SU942238A1 - Устройство дл управлени сварочным преобразователем - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и предназначено дл  управлени  сварочными преобразовател ми посто нного тока с импульсной модул ци ей при питании их от рудничной контактной сети посто нного тока и свар ке на переменном токе через разделительный трансформатор. Известны устройства дл  управлени преобразовател ми посто нного тока в переменный ГООбщим недостатком указанных устройств  вл етс  вли ние в процессе работы коэффициента мощности на эффективность передачи электрической энергии, что особенно существенно при работе с большими токами нагрузки (до 500 А) и низким уровнем напр жени  (в пределах В), что характерно дл  сварочных преобразова телей, питающих сварочную переменным током. Кроме того, синусоидальный закон изменени  питающего напр жени  приводит к пульсаци м дуги и вытекающему отсюда неудовлетворительному качеству, сварки. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  устройство дл  управлени  автономным инвертором напр жени  с пр моугольноступенчатой формой выходного напр жени , регулируемого широтным способом , содержащее задающий генератор, ; подключенный к генератору динейно измен ющегос  напр жени , и источник управл ющего сигнала, подключенный через сумматор. и нуль-орган к распределителю импульсов, которое дЬполнительно снабжено ключами и усилител ми с фиксированными коэффициентами передачи, npi этом число их соответствует количеству уровней в .юлуволне выходного напр жени  инЬер тора, а также фильтром низких канонических гармоник выходного напр жений инвертора, причем входы усилителей подключены к выходу указанного фильтра через соответствующие ключи.

управл ющие цепи которых св заны с распределителем импульсов, а выход указанных усилителей св зан с входом сумматора 12. .

HeдocтaтJ pм известного устройства  вл етс  неизменность формировани  выходного напр жени  при различном характере коэффициента мощности нагрузки и, как следствие, низкое значение энергетических показателей сварочного преобразовател , питающего дугу переменным током. Исход  из принципа работы и существующих требований, предъ вл емых к сварочным источникам переменного тока, зажигание дуги облегчаетс  при значительном сдвиге фаз между напр жением и током, причем сдвиг фаз должен быть таким, чтобы в момент по влени  сварочного тока в сети (при ее замыкании) напр жение преобразовател  (мгновенное значение) было достаточным дл  возбуждени  дуги. Дл  непрерывного горени  дуги переменного тока в сварочной цепи должна быть индуктивность, обеспечивающа  угол сдвига фаз, при котором cosf О,35-0,5 Следовательно, при этом энергетические показатели сварочного

.,, , г ,

преобразовател  ухудшаютс  на 6555% . .

Цель изобретени  - улучшение энёр гетических показателей.преобразовател  и его надежности.

Поставленна  цель достигаетс  тем что устройство дл  управлени  сварочным преобразователем, содержащее задающий генератор, подключенный к генератору пилообразного напр жени , распределитель импульсов, выходы которого подключены к входам п основных усилительных ключей, число которых соответствует количеству ступеней в полуволне выходного напр жет ни  преобразовател , сумматор, выходные усилители и нуль-орган, снабжен формирователем импульсов, триггеррм знака, п дополнительными усили тельными ключами, двум  диодами четырьм  усилител ми, триггером, трем  элементами совпадени , вторым нульорганом , датчиком тока и датчиком напр жени , причем выход генератора пилообразного напр жени  через формирователь импульсов подключен ко входу распределител  импульсов, выходы которого подключены ко входам дополнительных усилительных ключей, входу триггера знака и первым входам сумматора , выходы основных и дополнительных ключей через соответствующие диоды подключены к выходу генератора пилообразного напр жени  и ко входу 5 соответствующих выходных усилителей, выходы триггера знака соединены со вторыми входами сумматора, третий вход которого соединен с выходом первого усилител , а выходы - со входами соответствующих выходных усилителей , выход датчика тока через первый нуль-орган соединен со входом первого усилител  и первым входом первого элемента совпадени , второй

5 вход которого через второй нуль-орган соединен с выходом датчика напр жени , выход первого элемента совпадени  через второй усилитель и выход первого усилител  подключен соответственно к первым входам второго и третьего элементов совпадени , вторые входы которых соединены с выхо- , дом задающего генератора, выходы указанных элементов совпадени  соединены

5 со входами триггера, первый и второй выходы которого через третий и четвертый усилители подключены к выходам дополнительных и основных усилительных ключей соответственно.

На чертеже представлена структурна  схема предлагаемого устройства. Устройство содержит задаюи й генератор 1, генератор 2 пилообразного напр жени , формирователь 3 импульсов , распределитель импульсов, триггер 5 знака, основные 6 и дополнительные 7 усилительные ключи, диоды 8 и 9, выходные усилители 10с оптронными тиристорами 11, сумматор 12, усилители 13-16, триггер 17, элементы 18-20 совпадени , нуль-органы 21 и 22, датчик 23 тока и датчик 24 напр жени .

Устройство работает следующим образом .

Генератор 1 генерирует импульсы определенной частоты, кратной числу ступеней в полуволне выходного напр жени  преобразовател . Импульсы с генератора 1 поступают на генератор 2. Сигнал с выхода генератора 2 поступает через разделительные диоды 8 и 9 на выход основных и дополнительных ключей 6 и 7 и на вход формировател  3, где происходит формирование сигнала по амплитуде и длительности . Сигнал с формировател  3 поступает на вход распределител  , число триггеров которого соответствует числу ступеней в полуволне выходного напр жени  преобразовател , причем выход последнего триггера распределител  k подключен на счетный вход триггера 5. осуществл ющего формирование при первом поступившем импульсе положительной полуволны выходного напр жени , а следу щем - отрицательной. Одновременно сигнал с последнего триггера распределител  поступает на вход одного из усилительных ключей 6 и определ ет минимальную длительность ступеней полуволны выходного напр ж ни , соответствующему значению мини мально допустимого напр жени  преобразовател  (12 В) в режиме холост го хода. Сигнал с выхода триггера 5 поступает на один с входов сумматора 12, выходы которого через усилитель 10 с оптронами 11 св заны-с ти ристорами преобразовател  и осущест л ют управление элементами, формиру щими знак полуволны выходного напр жени  . Выходные сигналы распределител  поступают на входы ключей 6 и 7. пр чем коэффициент передачи указанных ключей определ ет длительность ступеней , формирующих полуволну выходного напр жени  преобразовател , при этом передним и задним фронтами осуществл етс  включение соответствующих тиристоров. Программа настройки коэффициента преобразовател  передачи основнцх усилительных ключей 6 соответствует низкому и режиму повышенной вoзбyдимoctи дуги, а программа наст ройки дополнительных усилительных ключей 7 о предел ет работу преобраз вател  с улучшенными энергетическим показател ми и ограничением пульсации дуги. Причем переключение программ усилительных ключей происходи при наличии сигналов с датчиков тока 23 и напр жени  2, выполн ющих совместно функции датчика замыкани  сварочной цепи и датчика cosf. Указанное переключение происходи следующим образом. При замыкании сварочной цепи в момент наличи  напр жени  начинает протекать ток, привод щий к по влению на выходе датчика 23 тока импул са, который включает нуль-сфган 21, на выходе которого по вл етс  сигнал , поступающий на выходы усилител  ТЗ и элемента 20. Сигнал с усили тел  13 поступает на сумматор 12, разрешает формирование полуволны выходного напр жени  преобразовател  и перевести его с режима холостого хода в режим сварки. Триггер 17 при этом находитс  в одном из своих устойчивых состо ний, соответствующего режиму повышенной возбудимости дуги. Сигнал с триггера 17 через усилитель 1б поступает на диод 9, блокиру  тем самым подклк)чение дополнительных усилительных ключей 7. С возбуждением дуги и по влением на выходе преобразовател  переменного напр жени , срабатывает датчик 2 напр жени . Сигнал с датчика 2j через нуль-орган 22, элемент 20 совпадени  , на другой выход которого подан сигнал с элемента 21, промежуточный усилитель Ц и элемент 19 совпадени  поступает в момент наличи  токового импульса на вход триггера 17, последний переключаетс  во второе устойчивое состо ние и его выходной импульс через промежуточный усилитель 15 блокирует (запирает) диод 8 и основные усилительные ключи 6, осуществл   переключение преобразовател  на программу, определ емую коэффициентами передачи.усилительных ключей 7. При этом преобразователь за счет смещени  основной гармоники тока в сторону напр жени , достигаемого изменением пор дка следовани  ступеней напр жени , работает с улучшенными энергетическими, показател ми. Кроме того, вносимое искажение формы выходного напр жени  преобразовател  форсирует переход его через ноль и исключает (ограничивает) пульсации дуги, что способствует улучшению качества сварки. При разрыве сварочной цепи пропадает сигнал с датчика 23 В результате запрещаетс  формирование полуволны напр жени  преобразовател . Одновременно через элементы 23i 21 и 20 подготавливаетс  переход на режим повь иенной возбудимости дуги. С поступлением тактового импульса от генератора 1 на элемент 18 три тер. 17 переходит в исходное состо ние и блокирует диод 9. При этом преобразователь работает в режиме холостого хода , а устройство управлени  готово к последующей работе.

Переход с режима . повышенной возбудимости дуги на режим повышенных энергетических показателей осуществл етс  за счет дополнительных элементов устройства и их взаимосв зи в моменты между ступен ми напр жени . Последнее позвол ет исключить сбои в работе преобразователей, так как все переключени  производ тс  в межкоммутационную паузу.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР If 576651, кл. Н 02 Р 13/16.

2.Авторское свидетельство СССР № 576653, кл. Н 02 Р 13/16.

Xtffim Mwem -ж 9«1Ч1в