Имитатор сварочной дуги Советский патент 1989 года по МПК B23K9/10 

Изобретение относится к сварочному производству, а именно к тестированию источников питания для дуговой сварки, и может быть использовано при исследовании и настройке источников питания сварочной дуги.

Целью изобретения является повышение качества тестирования источников питания для дуговой сварки за счет более полного учета динамических свойств сварочной дуги.

На фиг. 1 показана блок-схема имитатора сварочной дуги; на фиг. 2 - схема дополнительного функционального преобразователя; на фиг. 3 - диаграммы работы имитатора сварочной дуги на модулированном токе;, на фиг. 4 - диаграммы работы имитатора на переменном токе.

Имитатор сварочной дуги состоит из последовательно соединенных элемента 1, с управляемым сопротивлением элемента 2 с нулевым дифференциальным сопротивлением и датчика 3 тока. К выходу последнего

подключен вход дополнительного функционального преобразователя 4, выход которого подключен к входу функционального преобразователя 5, который задает статистическую вольт-амперную характеристику столба дуги. Выход преобразователя 5 соединен с уп- равляюшим входом элемента 1. Имитатор подсоединяется к испытуемому источнику питания клеммами 6 и 7. Дополнительный функциональный преобразователь 4 состоит из квадратора 8, выход которого подключен через резистор 9 к конденсатору 10 и входу схемы 11 извлечения квадратного корня.

В имитаторе сварочной дуги, кроме учета статистической вольт-амперной характеристики, учитываются приэлектродные падения напряжения, которые в сварочных дугах могут достигнуть 50% от общего падения напряжения. Динамические свойства сварочной дуги учитываются с помошью дополнительного функционального преобрасл

о

01

лователя 5, выполняющего преобразование сигнала счм лаено формуле

в f + i Р,

где В - постоянная времени дуги;

i - ток дуги;

ig - ток состояния дуги, от которого зависит сопротивление столба дуги.

Напряжение на имитаторе в динамике имеет вид

U R(ie)i+U. -У- Э -1+и«,

е

где UAK - падение напряжения на двухпо- люснике, равное сумме напряжежений приэлектродных областей;

Due)- функция, которую задает функциональный преобразователь, и полностью совпадает с напряжением на сварочной дуге.

Имитатор работает следующим образом. При протекании постоянного тока по имитатору на элементе 2 падает определенное напряжение, не зависящее от тока. Сигналы на выходе дополнительного функционального преобразователя 4 равны, поэтому функциональный преобразователь 5 подает такое напряжение на элемент 1, чтобы падение напряжения на нем равнялось падению напряжения на столбе дуги в статическом состоянии. На клеммах 6 и 7 напряжение равно сумме напряжений элементов 1 и 2, т. е. сумме падений напряжений на столбе дуги и приэлектродных областях. При модуляции сварочного тока, т. е. при его резком изменении, сигнал на выходе дополнительного функционального преобразователя 4 в первый момент остается прежним, остается прежним сопротивление элемента 1, т. е. возникает пик напряжения на дуге. В даль- нейщем сигналы на входе и выходе преобразователя 4 выравниваются, а напряжение на имитаторе становится равным статистическому напряжению на сварочной дуге, соответствующему другому сварочному току.

В случае работы на переменном токе входные и выходные сигналы дополнительного функционального преобразователя 4 никогда не совпадают (фиг. 4). Характер- ные пики зажигания показывают на адекватность работы имитатора сварочной дуги.

Таким образом, имитатор имеет возможность качественно тестировать большой класс источников питания для дуговой свар- ки: источники питания постоянного и переменного тока, генераторы {в том числе высокочастотные), инверторные источники питания, импульсные источники и модуляторы тока.

15

Формула изобретения

1.Имитатор сварочной дуги, содержащий элемент с управляемым сопротивлением, вход которого связан с функциональным

преобразователем, а выход - с датчиком г г

тока, отличающийся тем, что, с целью повыщения качества тестирования источников питания для дуговой сварки за счет более полного учета динамических свойств сварочной дуги, он снабжен элементом с

нулевым дифференциальным сопротивлением и дополнительным преобразователем, причем элемент с нулевым дифференциальным сопротивлением подключен к выходу элемента, выходное сопротивление которого управляется входным напряжением, а дополнительный функциональный преобразователь в; лючен между датчиком тока и функциональным преобразователем.

2.Имитатор по п. 1, отличающийся тем, что дополнительный функциональный преобразователь состоит из квадратора, схемы извлечения квадратного корня, резистора и конденсатора, при этом выход квадратора через резистор подключен к конденсатору и схеме извлечения квадратного корня, причем вход ква;1ратора является

входом дополнительного функционального преобразователя, а выход схемы извлечения квадратного корня является выходом дополнительного функционального преобразователя.

иг.2

Lg

t

Изобретение относится к машиностроению, а именно к тестированию источников питания для дуговой сварки, и может быть использовано при исследовании источников питания сварочной дуги. Цель изобретения - повышение качества тестирования источников питания для дуговой сварки. Имитатор сварочной дуги, кроме учета статической вольтамперной характеристики, учитывает приэлектродные падения напряжения, составляющие до 50% от общего падения напряжения на дуге. Имитатор содержит функциональный преобразователь и последовательно соединенные элемент с управляемым сопротивлением, элемент с нулевым дифференциальным сопротивлением и датчик тока. Дополнительный функциональный преобразователь, подключенный между датчиком тока и функциональным преобразователем, учитывает динамические свойства сварочной дуги. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.