SU1685649A1 - Устройство снижени напр жени холостого хода трансформатора - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к преобразовательным устройствам , решающим задачу защиты человека от поражени  током при выполнении ручных электросварочных работ в рудничных услови х. Цель изобретени  - повышение безопасности путем исключени  ударных токов включени  сварочного трансформатора в питающую сеть. Устройство содержит два встречно-параллельно соединенных тиристора в первичной обмотке сварочного трансформатора, источник синхроимпульсов, фазовращатель, дифференцирующий элемент, промежуточный ключ и усилитель-ключ, датчики тока и напр жени , элемент совпадени  и элемент ПАМЯТЬ, инвертор, элемент выдержки времени. Устройство дополнительно снабжено ждущим мультивибратором, дифференцирующим элементом и повторителем , дополнительным элементом выдержки времени и защитным коммутатором . Безопасность труда повышаетс  за счет введени  промежуточной фазы при переходе трансформатора от режима холостого хода на режим сварки. 1 ил. fe

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к преобразовательным устройствам, решающим вопросы электробезопасности при эксплуатации сварочных трансформаторов в рудничных услови х и предназначено дл  защиты человека от поражени  электрическим током при выполнении ручных электросварочных работ.

Цель изобретени  - повышение безопасности путем исключени  ударных токов включени  сварочного трансформатора в питающую сеть.

Устройство представлено на чертеже.

Устройство снижени  напр жени  холостого хода сварочного трансформатора содержит два встречно-параллельно включенных тиристора 1 и 2, соединенных с защитным коммутатором и сварочным трансформатором 4, датчики тока 5 и напр жени  6, систему управлени  тиристорами 1 и 2, включающую последовательно соединенные источник синхронизирующих импульсов 7, фазовращатель 8. первый дифференцирующий элемент 9, промежуточный ключ 10, элемент ИЛИ 11, усилиО 00

ел о 1 ч

тельный ключ 12 и оптронна  разв зка 13. Кроме того, блок содержит первый элемент совпадени  14 и элемент ПАМЯТЬ 15, включенные последовательно, причем выход элемента 14 дополнительно св зан элементом ПАМ.ЯТВ 15 через инвертор 16, а также первый элемент выдержки времени 17, второй элемент совпадени  18 и второй элемент выдержки времени 19, последовательно соединенные ждущий мультивибратор 20, второй дифференцирующий элемент 21 и повторитель 22, Причем вход элемента 21 включен на выход промежуточного ключа 10, а выход повторител  22 включен на вторую управл ющую цепь первого элемента совпадени  14, выход датчика напр жени  6 и инверсный датчик тока 5 включены на вход второго элемента совпадени  18, выход которого через элемент 19 св зан с отключающей цепью защитного коммутатора 3, а пр мой выход датчика тока 5 через первый элемент выдержки времени 17 св зан с первым элементом совпадени  14, дополнительно выход элемента ПАМЯТЬ 15 включен (по схеме ИЛИ) на вход повторител  22. Устройство работает следующим образом .

При подключении блока к питающей сети и включенном положении коммутатора 3 на выходе источника синхронизирующих импульсов 7 по вл ютс  с двойной частотой пр моугольные импульсы, длительность каждого близка половине периода напр жени  питающей сети. Указанные сигналы поступают на вход фазовращател  8,. на выходе которого по вл етс  сигнал с фазовым сдвигом (90°), соответствующим моменту, когда мгновенное напр жение на вторичной обмотке сварочного трансформатора 4 равно безопасному уровню (16,92 В). Сигнал с элемента 8 формируетс  по длительности первым дифференцирующим элементом 9 длительность сигнала равна 40-70 мкс, фаза по влени  соответствует

1 6 92

arcslna .. ,. , (здесь 1)цбМ - амплиту- инб

да напр жени  (неограниченного) на вторичной цепи сварочного трансформатора в режиме холостого хода, В; 16, 92 - амплитуда нормируемого напр жени  холостого хода в этой же цепи),усиливаетс  промежуточным ключом 10 и через элемент ИЛИ 11, усилительный ключ 12, опт- ронную разв зку 13 поступает на управл ющие электроды тиристоров 1 и 2 на выходе сварочного трансформатора формируютс  из напр жени  питающей

сети бипол рные дискреты ограниченного импульсного напр жени  Указанные дискреты одновременно поступают на вход датчика напр жени  и далее через

элемент совпадени  18 на его вторую управл ющую цепь поступает разрешающий (единичный) сигнал управлени  с инверсного выхода датчика тока 5 При этом уста- новка выдержки времени элемента

0 выдержки 19 превышает длительность дискрет и сигнал на его выходе отсутствует. Одновременно сигнал с выхода промежуточного ключа 10 поступает на вход ждущего мультивибратора 20, частота

5 сигналов которого определ етс  частотой сигналов элемента 10 (при частоте питающей сети 50 Гц частота элемента 20 (10) равна 100 Гц). Мультивибратор 20 построен на основе двух логических элементов

0 2-2И-2ИЛИ-НЕ. двух транзисторных ключей с резисторно-конденсаторной врем - задающей цепью. Фаза выходного сигнала с элемента 20 по переднему фронту соответствует благопри тной зоне

5 (близко к 90°эл.) подачи напр жени  на индуктивную нагрузку, в том числе на сварочный трансформатор, а длительность близка половине периода напр жени  сети . Сигнал с элемента 20 поступает на вход

0 второго дифференцирующего элемента 21. Здесь происходит преобразование сигнала по длительности, выходной сигнал с элемента 21 равен 30-50 мкс. В элементе 22 пос едний сигнал формируетс  по фор5 ме (при сохранении длительности) и достигаетс  электрическое совмещение дифференцирующего элемента и элемента совпадени , так как согласно опыту и справочной литературе дифференцирующий

0 элемент и элемент совпадени  без повторител , как промежуточного элемента, работать не могут. При режиме холостого хода трансформатора сигнал с цепи 20-21- 22-14 не вызывает изменени  состо ни 

5 элемента 15, так как элемент совпадени  14 блокирован нулевым сигналом пр мого выхода датчика тока 5. При замыкании цепи сварочный электрод-изделие от формируемых дискрет в последней потечет ток,

0 который переводит датчик тока 5 в другое состо ние. В результате нулевым сигналом с инверсного выхода датчика 5 блокируетс  элемент совпадени  18, а единичный сигнал с пр мого выхода с вы5 держкой времени, равной установке элемента 17, поступает на вход первого элемента совпадени  14, на второй вход которого по цепи 10-20-21-22 поступает сигнал, фаза формировани  которого соответствует благопри тной зоне включени 

сварочного трансформатора в питающую сеть. Выходной сигнал первого элемента совпадени  14 переводит элемент ПАМЯТЬ 15 в другое устойчивое состо ние. Соответствующий этому сигнал через элементы 11, 12, 13, 1 и 2 перевод т через промежуточную фазу трансформатор 4 на режим полного напр жени , далее идет устойчивый процесс горени  электрической дуги. Одновременно сигнал с элемента ПАМЯТЬ 15, поступив на вход повторител  22, блокирует управл ющий сигнал, поступающий по цепи элементов 10, 20, 21. При разрыве сварочной цепи датчик тока 4 возвращаетс  в свое исходное состо ние, соответствующее режиму холостого хода и своими сигналами соответственно с пр мого и инверсного выходов блокирует элемент совпадени  14 и деблокирует элемент совпадени  18. Указанное приводит к по влению нулевого сигнала на выходе элемента 14, а также к вводу в действие элемента 18 дл  контрол  выполнени  блоком функции ограничени  напр жени  холостого хода сварочного трансформатора . В свою очередь, сигнал с элемента 14 инвертируетс  элементом 16, а последний своим сигналом переводит элемент ПАМЯТЬ 15 в его исходное состо ние. В результате снимаетс  непрерывный сигнал управлени  с элемента ИЛИ 11 и блок переводит трансформатор 4 в режим импульсного выходного напр жени , формируемого элементами, 8. 9, 10, 11, 12, 13, 1 и 2. При нарушении заданного алгоритма управлени  тиристорами 1 и 2, при котором может не осуществл тьс  в течении заданного времени (обычно не более секунды) переход на импульсное формирование напр жени  холостого хода сварочного трансформатора, на выходе второго элемента выдержки времени 19 по вл етс  сигнал, который поступает на коммутатор 3 и последний (3) осуществл ет защитное отключение, исключа  поражение сварщика электрическим током. За счет введени  промежуточной фазы при переходе трансформатора от режима холостого хода на режим сварки повышаетс  безопасность сварочных работ.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройствоснижени  напр жени  холостого хода трансформатора преимущественно свнрочного, содержащее два встречно-параллельно соединенных тиристора, включенных последовательно с первичной обмоткой сварочного трансформатора, источник синхроимпульсов, фазовращатель, первый дифференцирующий элемент, промежуточный ключ, элемент ИЛИ и усилитель-ключ , соединенные последовательно, причем выходы усилител -ключа подключены через оптронную разв зку к управл ющим электродам тиристоров, датчиков тока,

   датчик напр жени , подключенный параллельно первичной обмотке сварочного трансформатора, первый элемент совпадени  и элемент ПАМЯТЬ, второй элементсов- падени , инвертор, первый элемент

   выдержки времени, отличающийс  тем, что, с целью повышени  безопасности путем исключени  ударных токов при подключении сварочного трансформатора к сети, оно снабжено ждущим мультивибратором,

   вторым дифференцирующим элементом и повторителем , включенным последовательно, вторым элементом выдержки времени и защитным коммутатором, при этом вход ждущего мультивибратора соединен с выходом

   промежуточного ключа, выход повторител  подключен к одному из входов первого элемента совпадени , а один из входов повторител  соединен с выходом элемента ПАМЯТЬ и одним из входов элемента ИЛИ,

   при этом первый вход элемента ПАМЯТЬ соединен с выходом первого элемента совпадени  непосредственно, а второй вход элемента ПАМЯТЬ соединен с тем же выходом через инвертор, причем датчик тока

   установлен во вторичной обмотке сварочного трансформатора, пр мой выход датчика тока соединен через первый элемент выдержки времени с другим входом первого элемента совпадени , а инверсный выход датчика тока через второй элемент совпадени  и второй элемент выдержки времени соединен с входом коммутатора, установленного на защитного входе непосредственно с одним из входов второго

   элемента совпадени .