Устройство для автоматической подачи, электрода в головках электросварочных автоматов должно удовлетворять следующим основным условиям:
1)большая скорость неремещения электродов в случае резкого изменения длины дуги;
2)не должно иметь места качание системы;
3)устройство должно состоять из нормальной электрической арматуры серийного производства, должно быть простым, надел ным и легким в наладке;
4)устройство не должно требовать высококвалифицированного персонала при уходе.
Существующие автоматические сварочные устройства не удовлетворяют всем указанным условиям.
Электромеханические системы отличаются или недостаточным быстродействием, или перерегулированием.
Схемы с электронными и ионными приборами сложны. Хотя эти схемы сами по себе безынерционны, но в них не устранена инерционность головки. Эти устройства требуют высококвалифицированного персонала для обслуживания. Кроме того, лампы обладают небольшим сроком службы и замена новых ламп связана с настройкой.
В предлагаемом устройстве для нодачи электрода применен двигатель-генератор по схеме Вард-Леонарда, в котором возбуждение генератора зависит от напряжения сварочной дуги. При этом, согласно изобретению, обмотка возбуждения генератора включена в диагональ моста, три плеча которого представляют омические сопротивления, а в четвертое включен коротко-замыкающий контакт вибрационного реле, имеющего две обмотки: одну - включенную на напряжение дуги, и другую- включенную на напряжение генератора.
Сущность изобретения поясняется прилагаемым чертежом. На фиг. 1 изображена электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - диаграмма изменения времени (t) напряжения дуги (U) и су.ммарных ампервитков магнитной системы реле (/Ш/).
№ 62076- 2 -
Основные элементы устройства следующие: М - асинхронный двигатель агрегата;
Г-генератор, питающий двигатель подачи; обмотка возбуждения генератора включена в схему моста, три плеча которого представляют собой омические сопротивления, а в четвертом включен контакт К реле Л.
Мп - быстроходный двигатель подачи, приводящий во вращение ролик подачи (без редуктора).
PI - вибрационное электромагнитное реле, снабженное двумя обмотками рабочей а и противоколебательной в; последняя включена на напряжение генератора Г через потенциометр П; рабочая обмотка а включается на напряжение дуги - при постоянном токе непосредственно, при переменном токе - через купроксный выпрямитель В (фиг. 1); реле Обладает высоким коэффиц,иентом возврата - порядка 0,98.
Работа устройства поясняется диаграммой на фиг. 2.
На этой диаграмме по оси абсцисс отложено время, по оси ординат напряжение U дуги и суммарные ампервитки AW реле Р.
Если система должна поддерживать постоянным напряжение дуги при значении U , то реле PI настраивают так, чтобы контакты К замыкались при 1/2, а размыкались при t/i; разница Ui-U2 должна быть порядка 2% от Ug .
Рассмотрим три режима работы;
а) Нормальный - напряжение дуги Ug не меняется.
Контакт К реле замкнут. Ток возбуждения генератора течет в направлении Я (подъем). В генераторе создается э.д. с. такого направления, при котором двигатель Мп стремится поднять электрод. Двигатель успевает повернуться только на небольщой угол, так как при возрастании э.д.с. генератора ампервитки противоколебательной обмотки в добавляются к ампервиткам рабочей, вследствие чего происходит быстрое размыкание контактов.
При этом меняется направление тока возбуждения генератора- по стрелке О (опускание); направление э.д.с. генератора меняется и двигатель Мп получает импульс на опускание.
При этом вследствие размагничивающего действия ампервитков обмотки в реле разомкнет контакты раньще, чем дуга сократится на большую величину; двигатель успевает повернуться на небольщой угол.
Получается вибрационный режим работы реле и двигатель Мп находится в непрерывно-реверсивном режиме - чуть «ерзает вперед и назад.
Фактически угол поворота на опускание несколько больще угла поворота на подъем, что определяется сгоранием электрода и необходимостью медленной подачи.
б) Резкое увеличение напряжения, получающееся при увеличении длины дуги..
Контакты реле размыкаются, двигатель вращается в сторону опускания с больщой скоростью. Напряжение дуги падает. Суммарные ампервитки системы реле уменьщаются с больщой .скоростью, так как наведенная э.д.с. генератора создает значительное число ампервитков в противоколебательной обмотке в.
В точке 4 реле замыкает контакт, двигатель по инерции двигается немного вниз Сточка 5) и уже сразу получает импульс к движению вверх.
в) Резкое уменьщение напряжения дуги (сокращение дуги).
В данном случае меняется направление ампервитков обмотки в.
При описанном способе регулирования получается с одной стороны быстродействие, а с другой - избегаются качания системы, так как двигатель подачи реверсируется с некоторым предварением.
Особенностями предлагаемого устройства являются:
1)быстродействие, что обеспечивается наличием на головке быстроходного двигателя, действующего на электрод без редуктора;
2)отсутствие качений, что обеспечивается с одной стороны схемой возбуждения генератора и с другой стороны наличием противоколебательного контура;
3)легкость настройки: сопротивления моста могут быть легко подобраны для разных типов генераторов и в данной схеме не требуются специальные виды генераторов. Наличие потенциометра позволяет легко настроить схему на любую степень демпфирования. Настройка реле на определенное напряжение дуги осуществляется пружиной;
4)простота и надежность устройства: все элементы нормального исполнения; реле Р - нормальное, с той разницей, что в нем добавлена одна катушка в.
Благодаря гибкости схемы и быстроте срабатывания можно сварочные автоматы переводить на сварку переменным током.
Предмет изобретения
Устройство для автоматической дуговой сварки с применением для подачи электрода двигатель-генератора по cxeAie Вард-Леонарда, в котором возбуледение генератора зависит от напряжения дуги, отличающееся тем, что обмотка возбуждения генератора включена в диагональ мост-а, три плеча которого представляют омические сопротивления, а в четвертое включен коротко-замыкающий контакт вибрационного реле, имеющего две обмотки: одну, включенную на напряжение дуги (непосредственно, если дуга постоянного тока, или через выпрямитель, если дуга переменного тока) другую на напряжение генератора (в частности, через регулируемое сопротивление по схеме потенциометра).
- 3 -№ 62076
иг. t
