SU685458A1 - Устройство дл контактной сварки - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к устройствам дл  контактной сварки и может найти применение, например, при контактной сварке корпусов полупроводниковых приборов.

Известны устройства дл  контактной сварки, содержащие задающий генератор частоты сварочных импульсов, задатчик числа импульсов и пауз и выполненный из двухтактного усилител  и сварочного трансформатора инвертор 1.

Недостатком известных устройств  вл етс  низкое действующее значение сварочного тока, что объ сн етс  невозможностью увеличени  коммутирующего конденсатора 1выше определенного значени , при котором вследстви увеличени  посто нной времени зар дки конденсатора в процессе переключени  управл емых вентилей инвертора наступает срыв колебаний инвертора , привод щий к короткому замыканию управл емых вентилей инвертора.

Создание колебательного процесса в инверторе и получение при этом синусо-:дальной формы сварочного тока с целью увеличени  действующего значени  сварочного тока невозможно в тиристорном инверторе из-за малого

сопротивлени  нагрузки, которой  вл етс  сварочный контур, уменьшающий добротность контура до величины, равной единице. Кроме того, изменение величины тока нагрузки вызывает уход резонансной частоты последовательного резонансного контура, состо щего из коммутирующей конденсатора и индуктивности сварочного

o трансформатора, что делает невозмозкным гашение тиристоров при увеличении величины коммутирующих емкостей.

Извёстны также устройства, которые используютс  и в контактной свар5 ке, содержащие в своем составе инверторы на транзисторах, включающие в себ  двухтактный усилитель и силовой трансформатор 2.

Устройство дл  контактной сварки

0 обладает тем недостатком, что при подаче на вход усилител  инвертора управл ющих сигналов пр моугольной формы от задающего генератора с увеличением напр жени  питани  увели5 чиваетс  величина сквозных токов через первичные обмотки сварочного трансформатора и транзисторы инвертора , что сопровождаетс  одновременным открытием обоих тиристоров,

0 срывом колебаний инвартора, выходом

из стро  транзисторов и браком свариваемого издели .

Кроме того, в известных устройствах существенно снижает качество сварки нестабильность напр жени  сети и нестабильность сопротивлени  нагрузки в процессе роликовой сварки. Известные стабилизирующие устройства, например феррорезонансные стабилизаторы напр жени , обладают большой инерционностью, в результате чего из-за по влени  сквозных токов управл емые транзисторы инвертора выход т из стро  раньше, чем произойдет стабилизаци  напр жени .

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности работы устройства ,

Это достигаетс  тем, что в предлагаемое устройство дл  контактной сварки введен узел задержки включени  сварочного тока/ выполненный из одновибратора с инвертирующим каскадом, триггера и двух узлов совпадени , при этом вход одновибратора подключен к выходу задающего генератора частоты сварочного тока, выход его инвертирующего каскада соединен со входом триггера и совместно с каждым из двух выходов триггера подключен ко входам узлов совпсщени , выходы которых совместн с выходом задатчика числа импульсов и пауз конъюнктивно подключены ко входам двухтактного усилител .

Повышение качества сварки достигетс  тем, что в устройство введены выпр митель, смеситель напр жений, блок эталонных напр жений, дополнительный узел сравнени  и регулирующий блок, при этом один из входов смесител  напр жений через выпр митель подключен к выходу сварочног трансформатора, второй вход смесител  напр жений соединен с одним из выходов блока эталонных напр жений, второй выход которого совместно с выходом смесител  через дополнительный узел сравнени  йодключен ко входу соединенного со средней точкой трансформатора регулирующего блока, а вход блока эталонных напр жений подключен к выходу инвертирующего каскада, вход щего в узел задержки включени  сварочного тока одновибратора .

На фиг. 1 показана структурна  схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - графики, по сн ющие принцип стабилизации напр жени  на выходе сварочного трансформатора.

Устройство содержит задающий генератор 1 частоты сварочных импульсов; узел 2 задержки включени  сварочного тока, включающий в себ  одновибратор 3, инвертирующий каскад 4, триггер 5, узлы 6 и 7 совпадени ; Зсщатчик 8 числа импульсов и пауз; выходные каскады усилител  9, сварочный трансформатор 10, выпр митель 11, смеситель 12 напр жений , дополнительный узел 13 сравнени , блок 14 эталонных напр жений регулирующий блок 15, инвертирующие каскады 16, 17 узлов совпадени .

Задающий генератор 1 частоты сварочных импульсов формирует импульсы пр моугольной формы, которые поступают на вход одновибратора 3, узла 2 задержки включени  тока. Импульсы , сформированные одновибратором 3, инвертируютс  в другую по л рность инвертирующим каскадом 4 и поступают на счетный вход триггера 5. Триггер 5, уменьша  частоту импульсов задающего генератора частоты вдвое, выполн ет одновременно функцию формировател  двухсторонней задержки импульса. С выходов триггера 5 импульсы поступают на узлы 6 и 7 совпадени , с выходов которых формируютс  сигналы, управл ющие выходными каскадами двухтактного усилител , узлы 6 и 7 совпадени  управл ют двухтактным усилителем 9, осуществл   запуск последнего таким образом, что импульсы, приход щие с узла 6 совпадени  запускают одно плечо инвертора, а импульсы, приход щие с узла 7 совпадени , запускаю другое плечо инвертора. Поскольку импульсы, поступающие от узлов совпадени , сдвинуты один относительно другого на величину времени, определ емую временем задержки, сформированной одновибратором 3, то при работе инвертора не возникает сквозных токов, способных вызывать срыв работы преобразовател  и привести к аварийному режиму работы. Управление скважностью сварочных импульсов осуществл етс  задатчиком 8 числа импульсов и пауз.

Стабилизаци  выходного напр жени  в предлагаемом устройстве при изменении сетевого напр жени  и изменении сопротивлени  нагрузки производитс  следующим образом. Со вторичной обмотки сварочного трансформатора 10 импульсы сварочного напр жени , имеющие различную пол рность , выпр мл ютс  выпр мителем 11. Напр жение на выходе выпр мител  имеет дискретный уровень. Промежутки между импульсами определ ютс  временем задержки дл  исключени  сквозных токов инвертора.

С выхода выпр мител  11 импульсы поступают на вход смесител  12 напр жений , который осуществл ет в промежутках между импульсами подачу в узел 13 сравнени  эталонного напр жени , обеспечивающего номинальный режим напр жени  на инверторе в указанные промежутки между импульсами сварочного тока. Этим достигаетс  подача в узел 13 сравнени 

сплошного, а не дискретного уровн  напр жени , которое затем сравниваетс  с посто нным стабилизированным уровнем напр жени , выдаваемого блоком 14 эталонных напр жений.

Блок эталонных напр жений формирует два эталонных напр жени , одно иэ которых  вл етс  посто нным и поступает непосредственно в узел сравнени , а другое - эталонным импульсным напр жением, поступающий в промежутки между импульсами сварочного тока на один из входов смесител  12 напр жений, обеспечива  тем самым поддержание номинального напр жени  питани  на коллекторах транзисторов усилител  инвертора во врем  указанных промежутков.

В процессе прохождени  сварочных импульсов от смесител  12 напр жений поступают импульсы с измен ющимс  по амплитуде напр жением в зависимости от изменени  сопротивлени  нагрузки или напр жени  сети непосредственно в каждом импульсе или серии их и подаютс  в дополнительный узел 13 сравнени , где сравниваютс  с посто нным уровнем эталонного напр жени . Напр жение рассогласовани , выработанное узлом 13 сравнени , воздействует на регулирующий блок 15 привод  выходное напр жение к номинальному в процессе каждого сварочного импульса.

Предлагаемое устройство  вл етс  безынерционным и позвол ет стабилизировать амплитуду импульсов на выходе инвертора непосредственно в процессе формировани  этих импульсов.

Инерционность узла стабилизации определ етс  только незначительными фазовыми сдвигами элементов cxevttJ и составл ет несколько микросекунд.

Предлагаемое устройство было опробовано в лабораторных услови х при проведении контактной роликовой сварки с использованием частоты 1000 Гц. Испытани  показали простоту и надежность преобразовател  при высокой степени стабилизации амплитуды напр жени  сварочных импульсов и высокой надежности устройства. При этом использование стабильных на амплитуде пр моугольных импульсов сварки позволило достичь меньшего нагрева корпуса свариваемых изделий что позёол ет повысить на 20% выход годных изделий за счет исключени  их перегрева.

Предлагаемое устройство может быть применено в сварочных установках , предназначенных дл  герметизации корпусов методом контактной роликовой сварки, а также в других машинах, где необходимо иметь высокую стабильность тепловой энергии, вьщел емой ij сварочных контактах, и малую инерционность при обработке возмущающих воздействий.

Claims (2)

1.Устройство дл  контактной сварки, содержащее задающий генератор частоты сварочных импульсов, задатчик числа импульсов и пауз и выполненный из двухтактного усилител  и сварочного трансформатора инвертор , отличающеес  тем, что, с целью повышени  надеж5 ности работы, в него введен узел задержки включени  сварочного тока, выполненный из одновибратора с инвертирующим каскадом, триггера и двух узлов совпадени , при этом вход

0 одновибратора подключен к выходу задающего генератора частоты сварочного тока, выход его инвертирующего каскада соединен со входом триггера и совместно с каждым из выходов

5 триггера подключен ко входам узлов совпадени , выходы которых совместно с выходом задатчика числа импульсов и пауз конъюнктивно подключены ко входам двухтактного усилител .

2.Устройство дл  контактной свар0 ки по п.1, отличаю,щеес  тем, что, с целью повьлшени  качества сварки, в него введены выпр митель , смеситель напр жений,блок эталонных напр жений, дополнительный

5 узел сравнени  и регулирующий блок, при этом один из входов смесител  напр жений через выпр митель подключен к выходу сварочного трансформатора , второй вход смесител  напр же0 ний соединен с одним из выходов блока эталонных напр жений, второй выход которого совместно с выходом смесител  через дополнительный узел сравнени  подключен ко входу сое5 диненного со средней точкой трансФорматора регулирующего блока, а вход блока эталонных напр жений подключен к выходу инвертирующего каскада , вход щего в узел задержки

0 включени  сварочного тока одновибратора .

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1. Конев Ю.И. Пo.пvпDoвoдникo5 вые триоды в автоматике Из-во Советское радио7/% 1960 , с. 139-143.

2. Авторское свидетельство СССР № 257640, кл. В 23 К 11/24, 1968.

60

I:

.i

f Г LJL

UpoSeHb

напр жении

УроЁень эта/1омного / ачр/кквл

ЛЕ

г

Й/гг