Устройство для полуавтоматической сварки Советский патент 1989 года по МПК B23K9/10 

1

Изобретение относится к области сварки, а именно к сварочному оборудованию, и может быть использовано в сварочных аппаратах с плавящимся электродом.

Целью изобретения является повышение надежности работы и расширение технологических возможностей сварочного полуавтомата.

На чертеже показана электрическая схема сварочного полуавтомата.

Источник 1 питания через блок 2 защиты, блок 3 управления электродвигателем и предохранитель 4 соединён с двигателем 5 подачи электродной проволоки, а также через коммутирующий элемент 6 - с пусковым элементом 7. Контакт последнего с одной стороны подключен к контактору 8, электромагнитному клапану 9 газового отсека- теля, времязадающей / С-цепочке 10, 11, а с другой стороны - через компенсационный стабилизатор 12 к выходу блока 2 защиты.

Контакт контактора 8 включен межд источником 1 питания и токоподводом 13.

Блок 3 управления электродвигателем состоит из силового транзистора 14, коллектор которого через датчик 15 тока подключен к якорю электродвигателя 5, эмиттер - к выходу блока 2 защиты, а база подключена через резистор 16 делителя 17 и контакт пускового элемента 7 к коллектору второго транзистора 18. Эмиттер последнего подключен к якорю электродвигателя 5, а база через ограничивающий резистор 19 - к элементу 20 задания частоты вращения электродвигателя. База транзистора 18 через RC- цепочку 21-23 соединена с коллектором транзистора 14, а через резистор 24 - с якорем электродвигателя 5. Элемент токоограничения в виде светодиода 25 анодом подключен к точке соединения резисторов 21, 23 и конденсатора 22 / С-цепочки 21-23, а катодом - к якорю электродвигателя 5.

J- 1

СО ГС

Јь

Элемент динамического торможения выполнен в виде тиристора 26, подключенного анодом через первый развязывающий диод 27 к якорю электродвигателя 5 и через второй развязывающий диод 28 к базе транзистора 18, а катодом - к отрицательному зажиму источника 1 питания. Управляющий электрод тиристора 26 через / С-цепь 29-31 импульсного управления и контакт пускового элемента 7 подключен к выходу блока 2 защиты, а через резистор 32 - к отрицательному зажиму источника 1 питания. Диод 33 выводами подключен к обоим выводам якоря электродвигателя 5.

Стабилизатор 12 состоит из транзистора 34, подключенного коллектором к выходу блока 2 защиты, эмиттером - к обмотке возбуждения электродвигателя 5, а базой - к стабилитрону 35, выводы которого соединены через ЯС-цепочку 36 и 37. Точка соединения резистора 36 и конденсатора 37 RC- цепочки 36, 37 через контакт пускового элемента 7 соединена с выходом блока 2 защиты Резистор 38 соединяет эмиттер и базу транзистора 34.

Блок 2 защиты содержит дроссель 39, одним выводом подключенный к предохранителю 4, а другим концом через один силовой диод 40 и второй силовой диод 41 соединен с входом блока 3 управления двигателем. Первый силовой диод 40 обоими выводами соединен с выводами резистора 42 и через конденсаторы 43, 44 с отрицательным зажимом источника 1 питания. Коммутирующий элемент 45 одним выводом соединен с элементом 20 задания частоты вращения электродвигателя, вторым - с катодом стабилитрона 35, третьим - с анодом второго силового диода 41.

Полуавтомат работает следующим образом.

После замыкания коммутирующего элемента 6 включается пусковой элемент 7, контакты которого включают блок 3 управления двигателем, отключают цепь динамического торможения, включают контактор 8 и электромагнитный клапан 9 газового отсекателя. Включившись, контактор 8 контактом подает напряжение с источника 1 питания на токо- подвод 13.

Контакт пускового элемента 7 подает питание на коллектор транзистора 18, который отпирается, так как к его переходу эмиттер-база приложено отпирающее напряжение, равное напряжению задания с элемента 20. Открывшись, транзистор 18 отпирает транзистор 14 в силовой цепи и электродвигатель 5 начинает разгоняться, его якорный ток нарастает до максимума, по достижении максимума отключается гибкая положительная обратная связь по току по / С-цепочке 23, 22. Это приводит к запиранию транзистора 18 и вслед за ним транзистора 14. Перезарядившись до напряжения, равного разности между напряжением

5

0

задания и ЭДС, электродвигателя, конденсатор 22 приводит снова к отпиранию транзисторов 18 и 14. Такой процесс циклически повторяется до тех пор, пока ЭДС двигателя не сравняется с напряжением задания.

При отпускании пускового элемента отключается с выдержкой времени, определяемой #С-цепочкой 10, 11, контактор 8 и отсе- катель газа для исключения приваривания электрода и задувки газом кратера. Кроме того, отключается блок 3 управления электродвигателем и включается цепь импульсного управления тиристором 26 динамического торможения. Импульс отпирает тиристор 26, который закорачивает якорь электродвигателя.

Коммутирующий элемент 45 предназначен для выбора способа з адания скорости электродвигателя 5: от стабилизатора 12 (независимое) или от напряжения дуги (зависимое).

Действие элемента 25 токоограничения основано на нелинейности прямой ветви характеристики светодиода и сходно с действием стабилитрона. При этом предельное значение тока, при котором отключается г гибкая положительная обратная связь по току / С-цепочки 23, 22, определяется характеристикой светодиода 25.

Блок 2 защиты работает следующим образом. До начала сварки через дроссель 39 заряжается конденсатор 43, а через диод 0 40 - конденсатор 44. При сварке в результате короткого замыкания конденсатор 43 разряжается через дроссель 39, конденсатор 44 - через резистор 42 и дроссель 39. В дросселе 39 накапливается энергия. После окончания короткого замыкания электрода 5 на деталь дроссель 39 отдает накопленную энергию на сварочную дугу. При этом направление ЭДС дросселя 39 и выброса напряжения сварочного источника 1 питания направлены встречно. Кроме того, схема блока 2 защиты обеспечивает фильтрацию высокочастотных составляющих напряжения сварки.

Сварочный полуавтомат позволяет расширить диапазон регулирования скорости подачи электродной проволоки, легко ввое дить и исключать обратную связь по технологическому процессу, повысить надежность работы и качество сварки.

Формула изобретения

Q 1. Устройство для полуавтоматической сварки, содержащее электрически соединенные источник питания, двигатель подачи электродной проволоки, элементы управления: блок управления электродвигателем, электромагнитный клапан газового отсека5 теля, элемент динамического торможения, пусковой и коммутирующие элементы, отличающееся тем, что, с целью повышения надёжности работы устройства и расширения

0

технологических возможностей путем увеличения диапазона регулирования частоты вращения электродвигателя и введения обратных связей по технологическому процессу блок управления электродвигателем выполнен в виде силового транзистора, включенного в цепь источника питания последовательно с электродвигателем, при этом в цепь базы этого транзистора введен второй транзистор, цепь базы которого с одной стороны через / С-цепочку соединена с дополнительно введенным датчиком тока электродвигателя, а с другой - с цепью задания частоты вращения электродвигателя.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что элемент динамического торможения выполнен в виде тиристора и подключен анодом с одной стороны через первый развязывающий диод к цепи якоря электродвигателя,

а с другой стороны через второй развязывающий диод - к цепи базы второго транзистора.

3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено элементом токоограниче- ния, выполненным в виде светодиода, шунтирующего через резистор датчик тока якоря двигателя.

4.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в него введен блок защиты, содержащий

дроссель, одним выводом подключенный к предохранителю, а другим выводом через первый силовой диод и второй силовой диод соединенный с входом блока управления двигателем, при этом первый силовой диод обоими выводами соединен с выводами резистора и через первый и второй конденсаторы - с отрицательным зажимом источника питания.

5

Изобретение относится к сварке, а именно к сварочному оборудованию, и может быть использовано в сварочных аппаратах с плавящимся электродом. Цель изобретения - повышение надежности работы и расширение технологических возможностей сварочного полуавтомата. Сварочный полуавтомат снабжен транзисторным блоком управления электродвигателем подачи электродной проволоки, элементом динамического торможения, элементом токоограничения и блоком защиты. После замыкания коммутирующего элемента включается блок управления электродвигателем и отключается цепь динамического торможения. Электродвигатель начинает разгоняться. Его якорный ток нарастает до максимума, после чего отключается гибкая положительная обратная связь по току. Процесс импульсного управления электродвигателем циклически повторяется до тех пор, пока ЭДС двигателя не сравняется с напряжением задания. Сварочный полуавтомат позволяет расширить диапазон регулирования скорости подачи электродной проволоки, легко вводить и исключать обратную связь по технологическому процессу. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.