Устройство для дистанционного регулирования сварочного тока Советский патент 1979 года по МПК B23K9/10 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

СВАРОЧНОГОТОКА

Появление рабочего напряжения при регулировании еще более опасно, чем при смене электродов.

Таким образом, применение известного устройства приводит к прямому нарушению ГОСТ 12.2007.8-75, п. 24 (срок введения 1.1.1978 г.), в соответствии с которым все сварочные трансформаторы должны быть снабжены устройством снижения (ограничения) напряжения холостого хода.

Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что оно снабжено фазосмещателем и индуктивностью, причем вход фазосмендателя подключен к питающему трансформатору, а выход - к указанному фазочувствительному усилителю, электрически соединенному также и с ограничителем напряжения, при этом индуктивность включена в цепь выносного блока, одним концом соединена в общую точку с одной из обкладок конденсатора, подключенную к одному из указанных зажимов, а свободные концы индуктивности и другой обкладки конденсатора выполнены с возможностью подключения к другому зажиму.

Такое выполнение устройства позволяет обеспечить безопасность сварщика в процессе регулирования сварочного трансформатора при работе устройства с ограничителем напряжения холостого хода и исключить появления рабочего напряжения в сварочной цепи при повреждении отдельных элементов устройства.

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит датчик 1 тока, транзисторы 2 и 3, реле 4 с выдержкой времени при отключении, замыкающий контакт 5 этого ptjit li размыкающий 6, реле 7 и 8 с выдержкой времени при включении, контакты 9 и 10 реле 7 и контакты 11 и 12 реле 8, выпрямительный мост 13, исполнительный реверсивный двигатель 14 механизма перемещения, трансформатор 15 питания, трансформатор 16 фазочувствительного усилителя, резисторы 17, 18, 19, конденсаторы 20- 24, индуктивность 25, предохранитель 26, диоды 27 и 28, сумматор 29, коммутатор 30 устройства снижения напряжения холостого хода и сварочный трансформатор 31.

Элементы 24, 25 и 26 входят в выносной блок, элементы 13 и 14 - в механизм перемещения, элементы 4, 5, 6, 20 и 29 реализуют включение коммутатора 30, остальные элементы входят в блок регулирования.

Фазосмещатель представляет собой фазовый мост, образованный элементами 15, 17 и 21.

Фазочувствительный усилитель содержит элементы 2, 3, 7, 8, 16, 18, 19, 22, 23, 27 и 28.

Устройство работает следующим образом.

С диагонали фазосмещателя снимается напряжение, сдвинутое относительно напряжения сети на 90°.

На это напряжение включен трансформатор 16 фазочувствительного усилителя. После однополупериодного выпрямления диодами 27 и 28 вторичные напряжения этого трансформатора подаются на коллекторы транзисторов 2 и 3.

В режиме холостого хода сигнал с датчика 1 тока не поступает, коммутатор 30

отключен, и напряжение на вторичной обмотке сварочного трансформатора 31 составляет 10-12В. В момент замыкания промежутка электрод-изделие по датчику 1 тока протекает ток, обусловленный ЭДС вторичной обмотки трансформатора 31 и переходным активным сопротивлением электрод-изделие. Этот ток и. Следовательно, сигнал с датчика совпадает с напряжением сети (или сдвинут относительно его на 180°). При сигнале, поступающем на базы транзисторов 2 и 3, эти транзисторы периодически открываются, по резисторам 18 и 19 протекают токи и создаются падения напряжения, поступающие на диод сумматора 29. При поступлении обоих сигналов на выходе сумматора 29 появляется сигнал, включающий коммутатор 30. После включения коммутатора напряжение на вторичной обмотке трансформатора 31 повыщается до рабочего значения 70-75 В, и начинается сварка. При токе 5-10 А и более напряжбние, снимаемое с до-оолнительного выхода датчика 1 тока, достигает величины, обеспечивающей Бк,;1юченне реле 4. Это реле замыкает свой контакт 5, обеспечивающий удерживание коммутатора включенным, и размыкает контакт 6, снимаюц(ий напряжение с коллекторов транзисторов 2 и 3. Сигнал на выходе сумматора 29 исчезает. После прекращения сварки реле 4 с выдержкой времени отключается, размыкает контакт 5, отключающий коммутатор, и замыкает контакт 6, подающий напряжение на коллекторы транзисторов. Устройство возвращается в состояние, характерное для режима холостого хода.

Полное время включения коммутатора 30 не зависит от времени срабатывания реле 4, а определяется временем включения электронной схемы (датчика 1 тока, транзисторов 2 и 3 и сумматора 29), которое составляет 0,005-0,01 с, и собственным временем включения коммутатора 30. Практически быстродействие устройства зависит только от коммутатора 30.

Промежуток времени от момента замыкания цепи электрод-изделие до замыкания контактов 5 реле 4 определяется суммой полного времени включения коммутатора

30, длительностью нарастания тока в сварочной цепи и собственного времени включения реле 4. В самом неблагоприятном случае, когда в качестве коммутатора 30

применен контактор, это время не превышает 0,15-0,2с.

Для исключения срабатывания реле 7 и 8 эти реле должны иметь выдержку времени на включение, равную 0,4-0,5 с.

Для регулировки сварочного тока к выходным зажимам трансформатора подключают выносной блок. Зажим а выносного блока включается независимо от направления регулирования. Зажимы б или с включаются в зависимости от того, необходимо увеличить или уменьшить сварочный ток, т. е. в зависимости от направления регулирования.

При включении зажима б трансформатор 31 включается на индуктивность 25, и на выходе датчика 1 тока возникает сигнал напряжения, отстающий от напряжения сети на 90°

Полярность этого сигнала совпадает в течение половины периода с полярностью коллекторного напряжения транзистора 3, транзистор 3 открывается, и напряжение с резистора 19 поступает на вход сумматора 29. Транзистор 2 закрыт, так как сигнал напряжения в течение всего периода противоположен по знаку коллекторного напряжения и сигнал с резистора 18 на вход сумматора 29 не поступает. При поступлении на вход сумматора только одного сигнала сигнал на его выходе отсутствует, и коммутатор 30 не включается.

При открывании транзистора 3 срабатывает реле 8, которое замыкает контакты 11 и 12 и включает двигатель 14 механизма перемещения.

При включении зажима с трансформатор 31 включается на конденсатор 24, и на выходе датчика 1 тока возникает сигнал, опережающий напряжение сети на 90°. В этом случае открывается транзистор 2 и напряжение на резисторе 18 поступает на вход сумматора 29.

Транзистор 3 и сигнал с резистора 19 отсутствует. При открывании транзистора 2 включается реле 7, замыкающее контакты 9 и 10. В этом случае направление тока при включении зажима б выносной приставки и, следовательно, направление вращения механизма перемещения изменяются.

При повреждении некоторых элементов устройства, например транзисторов 2 или 3, сумматора 29, диодов 27 или 28, возможно ложное включение коммутатора 30 и появление в процессе регулирования рабочего напряжения в сварочной цепи.

В этом случае ток в выносной приставке увеличится в 5-6 раз, предохранитель 26 сгорит практически мгновенно, исчезнет сигнал с датчика 1 тока и коммутатор 30 отключится.

Следует отметить, что коммутатор 30 и элементы 4, 5, 6, 20 и 29, реализующий его включение, не являются элементами предлагаемого устройства . для дистанционного регулирования сварочного тока. Предложенное устройство может работать и без УОНТ, однако описание этих элементов необходимо для анализа работы предлагаемого устройства.

Предлагаемое устройство для диетанционного регулирования сварочного тока отличается простотой схемы и конструкции. Как показали лабораторные исследования и эксплуатационные испытания, устройство работает четко и надежно.

Актуальность внедрения предлагаемого устройства обусловлена необходимостью реализации требований, предусмотренных ГОСТ 12.2007.8-75.

Формула изобретения

20

Устройство для дистанционного регулирования сварочного тока, содержащее питающий трансформатор, механизм перемещения регулятора, блок регулирования, выполненный в виде фазочувствительного усилителя, электрически соединенного с датчиком тока, и выносной блок, подключенный к выходным зажимам сварочного трансформатора с емкостью конденсатора в его цепи,

отличающееся тем, что, с целью обеспечения безопасности сварщика в процессе регулирования сварочного трансформатора при работе устройства с ограничителем напряжения холостого хода и исключения появления рабочего напряжения в сварочной цепи

при повреждении отдельных элементов устройства, оно снабжено фазосмещателем и индуктивностью, причем вход фазосмещателя подключен к питающему трансформатору, а выход - к указанному фазочувствительному усилителю, электрически соединенному также и с ограничителем напряжения, при этом индуктивность включена в цепь выносного блока, одним концом соединена в общую точку с одной из обкладок конденсатора, подключенную к одному из указанных зажимов, а свободные концы индуктивности и другой обкладки конденсатора выполнены с возможностью подключения к другому зажиму.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 323216, В 23 К 9/10, 1971.

2.Авторское свидетельство СССР № 350609, В 23 К 9/10, 1972.

1

41

loJ.V

I у- V

ViP