SU998055A2 - Устройство дл измерени активного сопротивлени сварочного контура - Google Patents

Description

(54 ) УСТРОЙСТЮ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АКТИВНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ СВАРОЧНОГО КОНТУРА

Изобретение относитс  к контактно сварке и может быть использовано дл  контрол  сопротивлени  сварочного . контура, дл  определени  параметров мгоиины переменного и посто нного тока при испытани х, дл  контрол  реактивного сопротивлени  при его изменении от вносилв х в контур магни ных масс, дл  определени  запаса эне гни В момент отключени  машин посто нного тока по первичной стороне. По основному авт. св. № 852475 известен датчик тока, выход которого соединен с первым ВХОДОМ блока . умножени ,, с входом квадратора и с ВХОДОМ блока синхронизации, датчик напр жени , выход которого соединен с вторым ВХОДОМ блока умножени , ВЫХОД которого через последовательно соединеннее первый и второй интег раторы подключен к входу блока запоминани  и индикации/ ВЫХОД квадратора через последовательно соединенные третий И четвертый интеграторы соединен с первым входом блока сравнени ,, выход которого подключен к управл ющим входам второго и четвертого интеграторов, второй вх блока сравнени  соединен с выходом источника опорного напр жени  Сtl. Недостатком датчика  вл ютс  огра ниченшле функциональные возможности, так как измер етс  толькр активное сопротивление сварочного контура. Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей устройства за счет возможности измерени  реактивного сопротивлени . Поставленна  цель достигаетс  тем, что В устройство дл  Измерени  активного сопротивлени  сварочного контура введены второй блок сравнени , второй источник опорного напр жени  и последовательно соединенные блок масштабировани  и сумматор, при этом ВЫХОД последнего соединен с блоком запоминани  и индикации, второй вход сумматора соединен с выходом второго интегратора первый и второй входы второго блока сравнени  сое;щ1нены соответственно с ВЫХОДОМ третьего интегратора и выходами второго, источ-г ника опорного напр жени , а вход блока масштабировани  соединен с выходом четвертого интегратора. На фиг. 1 изображена схема предложенного устройства дл  измерени  сварочного контура; на фиг. 2 -. эквивалентна  схема вторичного контура сварочной маьшны. где l(t) - сигнал, пропорциональный мгновенному значению сварочного тока; U(t) сигнал, пропорциональный мгновенному значению напр жени  на зажимах сваррч ного контура; R - активное сопротивление .сварочного контура; L - реактивное сопротивление сварочного контура. Устройство содержит датчик тока 1 датчик напр жени  2, блок умножени  3, квадратор 4, первый интегратор 5, второй интегратор б, третий интегратор 7, четвертый интеграторе блок синхронизации 9, первый блок сравнени  10, второй- блок сравнени  блок масштабировани  12, сумматор 1 блок запоминани  и индикации 14 и ис точники опорного напр жени : первый 15 и второй 16. Устройство выполнено на стандартных блоках, не требукхдих дополнительных разработок. Датчик тока 1 предназначен дл  формировани  сигнала, пропорционального сварочному тока. Датчик напр жени  2 подключаетс  к участку сварочной цепи, сопротивление которого измер етс  предложенным устройством При подключении датчика напр жени  2 к входным зажимам сварочного контура (выходные зажимы вторичной обмотки сварочного трансформатора ) измер ютс  активное и реактивное сопроти ление сварочного контура. Блок умножени  3 служит дл  вычислени  мгновенной мощности путем перемножени  сигналов тока и напр жени , а квадратор 4 - дл  вычислени  квадратичного значени  тока. Первый интегратор 5 формирует сигнал, пропорциональный активной энергии, выдел ющей с  в сварочном контуре за один перио тока, а второй интегратор 6 служит дл  интегрировани  .сигнала, пропорционального энергии за один период. Третий интегратор 7 предназначен дл  формировани  сигнала, пропорционального интегралу от квадратичного зна .чени  тока за один период тока, а четвертый интегратор 8 служит дл  интегрировани  сигнала с выхода интегратора 7 в конце периода. Блок синхронизации 9 осуществл ет синхронизацию режима работы всех интеграторов . Первый блок сравнени  10 предназначен дл  выработки сигнала прекращени  интегрировани  при достижении сигналом, пропорциональным интегралу от выходного сигнала интегратора 7, заранее установленного посто нного уровн  A const. Второй блок сравнени  11 предназначен дл  выработки сигнала прекращени  интегрировани  при достижении сигналом, пропорциональным йнте ралу от выходного сигнала квадратора 4, заранее установленного посто нного уровн  B const. Блок масштабировани  12 предназначен дл  установки посто нного множитэл , равного активному сопротивлению данного сварочного контура. Сумматор 13 предназначен дл  суммировани  сигнала, пропорционального энергии за один период, и сигнала, пропорционального двойному интегралу от квадратичного значени  тока в конце периода с весовым коэффициентом , установленным дл  данного сварочного контура. Блок запоминани  и индикации 14 предназначен дл  запоминани  и индикации величины измер емого сопротивлени . Элементы устройства соединены следующим образом: выход датчика тока 1 соединен с первым входом блока умножени  3, с входом квадратора 4 и с первым входом блока синхрониза-. ции 9, выход датчика напр жени  2 подключен к второму входу блока умножени  3, выход которого через последовательно соединенные первый 5 и второй 6 интеграторы подключен к первому входу блока запоминани  и индикации 14, выход квадратора 4 через .последовательно соединенные третий 7 и четвертый 8 интеграторысоединен с первым входом первого блока сравнени  10, выход которого подключен к вторым входам второго б и четвертого 8 интеграторов, выходы блока синхронизации 9 соединены с вторыми входами интеграторов, второй вход первого блока сравнени  10 соединен с выходом первого источника опорного напр жени  15, первый вход второго блока сравнени  11 соединен с выходом третьего интегратора 7, а второй вход - с выходом второго источника опорного напр жени  16, выход второго блока сравнени  11 соединен с вторым входом блока синхронизации 9, выход четвертого интегратора 8 через блок масштабировани  12 соединен с первым входом сумматора 13, выход которого соединен с вторым входом блока запоминани  и индикации 14, причем второй вход сумматора 13 соединен с выходом второго интегратора б . Устройство работает следукидим образом. При включении сварочной машины на выходе датчика тока 1 формируетс  сигнал I(t ), пропорциональный мгновенному значению сварочного тока, протекающему по сварочному контуру, а на выходе датчика напр жени  2 сигнал и (t ) , пропорциональный мгновенному значению напр жени  на зажимах сварочного контура. В блоке умножени  3 вычисл етс  мгновенна  мощность Р icBLI а на выходе квадратора 45 i г

Затем сигналы Р и S подвергаютс интегрированию в пределах одного периода сварочного тока в интеграторах 5 и 7 соответственно,

В результате интегрировани  в интеграторе 5 формируетс  сигнал, пропорциональный активной энергии выдел ющейс  в сварочном контуре

1

(3)

р at.

где Т - период сварочного тока.

На выходе интегратора 7 формируетс  интегральное значение квадратичного тока за один период

.1

G V S at. С)

Результаты интегрировани  (3 )и Ci ) в конце периода тока запоминаютс  в интеграторах 5 и 7 соответственно F Q (Т) ; F, G (Т), где F . и F,, - посто нные уровни си налов. В конце периода тока включаютс  одновременно интеграторы 6 и 8,.на входы которых поданы сигналы F и F соответственно. В результате интегрировани  на выходах интеграторов бив формируютс  линейно измен юсциес  сигналы 3 и 3 соответственно . t , , lF2at-F,T. (8) процессы интегрировани  (7) и (8 производ тс  до моьданта времени Т , при котором величина сигнала 32 ие достигнет зарайее установленного по то нного уровн  A-const. При условии 32 А(9) на выходе блока сравнени  10 формиру етс  сигнал , перевод щий интеграторы 6 и 8 из режима интегрировани  в режим хранени . Тогда величин интеграла 3 в момент времени v будет равна активному сопротивлению сварочного контура R. Действительно величина интеграла (3 ), соответствующа  активной энергии за .один период может быть выражена в другой извест ной форме .

Но так как величина R, соответствующа  измер емому активному сопротивлению , измен етс  в д йсувительности незначительно за период сварочного тока/ то можно записать 2

(11).

выражений С) и (11) следует, что

10

(12)

За лен   в выражении (12) Q и G интегралами 3 иЗ, получим

li.

(13)

Claims (1)

1. at Проведенна  замена  вл етс  справедливой , так как величины 3 и Э  вл ютс  пр мо пропорциональными величинам Q и 6 соответственно. Таким образрм, величина сопротивлени  R в глзмёнт времени С пр мо пропорциоНсшьна величине F и обратно пропорциональна F . Но так как при t IT выполн етс  условие (9), то , то из выражени  (13) следует, что , где-К -j- -т- - коэффициент пропор2 . циональности. Отсюда следует, что величина актлвного сопротивлени  пропорциональна величине . Блок синхронизации 9 осуществл ет синхронизацию режимов работы интеграторов 5-6 синхронно с периодами сварочного тока. При измерении активного сопротивлени  в начале периода тока сигналы блока синхронизации 9 перевод т интегратс« ы 5 и 7 в режим интегрировани , в конце периода тока интеграторы 6 и 8 после предварительного обнулени  перевод тс  в режим интегрировани . К началу следующего периода сварочного тока сигналы с блока синхронизации обнул т- интеграторы 5 и 6. В блоке запоминани  и индикации 14 происходит хранение измер емой величины R и ее индикаци . После этого величина активного сопротивлени  R устанавливаетс  на блоке масштабировани  12, / блок синхронизации 9 переключаетс  в режим измерени  активного сопротивлени . Дл  эквивалентной схемы фиг. 2 u(.t).R 1 (t) , (15) гкв I - реактивное сопротивл рочного контура. Умножим обе части уравнен величину мгновенного значени ного тока u.ttb (t)RCjt)Ui, св dt Подставим (1)и(2) в(1б) интегрируем полученное выраж / Pdt-.R|sat L|i gdi,,(n) о о ев се гле L . Проинтегрируем (17) с учетом Pdt RfF5olt + ice«i. (19) Pdt Рз(1); (t;-, (24) CB«3 P2(J (22) . «екгналы F2(t), Рз(1)и F(t) выходах интеграторов т второго и четвертого соответ Интегрирование производитс  та времени , при котором сигнала f(e) Достигает зара тановленного посто нного уро В сур/1маторе происходит операци  вычитани  сигналов T-(Q) и Р(в) с коэффициентом масштабировани  ft. Из (19) - (23) получим L k(F3(e) - R-F4(9)). (25) где k -g- - коэффициент пропорциональности . Полученна  величина реактивного сопротивлени  L подаетс  на второй вход блока запоминани  и индикации. Следует отметить, что предложенное устройство может быть использовано дл  измерени  активного и реактивного сопротивлений сварочного контура на сварочных машинах контактной и стыковой сварки. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  активного сопротивлени  сварочного контура по авт. св. № 852475, о. т л и ч а ющ е е с   тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей устройства за счет возможности измерени  реактивного сопротивлени , в него введены второй блок сравнени , второй источник опорного напр жени  и последовательно соединенные блок маа.атабировани  и сумматор, при этом выход последнего соединен с блоком запоминани  и индикации, второй вход сумматора соединен с выходом второго интегратора, первый и второй BXOjDffj второго блока сравнени  соединены соответственно с выходом третьего интегратора и выходом второго источника опорного напр жени , а вход блока масштабировани  соединен с выходом четвертого интегратора. Источники информации, прин тые во. внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 852475, кл. В 23 К 11/24, 16,07,79 (прототип ).

   г./

   ,

   AК

   l/ii)

   ifflJ