Способ управления вентильным преобразователем в сварочных конденсаторных машинах и устройство для его осуществления Советский патент 1984 года по МПК B23K11/26 

1 Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано при управлении зарядной батар ей конденсаторных сварочных машин. Известны способы управления вентильным преобразователем в сварочных конденсаторных машинах и устройства для их реализации Cl -3, Недостатком известных способов и реализующих их устройств является то, что в них в процессе зарядки батареи рабочих конденсаторов импульс управления на вентильный преобразователь поступает с постоянным углом задержки, что снижает скорость зарядки батарей ковденсаторов. Наиболее близким к предлагаемому является способ управления вентильным преобразователем в сварочных кон денсаторных машинах, основанный на определении разности мезвду напряжением зарядки батареи рабочих конденсаторов и заданным напряжением в каж дом полупериоде частоты питающей сети и определении моментов времени подачи управляю1цих сигналов на венти ли преобразователя С. Устройство, реализующее известный способ управления, содержит источник напряжения питающей сети, батарею рабочих конденсаторов, задатчик напряжения, сумматор, узел сравнения и формирователь. Недостатком известного способа и реализующего его устройства является низкая производительность сварки, которая ограничивается скоростью зарядки рабочих конденсаторов и низкой точностью зарядки. Цель изобретения - повьш1ение производительности сварки за счет ускорения заряда батарей рабочих конденсаторов и повьш1ения точности заряда Поставленная цель достигается тем, что согласно способу управления вентильным преобразователем в свароч ных конденсаторных машинах, основанном на определении разности мевду напряжением зарядки батареи рабочих конденсаторов и заданным напряжением в каждом полупериоде частоты пита щей сети и определении моментов времени подачи управляющих сигналов на вентили преобразователя, после определения разности между напряжением зарядки и заданным напряжением по величине полученной разности формируют линейно-возрастающее напряже102кие, суммируют его с напряжением на батарее рабочих конденсаторов и с мгновенным значением напряжения питаницей сети, сравнивают полученное значение напряжения с напряжением питающей сети и по результату сравнения Определяют момент подачи управлякяцих сигналов на вентили преобразователя . В устройство для осуществления способа, содержащее источник напряжения питающей сети, соединенный с узлом сравнения, задатчик напряжения, подключенный к сумматору, второй вход которого соединен с батареей рабочих конденсаторов, и формирователь, соединенный с выходом узла сравнения, введены второй узел сравнения, генератор линейно-возрастающего напряжения переменной крутизны и второй сум 1атор, при этом генератор линейно-возрастакнцего напряжения включен между первым и вторым сумматором, входы второго узла сравнения соединены соответственно с батареей рабочих конденсаторов и источником напряжения питающей сети, а выход этого узла сравнения соединен с генератором линейно-возрастающего напряжения и вторым сумматором, -торой сумматор ОДШ1М из входов соединен с батареей рабочих конденсаторов, а выходом подключен к первому узлу сравнения . На фиг.1 изображен график, поясняющий процесс формирования управляющего воздействия на разных стадиях зарядки батареи до заданного напряжения; на фиг.2 - блок-схема устройства, реализующего способ. Сущность способа закпючается в следукицем. В начале процесса импульс управления вентильным преобразователем формируют при угле включений вентилей близком к естественному, пока крутизна линейно-возрастакицего напряжения больше крутизны нарастания напряжения питающей сети. В конце зарядки с целью обеспечения точности зарядки до заданного напряжения импульс управления смещают вправо, уменьшая порции энергии,поступающие из сети в батарею за полупериод зарядки. Момент смещения импульса управления определяют по разности между напряжением задания и напряже19 ем на батарее, а скорость изменения угла включения вентилей регулируют в зависимости 3 от скорости изменения наклона линейно-возрастающего напряжения. Устройство, реализующее предлагае мый способ, содержит задатчик 1 напр жения, соединенный с входом первого сумматора 2, генератор 3 линейновозрастающего напряжения, второй сумматор 4, первый узел 5 сравнения, второй узел 6 сравнения, формирователь 7. Способ осуществляется следующим образом. На вход сумматора 2 поступает нап ОТ задатчика 1 ряжение задания и напряжение Ur с батареи конденсато ров. На входы второго узла 16 сравнения подают напряжение Ug с батареи конденсаторов и напряжение питающей сети и , Второй узел 6 сравне ния формирует сигналы, разрешги яше работу генератора 3 линейно-воэфаста ющего напряжения и второго сумматора 4 только тогда, когда напряжение питающей сети выше, чем напряжение на батарее. На вход генератора 3 линейно-возрастающего напряжения подается сигнал, равный разности между иапряжением задания и напряжением с сумматора 2. Генератор формирует линейно- возрастакидее напряжение в каждом полупериоде питающей сети и при наличии разрешающего сигнала с узла 6 сравнения. При этом крутизна возрастания напряжения на выходе генератора 3 зависит от величины сигнала с сумматора 2. На сумматор 4 подают напряжение Ur с батареи кокденсаторов и сигнал с генератора 3. Сигнал, равный сумме напряжения на батарее и линейно-возрастающего напряжешш, появляется только при наличии разретающего сигнала с узла б сравнения, На вход узла 5 сравнения подается напряжение питания U и сигнал с вывыхода сумматора 4. На выходе узла 5 сравнения возникают положительные импульсы, которые дифференцируются по переднему фронту (формирователь 7) ив виде управляющего воздействия поступают на вентильный .пр образователь. 10 В начале зарядки, пока разность напряжений U велика,, угол наклона линейно-возрастающего напряжения на выходе генератора 3 (Uj,.) приблажается к 90 . Это позволяет формировать .. управляющее воздействие на вентильный преобразователь при угле включения веитилей близком к естественному.По мере зарядки U, - О крутизна линейно-возрастающего напряжения уменьшается, и угол его наклона стремится к 0. Это позволяет формировать управляющее воздействие на вентильный преобразователь при угле включения веитилей большем естественного, т.е. сдвинутом вправо. Генератор работает в интервалах времени, определяемых длительностью положительных импульсов на выходе второго узла сравнения, т.е. в тех интервалах,когда напряжение сети становится больше напряжения на батарее. В качестве сигнала, синхронизирующего момент формирования управляющего воздействия с напряжением сети, служит само напряжение питающей сети, подаваемое на вход узла 5 сравнения. Таким образом, б каждом полупериоде зарядки учитывается уровень напряжения на батарее, и путем коррекции угла включения вентилей преобразователя обеспечивается поступление необходимых порций энергии из сети в батарею, вследствие чего достигается высокая скорость и точность зарядки. Введение узла сравнения, формирующего интервалы времени, в течение которых напряжение питающей сети больше напряжения иа батарее, дает возможность определять момент включения вентилей преобразователя в начале зарядки, что позволяет увеличить ее скорость. Введете генератора линейно-возрастающего напряжения, преобразующего разность между напряжением задания и напряжением на батарее в линейно-возрастающее напряжение, позволяет точно определить момент подачи управляющего воздействия на вентильный преобразователь в конце зарядки и таким образом повысить ее точность.

cfyus.i

(puf.2.

1. Способ управления вентильным преобразователем в сварочных конденсаторных машинах, основанный на определении разности между напряжением зарядки батареи рабочих конденсаторов и заданным напряжением в каждом полупериоде частоты питающей сети и определении моментов времени подачи управляюцих сигналов на вентили пре- образователя, отличающийс я тем, что, с целью повышения производительности сварки за счет ускорения заряда рабочих батарей конденсаторрв и повьшения точности заряда, после определения разности между напряжением зарядки и заданным напряжением по величине полученной разности формируют линейно-возрастающее напряжение, суммируют его с напряжением на батарее рабочих конденсаторов и с мгновением значением напряжения питающей сети, сравнивают полученное значение напряжения с напряжением питающей сети и по результату сравнения определяют момент подачи управляки1их сигналов на вентили преобразователя. 2. Устройство для осуществления { способа по п, 1, содержащее источсл ник напряжения питанядей сети, соединенный с узлом сравнения, задатчик с: напряжения, подключенный к сумматору, второй вход которого соединен с батареей рабочих конденсаторов, и формирователь, соединенный с выходом узла сравнения, отличающеес я тем, что в него введены второй узел сравнения, генератор линейноtsD возрастающего напряжения переменной крутизны и второй сумматор, при этом генератор линейно-возрастающего иапряжекия включен между первым и вторым cy o4aтopoм, входы второго узла сравнения соединены соответственно с батареей рабочих конденсаторов и источником напряжения питакядей сети, а выход этого узла сравнения соединен с генератором линейно-возрастающего напряжения и вторым сумматором, второй сумматор одним. лз входов соединен с батареей рабочих конденсаторов, а выходом подключен к первому узлу сравнения.