Сварочное устройство цепесварочного автомата Советский патент 1990 года по МПК B23K11/00 

tefcd,

сд -л

Изобретение относится к сварке и предназначено для использования в цепесварочных автоматах, реализующих сварку стыков звеньев круглозвенных цепей методом сопротивления. Цель изобретения - повышение коэффициента стабилизации сварочного тока. Устройство состоит из сварочного трансформатора, тиристорного контактора, первого датчика тока, расположенного на шине сварочного контура, двух интеграторов и алгебраического сумматора, входящего в состав сварочного контроллера. Второй датчик тока размещен около спинки свариваемого звена и дает информацию о величине тока шунтирования в свариваемом звене в процессе сварки. Из сигнала первого датчика тока, дающего информацию о величине общего тока вторичного контура устройства, вычитается сигнал второго датчика тока. Разностный сигнал поступает в канал обработки сигнала связи сварочного контроллера. Так как ток, проходящий через стык свариваемого звена, является разностью общего тока сварочного контура и тока шунтирования, то устройство позволяет более качественно стабилизировать сварочный ток, а также повышает управляемость энергетическим циклом сварки. Для уменьшения влияния нестабильности ориентации различных экземпляров звеньев относительно второго датчика тока служит U-образная конструкция последнего. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к сварке, и предназначено для использования в цепесва- рочных автоматах, реализующих сварку стыков звеньев круглозвенных цепей методом сопротивления.

Цель изобретения - повышение коэффициента стабилизации сварочного тока.

На фиг. 1 изображена функциональная- схема устройства; на фиг. 2 - один из возможных вариантов конструкции второго датчика тока; на фиг. 3 - функциональная схема фазового регулятора сварочного контроллера.

Устройство состоит из сварочного транс-форматора 1, тиристорного контактора 2, первого датчика 3 тока (пояса Роговского),

размещенного на шине сварочного контура, второго датчика 4 тока, размещенного на спинке свариваемого звена 5, двух пар контактных губок 6 и 7, соединенных с шинами сварочного контура, первого интегратора 8, вход которого соединен с первым датчиком 3 тока, и второго интегратора 9, вход которого соединен с вторым датчиком 4 тока. Выход первого интегратора 8 соединен с первым входом алгебраического сумматора 10, а выход второго интегратора 9 - с вторым входом алгебраического сумматора 10. Выход алгебраического сумматора соединен с остальными узлами контроллера 11, образующими канал обратной связи по отрабатываемому параметру. При этом узлы 8, 9

ОЭ

Ги 10 входят в состав контроллера 11. Выход контроллера 11 соединен с управляющим входом тиристорного контактора 2 (фиг. 1). Расположение второго датчика 4 тока относительно свариваемого звена 5 показано на фиг. 2.

Канал обратной связи содержит также вычислитель 12 действующих (среднекв адра- тических) значений тока, одноквадрантный аналоговой делитель 13, задатчик 14 действующий значений тока, одноквадрантный аналоговый перемножитель 15, первую 16 и вторую 17 ячейки выборки и хранения. В состав фазового регулятора входит также формирователь 18 отпирающих импульсов и логический элемент 2ИЛИ 19 (фиг. 3).

Второй датчик 4 тока состоит из каркаса 20 и обмотки 21 (фиг. 2).

Устройство работает следующим образом.

Сигналы, пропорциональные производным общего тока сварочного контура и тока шунтирования, снимаются с первого 3 и второго 4 датчиков тока соответственно и подаются на входы интеграторов 8 и 9 соответственно. После интеграторов форма сигнала соответствует форме токов - общего и шунтирующего. Постоянные времени интеграторов выбираются экспериментально по единственному критерию - идентичности амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) цепочек: первый датчик тока - первый интегратор и второй датчика тока - второй интегратор Поскольку первый и второй датчики включены в противофазе по отношению к входам интегратора, то на выходе сумматора имеем сигнал разности токов - общего тока сварочного контура и тока шунтирования, т. е. сигнал тока, проходящего через стык свариваемого звена. Элементы подстройки чувствительности датчиков тока на чертежах не показаны.

Канал обратной связи работает следующим образом.

С выхода сумматора 10 на вход вычислителя 12 подается сигнал, пропорциональный мгновенному значению тока, проходящего через стык свариваемого звена 5. В начале каждого периода вычислитель 12 сбрасывается синхроимпульсом «Синхро 1. Так как нагрузка - сварочный трансформатор 1 - носит выраженный индуктивный характер, то короткое время (300 мкс) сброса не влияет на точность вычислений действующего значения сварочного тока. Сигнал, пропорциональный действующему значению сварочного тока, подается на вход X делителя 13. На вход Y подается сигнал с выхо да задат- чика 14 сварочного тока. Отношение этих сигналов подается на вход X перемножителя 15. Между выходом и входом Y перемножителя 15 последовательно включены две ячейки выборки и хранения 16 и 17, управляемые синхроимпульсами «Синхро 1 и

«Синхро 2, сдвинутыми на полпериода. Импульсы «Синхро 1 и «Синхро 2 формируются узлом синхронизации сварочного контроллера. При таком построении схемы канала обратной связи напряжение, подаваемое с выхода ячейки 16 на формирователь 18 отпирающих импульсов, будет оставаться постоянным при условии равенства напряжений на входах X и Y делителя 13, т. е. соответствия сварочного тока заданному. В слу° чае рассогласования через каждый период будет изменяться напряжение на выходе ячейки таким образом, чтобы, воздействуя на формирователь отпирающих импульсов, компенсировать уход действующего значения сварочного тока от заданного путем коррекции угла отпирания тиристоров. После достижения равенства сварочного тока заданному угол отпирания тиристоров не будет изменяться до следующего момента рассогласования и т. д.

0 Дизъюнкция импульсов «Синхро 1 и «Синхро 2 служит для синхронизации генератора пилообразного напряжения, входящего в формирователь 18. Кроме генератора пилообразного напряжения, в состав форми5 рователя входит компараткр и генератор отпирающих импульсов, стробируемый компаратором. Инвертирующий вход компаратора соединяется с выходом генератора пилообразного напряжения, неинвертирующий вход - с выходом ячейки 16 выборки и хра0 нения. Генератор отпирающих импульсов запускается высоким уровнем компаратора. При такой «фазировке узлов обратная связь носит отрицательный характер.

С целью приближения параметров второго датчика 4 тока к таковым первого дат5 чика 3 датчик 4 не имеет магнитопровода, С целью некоторой компенсации изменения чувствительности второго датчика тока 4 при дезориентации спинки свариваемого звена цепи названный датчик выполнен U-образ0 нымПри реализации устройства должно быть

выполнено условие: механические элементы цепесварочного автомата не должны шунтировать спинку свариваемого звена цепи. .

5 По сравнению с известным использование предлагаемого устройства позволяет существенно повысить качество стабилизации сварочного тока и, как следствие, повысить стабильность качества сварки стыков звеньев цепи, а также улучшить управляемость

0 энергетическим циклом сварки.

Формула изобретения

состав которого входит первый интегратор, соединенный входом с первым датчиком тока, отличающееся тем, что, с целью повышения коэффициента стабилизации сварочного тока, устройство снабжено вторым датчиком тока, вторым интегратором и алгебраическим сумматором, при этом второй датчик тока связан с входом второго интегратора, выход первого интегратора связан с первым входом алгебраического сумматора, выход второго интегратора связан с вторым входом

220/Ж

I 21 20

алгебраического сумматора, при этом выход алгебраического сумматора соединен с входом узла обработки сигнала обратной связи фазового регулятора сварочного контролле- ра, причем второй интегратор и алгебраический сумматор входят в состав сварочного контроллера.

Фиг.1

20

т

ч

Фие. 3

тактору 2