Е. О. Патона Советский патент 1972 года по МПК B23K11/24 

Предлагаемая схема управления вентильным прерывателем для контактных электросварочных машин относится к области сварки ч может быть, в частности, использована в машинах для точечной и шовной контактной электросварки.

Известные схемы управления вентильным прерывателем для контактных электросварочных машин, содержащие блок формирования пилообразното напряжения, орган сравнения и трансформатор блока питания, имеют обш,ий недостаток, заключаюш,ийся в отсутствии коррекции угла зажигания вентилей при изменениях Со5ф машины.

Целью предлагаемого изобретения является создание схемы управления прерывателем на управляемых вентилях, которая лишена указанного недостатка и позволяет стабилизировать заданное среднее значение напряжения на сварочном трансформаторе при колебаниях напряжения сети и Costp машины.

Эта цель достигается введением в схему формирователя переменного напряжения транзистора, запираемого импульсами, передний фронт -которых синхронизирован с нулем тока сварочной цепи, причем транзистор при отпи,рании вдвое уменьшает амплитуду интегрируемого полупериода. В результате этого фаза формируемых импульсов зажигания управляемых вентилей прерывателя является функцией

напряжения сети i Cos ф машины, поскольку напряжение на интегрирующем конденсаторе в момент иогасаиия прямо пропорционально косинусу угла сдвига момента погасания вентиля относительно нуля нанряжения сетн.

На фиг. 1 изображена схема управления вентильным прерывателем; на фиг. 2 - диаграммы напряжений.

Схема управления состоит из трансформатора 1, с первичной обмоткой, подключенной к тем же фазам сетн, к которым через прерыватель подключен сварочный трансформатор

машины, выпрямителя 2, подключенного к конденсатору 3 через транзистор 4, база которого подключена к формирователю узких прямоугольных импульсов, формируемых блоком 5 и синхронизированных с нулем напряжения сети;

}1з выпрямителя 6, подключенного к конденсатору 3 через резисторы 7 и 8, транз)1стора 9, подключенного к точке соединения резисторов 7 и 8 через резистор 10, база которого подключепа к формирователю // прямоугольных импульсов с входом, связанным с выпрямителем 6 через резистор 12 и со вторым входом, связанным с выпрямителем, подключенным к вторичной обмотке трансформатора тока в цени сварочного трансформатора, триггера Шмитта

через резистор 14 и к источггпку задающего напряжения через резистор 15.

Конденсатор 3 подключается к выпрямнтелю 2 через транзистор 4, отпираемый прямоугольными отрицательны.ми импульсами (фиг. 2 б) с выхода формирователя 5 импульсов. Передний фронт этих имлульеов синхронизирован с иуле.м напряжения сети, а длительность стабильна и равна 5°-ь 10°. Длительность этих нмпульсов выбирается такой, чтобы сии располагались в иерабочей. зоне углов регулирования. И гиульсы с вьгирямителя 2 (фиг. 2 в) заряжают конденсатор 3 до напряжения, пропорциор1альпого амплитуде папряжения сети. Во Время отиираиия транзистора 4 напряжение с выпрямителя 6 приложено только к резисторам 7 и 8, поскольку выпрямитель 2 и открытий транзистор 4 представляют для этого напряжения цепь с сопротивлением, практически равным нулю. Таким образом, амплитуда напряжения, заряжаюп,ег() кондеисатор 3 в это время ои|)еделяется лншь амплитудой напряжения на выпрямителе 2 (фи-г. 2 а), так как длительность импульсов, отпираюш.их транзистор 4, стабильна и не зависит от напряжения сети. По окончании отрицательного импульса на базе транзистора 4 оп закрывается и полупериод интегрируется цепью, состоящей из резисторов 7 и 8 и коиденсатора , с одновременным вычитанием пз напряжения, прежде установленного на конденсаторе 3, нескольку полярность напряжения с выирямителей .2 и 6 противоположна но знаку. Формирователь 11 импульсов формирует прямоугольные (фиг. 2 г) положительные импульсы, запирающие траизистор 9, причем иередний фронт импульсов синхронизнроваи с нулем напряжения сети, а задиий фронт синхронизирован с момеитом перехода предыа -щего полупериода тока мащииы через нуль (так 1как Со5ф7 1). Одновременно с переходом предыдущего полуперИОда тока через нуль отпирается транзистор 9 и напряжение в точке еоединепия резисторов 7, 8 ц 10 (фиг. 2 д) уменьшается вдвое. Сопротивление резисторов 8 и 10 выбирается иа порядок меньще сопротивления резистора 7. В момент (перехода шредыдущего полупериода тока .мaiщины через пуль, напряжение на конденсаторе 3 пропорционально амплитуде иапряжениЯ сети и косинусу угла горения вентиля после перехода напряжения сети через нуль. Транзистор 9 остается открытым до окончания полупериода.

Сформпровапное на конденсаторе 3 переменное напряжение (фиг. 2 е) прикладывается к входу триггера Шмитта 13 через резистор

14, где сравнивается с задающим на1аряжение.м, прикладываемым через резистор 15. При равенстве мгновенного значения пере.менного напряжения задающему, на выходе триггера 13

фор.мируются имиульсы поджига управляемых вентилей прерывателя (фи1г. 2 ок). Изменение напряжения сети (показано на фиг. 2 пунктирными линиями) приводит к изменению угла зажигания вентилей вследствие чего среднее

значение напряжения на сварочном трансформаторе остается неизменным. Реакция схемы на изменение Со5ф мащииы при постоянном 1на1пряж0нии сети показана на фиг. 2 штрихпунктирными диния.ми. Вследствие изменении

Cos ф машины изменяется угол горения вентилч после перехода напряжения сети через нуль и кроме того изменяется иоложенне заднего фронта импульсов, формируе.мых блоко.м 11 (фиг. 2 г). Фаза импульсов на выходе триггера 13 изменяется таким образом, что среднее значение напряжения на активной части сварочпой цепи остается неизменным.

Паладка схемы заключается в подборе резистора 7 с таким расчетом, чтобы при отсутствии сварочного тока и нри отк. ючении выхода схемы от ирерывателя, напряжение на конденсаторе в конце полупериода папряжения сети было равно нулю.

Предмет изобретения

Схема управления вентильным прерывателем для контактных электросварочных мащин. содержащая блок формирования иилообразного напряжения, орган сравнения и трансформатор блока питания, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности стабилизаци; среднего значения напряжения при колебаниях напряжения сети и .коэффициента мощности

машины, в блоке фор.мирования пилообразного напряжения установлено два мостовых выпрямителя, питаемых от трансформатора, и конденсатор, подключенный к одному из выпрямителей через транзистор, база которого иодключена к выходу введенного в схему формирователя импульсов стабильной длительности, синхронизированных с нулем напряжения питающей сетп, а ко второму выпрямителю - через два резистора, соединенных последовательпо, общая точ1ка которых связана с щиной нулевого потенциала схемы цепочкой из резистора, и последовательного с ним транзистора, причем база этого транзистора подключена к выходу введенного в схему формирователя

прямоугольных импульсов с передним фронтом, синхронизированным с мо.ментом спада до нуля тока вентиля, выходящего из работы.

Вых.

изад.

. /Г //

J J J

е о

4J

i i я ii