoj, в зависимости от положени коммутатора 16 определ етс как сумма сигнала UQCT с выхода датчика 2 тока с сигналом Ujj(,n с выхода датчика 3 напр жени , умноженным на коэффициент передачи К второго узла регулировани , кото- рьй конструктивно выполнен аналогично первому и регулируетс одновременно с ним в тех же пределах. При положении коммутатора 16, показанном на фиг. 1, комплексный сигнал обратной св зи равенThe complex feedback signal for current and voltage Uoj, depending on the position of switch 16, is defined as the sum of the signal UQCT from the output of current sensor 2 with the signal Ujj (, n from the output of voltage sensor 3 multiplied by the transfer coefficient K of the second control node which is structurally made similarly to the first one and is controlled simultaneously with it within the same limits. With the position of the switch 16 shown in Fig. 1, the complex feedback signal is
UOCK lUocT - К,и„,„ .UOCK lUocT - K, and ",".
(2)(2)
При переключении коммутатора 16. Б другое положениеWhen switching the switch 16. B other position
+ +
(3)(3)
Разность комплексного сигнала обратной св зи и откорректированного сигнала задатчика формируетс в сумматоре-усилителе 17 за счет того,что выходной сигнал задатчика 10 противоположен по пол рности выходным сигналам датчиков тока 2 и напр жени 3.The difference between the complex feedback signal and the adjusted setpoint signal is generated in the adder-amplifier 17 due to the fact that the output signal of the setter 10 is opposite in polarity to the output signals of the current sensors 2 and voltage 3.
Источник питани содержит систему автоматического регулировани , котора стремитс уменьшить до нул рассогласование , при этом справедливо выражениеThe power supply contains an automatic control system that tends to reduce the mismatch to zero, and the expression
Uj и„,.Uj and „,.
(4)(four)
Тогда при положении коммутатора, показанном на фиг.1Then at the position of the switch shown in FIG.
mU3+nK,U.j mU,,, + K,Kj.(5)mU3 + nK, U.j mU ,,, + K, Kj. (5)
После преобразовани имеемAfter conversion we have
/ KJ VlQUC К/ KJ VlQUC K
„ „
и,кand to
/кГ,/ kg
и«ст.(6)and "v. (6)
При переключении коммутатора в другое положениеWhen switching the switch to another position
/Кгщакс К/ Kgschaks K
/К//TO/
(«акс("Ax
остost
(7)(7)
Производ почленное умножение выражений (6) и (7) на передаточный коэффициент oi. , св зьшающий величину , приращени выходного напр жени источника питани и величину приращени напр жени сигнала обратной св зи по напр жению, а также на передаточный коэффициент и , св зывак ций величину приращени сварочного тока источника питани I и величину приращени напр жени сигнала обратной св зи по току, получим вьфажение дл выходной статической характеристики источника питани при положении коммутатора 16, показанном на фиг. 1,The production of termwise multiplication of expressions (6) and (7) by the transfer coefficient oi. The connecting value, the increments of the output voltage of the power source and the magnitude of the voltage gain of the feedback signal for voltage, as well as the transfer coefficient and, coupling, the magnitude of the welding current increment of the power source I and the voltage increment of the feedback signal over current, we will obtain an increase in the output static characteristic of the power supply at the position of the switch 16 shown in FIG. one,
0 Г /Зиз(1кикс+К)-/К/мокс1 |5 LК0 G / Ziz (1kix + K) - / K / mox1 | 5 LK
иand
(8)(eight)
00
После переключени коммутатора 16 в другое положениеAfter switching switch 16 to another position
тт « Г Н /К/мокс+К) - KItt "G N / K / moks + K) - KI
и |аand | a
ОABOUT
(9)(9)
5five
PL K(,кcPL K (, kc
Графическим рещением уравнений (8) и (9) относительно U и I вл етс пр ма в координатах U и .1, При неизменных параметрах oi, / и U и варьировании значени коэффициента К в пределах от ( -/K/,oKc« послеThe graphical solution of equations (8) and (9) with respect to U and I is right in the coordinates of U and .1, With unchanged parameters oi, / and U and varying the value of the coefficient K in the range of (- / K /, oKc "after
5142,335142.33
переключени коммутатора 16 от до (,. пр ма будет поворачиватьс на угол 180 вокруг точки с координатами I и и и 0 Ujs гфичем полученна в реальном источнике пита- ни вькодна статическа характеристика будет ограничена сверку так называемой естественной характеристикой , т,, е, выходной характеристикой -JQ данного источника без обратных св зейз а справа - характеристикой,, формируемой блоком 11 ограничени максимального тока.switching the switch 16 from to (,. the line will rotate by 180 around the point with coordinates I and and 0 Ujs gfichem obtained in the real power source and the static code will be limited to the verification by the so-called natural characteristic, i.e., output the characteristic -JQ of the given source, without feedback, on the right is the characteristic, which is formed by the maximum current limit unit 11.
Кроме Toroj регулиру ;зел:ичину сиг-, j- нала задатчика Uj, можно осуществл ть паралшельнь й перенос характеристики, а измен передаточные коэффициенты oi и р 3 задавать перед сваркой и измен ть в процессе сварки координатыIn addition to the Toroj regulator; green: the signal level of the generator Uj, it is possible to carry out a parallel transfer of the characteristic, and to change the transfer coefficients oi and p 3 to set before welding and to change the coordinates during welding
центра вращени характеристики Однако следует заметить, что измен коэффициент р необходимо с целью сохранени неизменным мaкcиIv5a.льнo допустимого тока 5 подстраивать блок 1 1 „ Если зто по каким-либо соображени м не желательно, то вход блока ограни-- максимального тока следует подключить к дополнительног-, выходу датчика тока (не показан) дл кото- рого коэффициент р, остаетс неизменHbiM оof the center of rotation of the characteristic However, it should be noted that changing the coefficient p is necessary in order to maintain the same maximum current, 5 permissible current 5, to adjust the block 1 1 "If this is not desirable for any reason, then the input of the maximum current limit must be connected to -, the output of the current sensor (not shown) for which the coefficient p remains unchanged.
В. некоторых случа х целесообразно примен ть упрощенный вариант источника питани дл дуговой сваркИ; в котором отсутствует первьм узал регулиро зани передаточного коэффициента Б этом случае сигнал рассогласовани вл етс разностью коплексно.го сигнала обратной св зи к собственно сигнала задатчика. При этом центры враш,е ни .характеристик; будут лежать в точках с координатами U О,, I при положении коммутатора. 165 показанном на фиг о 15 или и - ;i Ug .- I- О при другом положении коммутатора То, Выходные вольтамперные статические характеристики такого источника будут описыватьс формулами;In some cases, it is advisable to use a simplified version of the power source for arc welding; in which there is no first node regulating the transfer coefficient. In this case, the error signal is the difference of the complex feedback signal from the actual signal of the setter. At the same time centers vrash, e nor. Characteristics; will lie at points with coordinates U О ,, I at the position of the switch. 165 shown in FIG. 15 or and -; i Ug .- I-O with a different switch position To, the output current-voltage static characteristics of such a source will be described by formulas;
()()
(10(ten
Управление характеристиками предлагаемого источ.ника питанк: целесообразно осуществ.п ть автоматически в соответствии с заданной программой.,Management of the characteristics of the proposed source of the punk: it is advisable to carry out automatically in accordance with a given program.,
JQ Jq
j- j-
2020
. ,, . ,,
- -
00
136136
по командам от ЭВМ, в особенности при сварке роботом.on commands from a computer, especially when welding by a robot.
При включении универсального источника питани перед возбуждением дуги путем регулировани блоков 2, 3, 10, 14, 15 и 16 устанавливают выходную характеристику, оптимальную дл возбуждени дуги. Возбуждают дугу осцилл тором (не показан) или коротким замыканием электродов. После возбуждени дуги5 вручную или автоматически по сигналам от ЭВМ устанавливают выходную характеристику источника , необходимую дл конкретного технологического процесса.When the universal power source is turned on, before initiating the arc, adjusting blocks 2, 3, 10, 14, 15, and 16 sets the output characteristic that is optimal for energizing the arc. Excite an arc with an oscillator (not shown) or short-circuit the electrodes. After excitation of the arc5, manually or automatically, according to signals from a computer, the output characteristic of the source necessary for the particular technological process is established.
Например при сварке плав щимс электродом после возбуждени дуги устанавливаетс падающа вольтампер- на характеристика источника питани s а при падении напр жени дуги ниже определенного уровн автоматически осуществл етс переход от падающей характеристики к пологопадающей, что устран ет примерзание электрода В конце сварочного цикла осуществл ют переход к другой характеристике ,, оптимальной дл окончани процесса, напргтерэ при сварке роботами -- к возрастающей,.For example, when welding with a melting electrode, after initiating the arc, a falling voltamper characteristic of the power source s is established, and when the arc voltage drops below a certain level, the transition from the falling characteristic to the declining one is automatically performed, which eliminates freezing of the electrode. Another characteristic, optimal for the end of the process, naprgtere when welding by robots - to increasing,.
Универсальный источник питани дл дуговой сварки, может быть выпол- .нен как дл сварки посто нным токоМу так и пульсирующим или переменным током.A universal power source for arc welding, can be made for both DC and pulsed or alternating current welding.
Источник позвол ет плавко или ступенчато устанавливать требуемый коэффициент наклона характеристики возрастающей , падающей дл компенсации возмущений или по длине дуги, или вследствие неравномерности отвода тепла при сварке тонколистовых кон- струкци.Й5 повысить устойчивость системы автоматического регулировани выходных параметров .источника; создать регулируемый положительный нак- .псон статических вольтамперных характеристик источника питани дуги при сварке плав щимс электродом дл эффективного саморегулировани процесса сварки или дл устранени в конце Сварочного цикла закристаллизовавшейс капли метал;.1:а на конце сварочного электрода,The source allows smoothly or stepwise setting the required coefficient of the slope of the characteristic increasing, falling to compensate for disturbances or along the length of the arc, or due to the uneven heat removal during welding of thin-sheet structures. Y5 increase the stability of the system for automatically controlling the output parameters of the source; create an adjustable positive Nak-Pson static current-voltage characteristics of the arc power source during welding with a melting electrode for effective self-regulation of the welding process or to eliminate a crystallized metal drop at the end of the welding cycle; .1: and at the end of the welding electrode,
Ф о р м у л а изобретени F o rmu l invention
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874196726A SU1423313A1 (en) | 1987-02-17 | 1987-02-17 | All-purpose power source for arc welding |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874196726A SU1423313A1 (en) | 1987-02-17 | 1987-02-17 | All-purpose power source for arc welding |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1423313A1 true SU1423313A1 (en) | 1988-09-15 |
Family
ID=21286435
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU874196726A SU1423313A1 (en) | 1987-02-17 | 1987-02-17 | All-purpose power source for arc welding |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1423313A1 (en) |
-
1987
- 1987-02-17 SU SU874196726A patent/SU1423313A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Выложенна за вка JP № 58-128273, кл, В 23 К 9/06, 30.07.83. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7129443B2 (en) | Method and apparatus for welding with CV control | |
US5351267A (en) | Process for electrode control of a DC arc furnace, and an electrode control device | |
US4647754A (en) | Consumable electrode type pulse arc welding machine | |
SU1423313A1 (en) | All-purpose power source for arc welding | |
JP3231649B2 (en) | Consumable electrode type DC arc welding machine | |
JP3186539B2 (en) | Drop welding mode setting management device for arc welding | |
JPH03474A (en) | Method for controlling output of consumable electrode arc welding power source | |
US4725707A (en) | Flash-butt resistance welding process | |
SU1346367A1 (en) | Power supply for arc welding | |
SU1445882A1 (en) | Power supply apparatus for electric arc welding | |
SU1676765A1 (en) | Method and device for control of pulsed arc welding | |
SU1192920A2 (en) | System for automatic control of welding process | |
SU1641543A1 (en) | General-purpose power source for arc welding | |
RU2035108C1 (en) | Power supply for welding, motor starters and charging accumulator batteries | |
JP2705208B2 (en) | Pulse arc welding machine | |
SU1004038A1 (en) | Controlled power source for electric arc welding | |
SU1031664A1 (en) | Power source for arc welding by consumable electrode | |
SU1199519A2 (en) | System for automatic control of welding process | |
JPS6138781A (en) | Consumable electrode type pulse arc welding machine | |
JPS6138783A (en) | Consumable electrode type pulse arc welding machine | |
JPH0127653B2 (en) | ||
JPS55106682A (en) | Method and apparatus for current control in high frequency pulse arc welder | |
JPH01118371A (en) | Pulse arc welding method | |
JPS6332544B2 (en) | ||
JPS6082272A (en) | Short-circuit transfer arc welding machine |