Устройство для размагничивания толстостенных конструкций Советский патент 1988 года по МПК H01F13/00 

ь

/« -i / - гг

(Л

Изобретение относится к общему машиностроению и предназначено для размагничивания крупногабаритных конструкций перед электронно-лучевой и дуговой сваркой. Цель изобретения - повышение эффективности и качества размагничивания, расширение области использования, улучшение удобства при эксплуатации и повышение надежности работы устройства. Цоставленная цель достигается за счет того, что в устройстве, содержащем реверсивный выпрямитель, используемый как возбудитель генератора I постоянного тока, к зажимам которого подключен размагничивающий контур 2, схему управления реверсивным выпрямителем с программными устройствами и датчик 10 тока, в качестве реверсивного выпрямителя использован дис

Ю

t I;

16 ЦЧ 15 fr- 3

со to

со

00 4

кретный реверсивный транзисторный регулятор тока с широтно-импульсной модуляцией, снабженный двоичным счетчиком 3, цифроаналоговым преобразователем 4, тремя операционными усилителями 5, 6, 7, разделительной емкостью 24, двуполярным ключом 8, транзисторным силовым мостом 9.Схема управления реверсивным выпрямителем снабжена стабильным генератором II тактовых импульсов, регулируемым делителем 12 формирования длительности паузы, двумя триггерами 13, 14, ячейкой 2И 15, регулируемым делите- лем 16 формирования дтштельности импульса, двумя двоичными счетчиками 17 и 18, программными постоянными запоминающими устройствами 19 и 20 фор№1 закона затухания и реверса и

1

Изобретение относится к общему машиностроению и предназначено для размагничивания крупногабаритных толстостенных конструкций перед электроно-лучевой и дуговой сваркой.

Цель изобретения - повышение зф- фективности и качества размагничивания, расширение области использования, улучшение удобства при зксплуа- тации и повышение надежности работы устройства.

На фиг. 1 показана структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - диаграмма формы тока в размагничивающем контуре.

Устройство состоит из генератора 1 постоянного тока, размагничивающего контура 2, двоичного счетчика 3, цифроаналогового преобразователя 4, операционных усилителей 5-7, транзисторного двуполярного ключа 8, транзисторного силового моста 9, датчика 10 тока, генератора 11 тактовых импульсов, регулируемого делитля 12 формирования длительности паузы, триггеров 13 и 14, ячейки 2И 15, регулируемого делителя 16 формирования длительности-; импульса, двоичных счетчиков 17 и 18, программируемых постоянных запоминающих устройст 19 и 20 соответственно формы закона

формы импульсов тока, двумя цифроана- логовыми преобразователями 21 и 22, источником опорного напряжения 23. Выход транзисторного силового моста 9 реверсивного выпрямителя соединен с генератором 1 постоянного тока, который соединен с размагничивающим контуром 2 через датчик 10 тока, выходы датчика 10 тока и второго цифроаналогового преобразователя 21 схемы управления реверсивным выпрямителем соединены с входом третьего операционного усилителя 6 реверсивного выпрямителя, третий выход генератора тактовых импульсов схемы управления реверсивным выпрямителем соединен с входом двоичного счетчика реверсивного выпрямителя. 2 ил.

0

5

затухания и реверса импульсов тока и формы импульсов тока,цифроаналоговых пр еобразователей 21 и 22, источника 23 опорного напряжения.

Устройство работает следующим образом.

Тактовый преобразователь 11, стабилизированный кварцевым резонатором, вырабатывает три серии импульсов частоты F, 1 Гц, F 256 Гц и FJ 32768 Гц. Регулируемый делитель 12 формирования длительности паузы делит F на заданное число и тем самым формирует длительность импульса паузы, который переключает триггер

13и выдает разрешение на прохождение частоты FJ на выход ячейки 2И 15. Регулируемый делитель 16 формирования длительности импульса делит F2

на заданное число и тем самым формирует длительность импульса размагничивания, который поступает на двоичный счетчик 17 и преобразуется для 5 опроса матриц памяти в программируемом постоянном запоминающем устройстве 20 формы импульсов тока, а сигнал переполнения двоичного счетчика 17 устанавливает триггер 13 в исходное состояние, переключает триггер

14и поступает на двоичный счетчик 18, который формирует импульсы опро0

0

са матриц программируемого постоянного запоминающего устройства 19 формы закона затухания и реверса импульсов тока. Цифровые сигналы с выходов программируемых постоянных устройств 19 и 20 поступают соот- вественно на первые входы цифроана- логовых преобразователей 22 и 21, где преобразуются в аналоговые, причем форма сигнала цифроаналогового преобразователя 21 соответствует программе программируемого запоминающего устройства 20, частота - регулируемого делителя 16 формирования длительности импульса, а амплитуда и знак - форме сигнала, снимаемого с выхода цифроаналогового преобразователя 22. Частота Fj тактового генератора 11 делится двоичным счетчиком 3 на шестьдесят четыре и с помощью цифроаналогового преобразователя 4 и операционного усилителя 7 преобразуется в линейно возрастающее (пилообразное) напряжение с частотой 512 Гц.

Разделительный конденсатор 24 отделяет от полученного сигнала постоянную составляющую. На выходе операционного усилителя 6 суммируются сигналы, поступающие со схемы управления (программный), и сигнал отрицательной обратной связи, снимаемый с датчика 10 тока (шунта), включенного последовательно в цепь размагничивающего контура 2. Результирующий сигнал в свою очередь суммируется на входе операционного усилителя 5 с пилообразным напряжением, в итоге на входе операционного усилителя 5 получаются импульсы частотой 512 Гц с изменяемой длительностью, пропорциональной величине задающего сигнала, т.е. происходит широтно-импульс- ная модуляция сигнала. Транзисторный двуполярный ключ 8 улучшает форму получаемых импульсов и коммутирует транзисторный силовой мост 9, который служит усилителем мощности. Полученный на выходе транзисторного силового моста 9 дискретный синал фильтруется индуктивностью обмотки возбуткдения генератора 1 постоянного тока и управляет величиной и формой тока в размагничивающем контуре 2.

В предлагаемом устройстве схема управления реверсивньгм выпрямителем цифровая и обеспечивает стабильност

временных характеристик параметров электромагнитной обработки (), минимальные искажения формы размагничивающих импульсов и закона их изменения (затухания) независимо от параметров контура размагничивания, толщины и формы обрабатываемых конструкций, широкий диапазон регули-

рования режимов размагничивания:

длительность импульсов (0,5 - 99) с, длительность паузы (0,5 - 10) с, программирование формы фронта, спада, вершины и закона затухания импульсов

размагничивания. Это повышает эффективность и качество размагничивания, расширяет область использования устройства. Исключение многократной обработки конструкций повышает производительность процесса размагничивания .

Исполнение схемы управления уст-, ройства на интегральных микросхемах, отсутствие подстроечных и регулироночных работ, минимум управляюпщх органов делают удобным эксплуатацию устройства, повышают его надежность.

Широкие технологические воймож- ности устройства позволяют обрабаты-

вать конструкции любой формы и габаритов, выполненных из ферромагнитных материалов.

Формула изобретения

Устройство для размагничивания толстостенных конструкций, содержащее реверсивный выпрямитель, используемый как возбудитель генератора

постоянного тока, к зажимам которого подключен размагничивающий контур, схему управления реверсивным выпрямителем с программными устройствами и датчик тока, отличаюЩ е е с я тем, что, с целью повы-

1иения эффективности н качества размагничивания, расширения области использования, улучшение удобства при эксплуатации и повышения надежности

работы устройства, в качестве реверсивного выпрямителя использован дискретный реверсивный транзисторный регулятор тока с широтно-импульсной модуляцией, снабженный двоичным счетчиком, цифроаналоговым преобразователем, тремя операционными усилителями, разделительным конденсатором, двуполярным ключом, транзисторным силовым мостом, схема управления

реверсивным выпрямителем снабжена стабильным генератором тактовых импульсов, регулируемым делителем формирования длительности паузы, двумя триггерами, ячейкой 2И, регулируе мым делителем формирования длительности импульса, двумя двоичными счетчиками, программируемым постоянным запоминающим устройством формы зако на затухания и реверса импульсов тока, программируемым постоянным запоминающим устройством импульсов тока, двумя цифроаналоговыми преобразователями и источником опорного на- пряжения, причем первый выход генератора тактовых импульсов соединен с входом регулируемого делителя формирования длительности паузы, второй выход - вторым входом ячейки 2И, при этом выход регулируемого делителя формирования длительности паузы подключен к первому входу первого триггера, соединенного с первым входом ячейки 2И, выход которой соединен с входом регулируемого делителя формирования длительности импульса, выход последнего подключен к входу первого двоичного счетчика, а его первый выход подключен к . о рамми- руемому постоянному запоминающему устройству формы импульсов тока, второй выход - к второму входу первого триггера, первому входу второго триггера и первому входу второго Двоичного счетчика, при этом выход второго триггера связан с входом генератора тактовых импульсов, первый выход второго двоичного счетчика соединен с вторым входом второго триггера, второй выход - с входом

0

д

5

0

5

0

программируемого постоянного запоминающего устройства формы закона затухания и реверса импульсов тока, выход которого соединен .с первым входом первого цифроаналогового преобразователя, второй вход которого подсоединен к источнику опорного напряжения, а выход программируемого постоянного запоминающего устройства формы импульсов тока связан с первым входом второго цифроаналогового преобразователя, к второму входу которого подключен выход первого цифроаналогового преобразователя, выход двоичного счетчика реверсивного выпрямителя подключен к входу цифроаналогового преобразователя, соединенного с входом первого операционного усилителя, выход последнего через разделительную емкость подключен к входу второго операционного усилителя, к которому подведен и выход третьего операционного усилителя, выход второго операционного усилителя через двуполярный ключ соединен с входом транзисторного силового моста, нагрузкой которого является обмотка возбуждения генератора постоянного тока, который через датчик тока соединен с размагничивающим контуром, выходы датчика тока и второго цифроаналогового преобразователя схемы управления реверсивным выпрямителем соединены с входом третьего операционного усилителя реверсивного выпрямителя третий выход генератора тактовых импульсов схемы управления реверсивным выпрямителем соединен с входом двоичного счетчика реверсивного выпрямителя.

,r

V.

«V4

CXJ

e

4. .f I.