Изобретение относится к средствам автоматизации технологических процессов и может быть использовано пре имущественно при кислородной газоэлектрической резке металла. Известно устройство для стабилизации расстояния от резака до поверх ности изделия, включающее электроддатчик с измерительным и логическим элементами, который соединен с высоковольтным источником импульсов, и привод с усилителем ij . Регулирование расстояния в этом устройстве осуществляют по амплитуд ным значениям тока путем накопления импульсов, детектирования и сравнения с опорным напряжением. В результате использования в указанном устройстве преобразователя им пульсов в постоянное напряжение быс родействие устройства снижается. Кроме того, использование в качестве логического элемента компаратора (сравнение сигнгша рассогласования с опорным напряжением) усложняет уст ройство и снижает его нгщежность изза ложного срабатывания при исчезновении искрового разряда (например, над отверстием). Известно устройство 2 для стабилизации расстояния от горелки до поверхности изделия, содержащее электрически соединенные формирователь импульсов, разрядный контур, измерительный элемент, усилитель и привод коррекции. В известном устройстве генератор пилообразных напряжений формирует пилообразно нарастающие высоковольтные импульсы, с помощью которых зондируют промежуток от электрода-кольца до поверхности изделия. Измерительным элементом выделяют импульсы, пробившие промежуток, и преобразуют. их в постоянное напряжение, которое подают в компаратор и сравнивают с эталонным, а результат сравнения через усилитель мощности управляет работой привода, поддерживающего заданное расстояние. Однако известное устройство достаточно сложно, а наличие в системе преобразователя импульсов в постоянное напряжение снижает быстродействие. Целью изобретения является упрощение устройства, повышение его надежности и быстродействия.
Поставленная цель достигается за счет того, что разрядный контур выполнен со скомпенсированным импедансом, а формирователь импульсов выполнен двупояярным и подключен к разрядному контуру, причем измерительный элемент включен в цепь разрядног контура и соединен через усилитель с приводом коррекции.
На фиг. 1 показана схема устройства для стабилизации расстояния от горелки до поверхности металла; на фиг. 2 - диаграммы напряжений.
Устройство содержит формирователь
1серии высоковольтных двуполярных импульсов, электроискровой разрядный контур 2, усилитель 3 и тиристорный привод 4 (фиг. 1).
Формирователь 1 выполнен из двух аналогичных схем, каждая из которых состоит из трех цепей: цепи заряда, цепи формирования управляющих импульсов и цепи разряда.
В схеме, выполненной для одной полуволны сетевого на.пряжения, цепь заряда состоит из выпрямительного дида 5, ограничительного сопротивления 6, накопительной емкости 7 и первичной катушки 8 высоковольтного трансформатора .
Цепь формирования управляющих импульсов состоит из выпрямительного диода 9, сЬпротивления 10, динистора 11 и разделительной емкости 12.
Цепь разряда состоит из управляемго тиристора 13, первичной катушки 8 высоковольтного трансформатора и накопительной емкости 7.
В схеме, выполненной для другой полуволны сетевого напряжения, цепь заряда состоит из выпрямительного диода 14, ограничительного сопротивления 15, накопительной емкости 16 и первичной катушки 17 высоковольтного трансформатора.
Цепь формирования управляющих импульсов состоит из выпрямительного диода 18, сопротивления 19, динистора 20 и разделительной емкости 21.
Цепь разряда состоит из управляемго тиристора 22, первичной катушки 17 высоковольтного трансформатора и накопительной емкости 16.
Катушк1{1 В и 17 высоковольтного трансформатора включены в противофаз между собой, т.е. катушка 17 включен встречно относительно катушки 8.
Электроискровой разрядный контур
2содержит вторичную катушку 23 высоковольтного трансформатора и измерительный элемент 24, который может состоять, .например, из сопротивлений 25 и 26, являющихся делителем высоковольтного напряжения и шунтированных емкостью 27.
Тиристорный привод 4 состоит из встречно параллельно включенных тиристоров 28 и 29, подключенных последовательно с якорной обмоткой двигателя 30 к источнику синусоидальног напряжения,имеющему фазу,совпадающую с импульсами управляющих обмоток 31 32, являющихся выходными с усилителя 3, и выпрямительных диодов 33 и 34, пропускающих ток только в положительной полярности.
Устройство работает следующим образом.
При подаче сетевого напряжения в первый дополнительный полупериод заряжается накопительная емкость 7 по цепи заряда 5-6-7-8.
В следующий отрицательный полупериод цепь заряда запирается диодом 5, а в цепи формирования управляющих импульсов 9-10-11-12 при достжении на динисторе 11 пробивного напряжения появляется импульс тока, который через разделительную емкость 12 подается на управляющий электрод тиристора 13. Тиристор 13, отпираясь замыкает цепь разряда 13-8-7, т.е. емкость 7 разряжается на катушку 8. В этот же отрицательный полупериод заряжается накопительная емкость 16 цепи заряда 14-15-16, а в следующий положительный полупериод одновременн с зарядом накопительной емкости 7 происходит разряд накопительной емкости 16(формируется управляющий импульс в цепи 18-19-20-21, который через разделительную емкость 21 подается на тиристор 22, замыкающий цепь разряда 22-16-17).
Катушки 8 и 17 включены встречно поэтому во вторичной катушке 23 индуцируются разнополярные импульсы. Итак, формирователь 1 разнополярных импульсрв вьщает в электроискровой . разрядный контур 2 разнополярные импульсы, сдвинутые по фазе положительный относительно отрицательного (например, на 180°) и совпадающие с началом полуволны сетевого напряжения .
Эти импульсы приложены к искровому промежутку 6g; между горелкой и поверхностью металла.
Электроискровой разрядный контур
2при длине электроискрового разрядного промежутка, равной заданной
C,rf EjoA скомпенсирован. В этом случае с сопротивления 25 получают сигнал, незначительный по амплитуде ввиду малости разрядных токов (13ма) и низкоомного сопротивления 25 (фиг. 2 а).
При g г,ад, в разрядных импульсах тока; разрядного контура будет преобладать емкостная составляющая. В этом случае при подаче импульсов с формирователя 1 (отрицательного в первый полупериод и положительного во второй) в разрядном контуре 2 возникают импульсы с сопротивления 25 положительный в первый полупериод и отрицательный во второй (фиг. 2 б).
При 6 в разрядных импульсах тока разрядного контура 2 будет преобладать индуктивная составляющая В этом случае при подаче импульсов с формирователя 1 (отрицательного в первый полупериод и положительного во второй) в разрядном контуре 2 возникают импульсы с сопротивления -25 отрицательный в первый полупериод и положительный во второй (фиг. 2 в).
Таким образом, возникающие в разрядном контуре 2 двуполярные импульсы с изменением Eg плавно, но в очен узком диапазоне изменений дЕ 0,10,3 мм изменяют свою полярность на противоположную. Это как раз и обеспечивает необходимую зону нечувствительности привода.
Двуполярные импульсы с электроискрового разрядного контура 2 через усилитель 3 подаются на управляюшие обмотки 31 и 32 тиристорного .привода 4, причем в зависимости от длины искрового промежутка Bg положительны импульсы включают либо тиристор 28 - двигатель вращается в одну сторону (фиг. 2 г), либо тиристор 29 - двигатель вращается в другую сторону (фиг. 2 д). При 2 g 6 зад сигнал с измерительного элемента не проходит через усилитель из-за малости амплитуды (фиг. 2 а), тиристоры 28 и 29 заперты и двигатель не вращается.
Использование двуполярного формирователя высоковольтных импульсов в сочетании со скомпенсированным контуром позволило вдвое уменьшить число
элементов схемы (исключен преобразователь импульсов, источник опорного напряжения,схема сравнения,модулятор пилообразного напряжения), благодаря чему устройство стало компактным и более надежным в работе. Качественно новое; решение получения и обработки сигнала в разрядном контуре помогло также повысить быстродействие устройства .
10
Формула изобретения
Устройство для стабилизации расстояния от горелки до поверхности
5 изделия, содержащее электрически соединенные формирователь импульсов, разрядный контур, измерительный элемент, усилитель и привод коррекции, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, повыще0ния его надежности и быстродействия, разрядный контур выполнен со скомпенсированным импедансом, а формирователь импульсов выполнен двуполярным и подключен к разрядному конту5ру, причем измерительный элемент включен в цепь разрядного контура и соединен через усилитель с приводом коррекции.
Источники информации,
D принятые во внимание при экспертизе
1.Авторское свидетельство СССР
f 421452, кл. В 23 К 9/10, 30.03.74.
2.Авторское свидетельство СССР
№ 471175, кл. В 23 К 9/10, 25.05.75.
и
а ff
и
Г
1
7
/ 7 / /
Vx
/
/
Л
