Устройство для размагничивания толстостенных заготовок перед сваркой Советский патент 1985 года по МПК H01F13/00 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при размагничивании толстостенных заготовок перед сваркой для устранения отрицательного влияния остаточных магнитных полей в деталях.

Целью изобретения является упрощение устройства.

На фиг. 1 представлена принципиальная кинематическая схема устройства; на фиг. 2 - электрическая схема устройства.

Устройство содержит механизм возвратно-вращательного движения сельсинов (фиг. 1), в котором электродвигатель 1 через редуктор 2 вращает траверсу 3 с вмонтированными в нее ходовым винтом 4 и гайкой 5. На конце ходового винта 4 закреплена крестовина 6. С гайкой 5 жестко связан ролик 7, который размещен в поперечном пазу подвижной платы 8. К плате с двух концов прикреплены зубчатые рейки 9, которые через зубчатые колеса вращают роторы сельсинов 10. Реверсивный выпрямитель (фиг. 2) состоит из двух сварочных трансформаторов -11 и 12 и тиристоров 13-16.

Первичные обмотки трансформаторов 11 и 12 соединены параллельно и через контактор 17 подключаются к сети переменного тока частотой 50 Гц. Вторичные обмотки их соединены последовательно со средней точкой А. Тиристоры 13-16 соединены попарно встречно-параллельно по обычной схеме реверсивного двухполупериодного выпрямителя со средней точкой. Размагничивающие обмотки 18 и 19 включены в цепь выпрямленного тока через амперметр 20 и балластный реостат 21. Блок управления тиристорами выпрямителя состоит из трансформаторов 22 и 23 сельсинов 24 и 25 и механизма возвратновращательного движения роторов сельсинов с затухающей по линейному закону амплитудой угла поворота. Последний приводится в движение электродвигателем через соосный с ним редуктор 2 (фиг. 1). Трехфазный трансформатор 26 (фиг. 2) питает статорные обмотки сельсинов 24 и 25. Трансформатор 27 с выпрямителем 28 питают электродвигатель. Резисторы 29-32 вместе с диодами 33-36 защищают цепи управляющих электродов тиристоров 13-16 от случайных перегрузок.

Статорные обмотки сельсинов 24 и 25 включены таким образом, чтобы создаваемые ими магнитные поля вращались в противоположных друг другу направлениях. При вращении траверсы 3 ролик 7 сообщает возвратно-поступательное движение плате 8 и через зубчатые нары рейка 9 - колесо 37 - возвратно-вращательные движения роторам сельсинов 10. При каждом обороте траверсы крестовина 6 ее ходового винта 4, соприкасаясь с неподвижным упором 38, поворачивает этот винт на 1/4 оборота, приближает гайку 5 с роликом 7 к оси редуктора 2. После этого амплитуда перемещения платы 8 убывает на 1/4 щага винта 4, а угол поворота роторов сельсинов уменьщается примерно на 2°. При движении платы 8 вправо или влево от среднего (нейтрального) положения она замыкает один из выключателей 39, которые подключают к обмоткам роторов сельсинов поочередно первичные обмотки трансформаторов 22 или 23. Когда замкнут выключатель 40, например, при движении платы 8 влево переменным напряжением, снимаемым с обмотки ротора сельсина 24, питается трансформатор 22 и напряжение с его вторичных обмоток отпирает в разных полупериодах тиристоры 14 и 15. При этом через размагничивающие обмотки 18 и 19 протекает ток 1/2,- При движении платы 8 вправо замыкается выключатель 41 и к обмотке ротора сельсина 25 подключается трансформатор 23, отпирающий тиристоры 13 и 16. В обмотках 18 и 19 при этом течет ток 1, обратный по направлению току tij. Поскольку выключатели 40 и 41 замыкаются поочередно один раз за каждый оборот траверсы 3 и находятся в замкнутом состоянии за время ее полуоборота, частота тока в размагничивающих обмотках 18 и 19 равна частоте вращения траверсы, а время его протекания в каждом полупериоде одинаково.

С помощью редуктора 2 и реостата 42 эта частота может изменяться от 0,5 до 0,05 Гц. При среднем нейтральном положении платы 8 роторы сельсинов 10 установлены и закреплены таким образом, чтобы угол сдвига фаз между напряжениями в их роторах и вторичных обмотках трансформаторов 11 и 12 был равен 180 ед. град, и ни один из тиристоров не отпирался.

Направления вращения магнитных полей, создаваемых статорными обмотками сельсинов, выбраны так, чтобы при замкнутом выключателе 40 (или 41) поворот роторов сельсинов приводил к уменьщению угла сдвига фаз и тиристоры реверсивного выпрямителя отпирались на тем больщую часть полупериода, чем больще этот угол, отсчитываемый от нейтрального положения, это приводит к изменению тока в размагничивающих обмотках 18 и 19 в зависимости от угла их поворота.

Размагничивающее устройство действует следующим образом.

Перед включением в сеть гайку 5 с роликом 7 механизма возвратно-вращательного движения сельсинов переводят в крайнее положение. Достигается это вращением винта 4 за крестовину 6. Реостатом 42 устанавливают частоту вращения электродвигателя этого механизма в зависимости от толщины размагничиваемых изделий. Чем толще изделия, тем меньше должна быть эта частота, которая определяет частоту тока в размагничивающих катушках 18 и 19. Затем контактором 17 подключают к сети реверсивный выпрямитель и пакетным выключателем 43 механизм возвратно-враш,ательного движения роторов сельсинов 24 и 25. Его плата 8, двигаясь под действием ролика 7 траверсы 3. поочередно замыкает выключатели 40 и 41 и поворачивает в прямом и обратном направлениях роторы сельсинов 10. Выключатели меняют направление тока в размагничиваюш,их обмотках 18 и 19., а враш,ающиеся роторы сельсинов - его силу. Сначала, по мере увеличения угла их поворота от нейтрального положения.

ток в обмотках увеличивается, достигает максимума, а затем, при вращении в обратном направлении, уменьшается, достигая нуля. С каждым оборотом траверсы 3 ролик 7 приближается к оси редуктора 2, перемеш.ения платы 8 и углы поворота сельсинов уменьшаются, а с ними и максимальный ток в размагничиваюш.их обмотках. Когда ось ролика 7 совпадает с осью траверсы 3, перемещения платы 8 и повороты роторов сельсинов прекращаются, ток в размагничивающих обмотках не протекает, размагничивание изделий прекращается. Время размагничивания наиболее толстостенных изделий (200 мм) не превышает 20 мин.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗМАГНИЧИВАНИЯ ТОЛСТОСТЕННЫХ ЗАГОТОВОК ПЕРЕД СВАРКОЙ, содержащее реверсивный тиристорный выпрямитель, блок фазового управления тиристорами и размагничивающие обмотки, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, блок фазового управления тиристорами выполнен в виде двух сельсинов, включенных по схеме фазовращателей, и электромеханического привода роторов сельсинов, выполненного с возможностью возвратновращательного движения с убывающей амплитудой, причем обмотки роторов сельсинов соединены с тиристорами выпрямителя.