SU721270A1

SU721270A1 - Apparatus for welding circuit control during constant-current electric welding

Info

Publication number: SU721270A1
Application number: SU772522464A
Authority: SU
Inventors: Зураб Георгиевич Дзодзишвили; Нодар Арчилович Барбакадзе; Вилери Шалвович Дзоценидзе
Original assignee: Специальное Конструкторское Бюро Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Охраны Труда Вцспс
Priority date: 1977-09-07
Filing date: 1977-09-07
Publication date: 1980-03-15

Description

Изобретение относитс , к области автоматических коммутирующих устройств , предназначенных дл зашиты персонала от поражени током при эксплуатации сварочных источников посто нного тока. Известно устройство дл управлени сварочной цепью, содержащее сварочный источник питани , маломощ ный тиристор и силовой тиристор, включенные параллельно между собой в цепь сварочной дуги, генератор пр моугольных импульсов и магнитный усилитель, вк.люченный в цепь свароч ной дуги 1 . Недостатками известного устройства дл управлени сварочной цепью при дуговой электросварке посто нны током вл етс недостаточное обеспе чение высокого уровн электробезопа ности при наличии утечки в сварочно цепи, при включении в сварочную цепь человека суг«марный ток окажетс больше тока запирани тиристора и при размыкании сварочной дуги тирис тор не запретс . Целью изобретени вл етс повышение безопасности сварочных работ, универсальности применени и повыШени помехоустойчивости. Поставленна це.пь достигаетс за счет того,что в предлагаемое устройство введены конденсатор и последовательно соединенные между собой выпр митель , регулируемое сопротивление, одновибратор формировател запирающего импульса по длительности и выходной каскад, при этом выпр г итель двоим входом подключен к магнитному усилителю, который запитываетс от .генератора пр моугольных импульсов, а выходной каскад включен в цепь управл ющего электрода маломощного тиристора, а конденсатор включен одной своей обкладкой в цепь катода силового тиристора, а другой обкладкой подключен к отрицательному ПО.ЛЮСУ источника питани и в цепь катода маломощного тиристора. Устройство состоит из мощного тиристора 1, блока отпирани 2, стабилитрона 3, вентилей 4 и 5, переменного сопротивлени 6, триггера Шмитта 7,. одновибратора 8 формировател з.апускающего импульса и выходного каскада 9. Блок запирани 10 состоит из генератора 11 пр моугольных импульсов, который чвл етс преобразователем посто нного напр жени в переменное. ОднаThe invention relates to the field of automatic switching devices intended for the protection of personnel against electric shock during the operation of welding DC sources. A device for controlling the welding circuit is known, comprising a welding power source, a low-power thyristor and a power thyristor connected in parallel to each other in the welding arc circuit, a square pulse generator and a magnetic amplifier included in the welding arc circuit 1. The disadvantages of the known device for controlling the welding circuit when arc welding with a constant current is the insufficient provision of a high level of electrical safety in the presence of a leak in the welding circuit, when inserted into the human welding circuit, the measured current will be greater than the thyristor locking current and when the welding arc is open tor is not prohibited. The aim of the invention is to improve the safety of welding operations, the versatility of application and increase noise immunity. The supplied circuit is achieved due to the fact that a capacitor and a rectifier connected in series are inserted into the proposed device, an adjustable resistance, a one-shot shaper pulse generator and an output stage, and the rectifier is connected to a magnetic amplifier that has two inputs. from the generator of rectangular pulses, and the output stage is connected to the control electrode circuit of a low-power thyristor, and the capacitor is connected by one of its faces to the circuit of the cathode of forces second thyristor and the other connected to the negative plate of PO.LYUSU power source and a low-power thyristor cathode circuit. The device consists of a powerful thyristor 1, a block for unlocking 2, a zener diode 3, valves 4 and 5, variable resistance 6, Schmitt trigger 7 ,. the one-shot 8 of the driver of the starting pulse and the output stage 9. The locking unit 10 consists of a generator of 11 rectangular pulses, which is a constant-voltage-to-variable converter. One

из выходных обмоток после выпр млени с помощью выпр мител 12 и конденсатора 13 питает блок отпирани . А друга обмотка питает обмотку переменного тока, т.е. рабочую обмотку магнитного усилител 14, последовательно с которым включен выпр митель 15, конденсатор 16 и регулируемое сопротивление 17. Измен ние напр жени , снимаемое с регулируемого сопротивлени 17, через диод 18 подаетс на одновибратор 19 формировател запирающего импульса по длительности и через выходной каскад 20 поступает на отпирание второго маломощного тиристора 21, который подключает запирающий конденсатор 22 к силовому тиристору 1, конденсатор 22 зар жаетс от источника сварочного tOKa после отпирани мощного тиристора через сопротивление 23. Блок питани устройства состоит из стабилитрона 24, балластного -сопротивлени 25 и конденсатера 26.from the output windings after rectification with rectifier 12 and capacitor 13 feeds the unlock unit. And the other winding feeds the AC winding, i.e. The working winding of the magnetic amplifier 14, in series with which the rectifier 15 is connected, the capacitor 16 and the adjustable resistance 17. The voltage output from the adjustable resistance 17 is fed through the diode 18 to the one-shot 19 of the locking pulse former and through the output stage 20 to unlock the second low-power thyristor 21, which connects the locking capacitor 22 to the power thyristor 1, the capacitor 22 is charged from the welding source tOKa after unlocking the powerful thyristor through 23. Block rotivlenie power device includes a zener diode 24, is the resistance of the ballast 25 and 26 kondensatera.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.The proposed device works as follows.

При начале сварочного процесса, т.е. при касании электродом издели приложенное к электроду через вентиль 4 и сопротивление посто нное оперативное напр жение, равное до 4 В, подаемс на пороговой триггер Шмитта 7, после опрокидьшани триггера запускаетс одновибратор формировател запускающего импульса по длительности и через импульсный трансформатор выходного каскада 9 поступает на отпирание силового тиристора 1-. Отпирание силового тиристора 1 зависит от сопротивлени перехода электрода издели и регулируетс с помощью сопротивлени 6 .At the beginning of the welding process, i.e. when the electrode touches the product, applied to the electrode through the valve 4 and the resistance of a constant operational voltage of up to 4 V is applied to the Schmitt trigger trigger 7, after the tilt trigger triggers the one-shot trigger pulse former on the electrode and through the pulse transformer of the output stage 9 is applied to open power thyristor 1-. The unlocking of the power thyristor 1 depends on the resistance of the transition of the electrode of the product and is controlled by the resistance 6.

После отпирани силового тиристора от.источника сварочного тока чере сопротивление 23 Зар жаетс запирающий конденсатор 22. Зар д на конДенсаторе 22 достаточно большой, чтобы обратное напр жение на тиристоре 1 после коммутации сохран лось в течение времени, необходимого дл его з&пирани . После размыкани сварочной дуги ийи при уменьшении сварочного тока до определенной величины сердечник магнитного усилител 14 выходи.т из насыщени , увеличиваетсй его индуктивное сопротивление, вследствие чего больша часть напр жени , подаваемого с генератора 11, падает на обмотку магнитного усилител . 14, и мала часть - на сопротивление 17.After unlocking the power thyristor from the source of the welding current over the resistance 23, the locking capacitor 22 is charged. The charge on the capacitor 22 is large enough for the reverse voltage on the thyristor 1 after switching to be maintained for the time required for its discharge. After the welding arc is opened, when the welding current decreases to a certain value, the core of the magnetic amplifier 14 goes out of saturation, its inductive resistance increases, as a result of which a large part of the voltage supplied from the generator 11 falls on the winding of the magnetic amplifier. 14, and a small part - on the resistance 17.

В процессе сварки на сопротивление 17 выдел етс больша часть выпр ) мленного напр жени , а при уменьшений или при отключении сварочной дуги ма.ла часть.In the process of welding, a large part of the rectified voltage is released to the resistance 17, and when the welding arc decreases or the welding arc is turned off, a small part is lost.

Величина выдел ёмо.го напр жени не зависит от скорости изменени The magnitude of the selected ymo.go voltage does not depend on the rate of change

сварочного тока при размыкании дуги, а зависит от величины тока протекающего в шипопровод. Крива намагничивани ферромагнитного сердечника магнитного усилител 14 до его насыщени подчин етс погарифмйческому закону, поэтому определенному току в шипопроводе, т.е. в управл ющей обмотке магнитного усилител , соответствует определенное напр жение, снимаемое с сопротивлени 17.При уменьшении сварочного тока до определенной величины, регулиру сопротивление 17, можно добитьс запуска одновибратора 19 и вследствие этого принудительное запирание мощного тиристора.welding current when the arc is opened, and depends on the magnitude of the current flowing in the guideway. The magnetization curve of the ferromagnetic core of the magnetic amplifier 14 to its saturation obeys the harmonic law, therefore, a certain current in the conductor, i.e. in the control winding of the magnetic amplifier, there corresponds a certain voltage taken from the resistance 17. When the welding current decreases to a certain value, by adjusting the resistance 17, the one-shot 19 can be triggered and, consequently, forced locking of the powerful thyristor.

При этом скорость уменьшени сварочного тока не имеет никакого значени . Напр жение, снимаемое с сопротивлени 17, запускает одновибратор формировател запускающего импульса и через импульсный трансформатор выходного каскада 20 поступает на отпирание маломощного тиристора 21, служащий дл запирани силового тиристора путем подключени запирающего конденсатора 22, зар женного от источника сварочного тока.In this case, the rate of reduction of the welding current is irrelevant. The voltage removed from the resistance 17 triggers a one-shot actuator of the trigger pulse and, through a pulse transformer of the output stage 20, is applied to unlock the low-power thyristor 21, which serves to lock the power thyristor by connecting the blocking capacitor 22 charged from the welding current source.

Claims

1. USSR author's certificate No. 513803, cl. B 23 K 9/10, 1976.