Устройство для регулирования сварочного тока Советский патент 1981 года по МПК B23K9/10 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СВАРОЧНОГО ТОКА

1

Изобретение относится к сварочной технике, а в частности к сварочному оборудованию.

Известно устройство для регулирования угла зажигания силовых управляемых вентилей в источниках питания сварочной дуги, содержащее фазовращающую цепь, состоящую из последовательно соединенных регулируемых резисторов и конденсатора и подключенную ко вторичной обмотке силового трансформатора, имеющей средний вывод. Величина тока сварки задается положением резистора фазовращающей цепи, а уменьщение величины тока сварки в процессе заварки кратера (усадочной раковины) - коммутацией контактов, шунтирующих один или несколько резисторов, включенных последовательно в фазовращающую цепь 1.

Недостатком известных фазорегулирующих устройств является скачкообразное уменьщение тока сварки, ведущее к образованию кратера в конце сварного шва, который является деффектом сварки и во всех случаях подлежит устранению. В то же время наличие коммутируемых контактов снижает надежность фазорегулирующего устройства при увеличении числа коммутируемых резисторов и усложняет устройство для их управления.

Известно также устройство для регулирования сварочного тока, содержащее последовательно соединенные конденсатор и выпрямительный мост, подключенные ко вторичной обмотке силового трансформатора, имеющей средний вывод. Регулирующий элемент состоит из последовательно соединенных переменного резистора и транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером, и подключенного к диагонали выпрямительного моста. Управляющая цепь база-эмиттер транзистора подключена к дополнительному источнику питания 2.

Известное устройство не позволяет осуществить автоматический плавный режим заварки кратера, так как нелинейная зависимость тока коллектора транзистора от управляющего тока базы 3$в щироком диапазоне изменения тока коллектора UK, нелинейность коэффициента усиления тока базы j8 транзистора, а также нелинейность входной характеристики транзистора, особенно кремниевого, ухудшают плавность регулирования тока сварки. Цель изобретения - повышение качества сварного шва путем плавного уменьшения сварочного тока при заварке кратера. Поставленная цель достигается тем, что в устройство введен интегрируюший усилитель, вход которого подключен к дополнительному источнику питания, а выход - к эмиттеру транзистора, включенного по схеме с обшей базой, при этом база транзистора через конденсатор подключена ко входу интегрируюшего усилителя, а коллектор транзистора соединен с регулируемым сопротивлением. Включение транзистора по схеме с обшей базой позволяет устранить влияние нелинейной зависимости коэффициента передачи тока базы на плавность уменьшения тока сварки в силу того, что коэффициент передачи тока эмиттера i 1и1э« 7к. Введение цепи база-эмиттер транзистора в цепь петли обратной связи интегрируюш,его усилителя позволяет устранить влияние нелинейности входной характеристики транзистора на плавность уменьшения тока сварки. На чертеже представлена схема устройства. Устройство содержит силовой трансформатор 1, выпрямительный мост 2, транзистор 3, включенный по схеме с общей базой, регулируемое сопротивление 4, соединенное с коллектором транзистора 3, интегрируюший усилитель 5 с конденсатором 6 и нагрузочное сопротивление 7 интегрирующего усилителя 5, вход интегрирующего усилителя 5 подключен через сопротивление 8 к минусовой клемме 9 дополнительного источника питания, а через контакты 10 - к плюсовой клемме 11 дополнительного источника питания, выходом устройства являются клеммы 12. Подстроечный резистор 13 предназначен для установки начального угла зажигания силовых вентилей источника питания сварочной дуги. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии контакты 10 замкнуты, и на выходе интегрирующего усилителя 5 полярность напряжения отрицательна в результате транзистор 3 открыт и находится в состоянии насыщения. Движок переменного резистора 4 через открытый переход коллектор - база транзистора 3 соединен с нижним по схеме выводом переменного резистора 4, что соответствует режиму сварки. Контакты 10 размыкаются с началом процесса заварки кратера, и выходное напряжение интегрирующего усилителя 5 начинает линейно возрастать. Время процесса заварки кратера соответствует времени интегрирования и задается положением движка переменного резистора 8. Линейное увеличение напряжения на нагрузке 7 интегрирующего усилителя 5 до положительного значения вызывает линейное уменьшение тока в цепи нагрузки 7, текущего одновременно по переходу эмиттер-база транзистора 3. Таким образом, ток управляющего перехода транзистора 3 определяется линейно-возрастающим напряжением на нагрузке 7 и мало зависит от нелинейности перехода эмиттер-база транзистора, в результате чего происходит искусственная линеаризация входной характеристики транзистора 3 за счет цепи обратной связи интегрирующего усилителя 5. В процессе интегрирования происходит плавный переход транзистора 3 из открытого состояния в закрытое, что вызывает плавное увеличение сопротивления переменного резистора 4 до максимальной его величины, соответствующей начальному углу зажигания силовых вентилей. Контакты 10 замыкаются вновь после разрыва цепи сварочной дуги, и схема возвращается в исходное состояние. Предлагаемое устройство может быть использовано при сварке любых изделий, особенно тонкостенных из нержавеющих сталей и титана с толщиной 0,5 мм и выше. Формула изобретения Устройство для регулирования сварочного тока, содержащее электрически связанные сварочный трансформатор, дополнительный источник питания, транзистор, конденсатор, включенный в цепь базы транзистора, и регулируемое сопротивление, отличающееся тем, что,, с целью повышения качества сварного щва путем плавного уменьшения сварочного тока при заварке кратера, в устройство введен интегрирующий усилитель, вход которого подключен к дополнительному источнику питания, а выход - к эмиттеру транзистора, включенного по схеме с общей базой, при этом база транзистора через конденсатор подключена ко входу интегрирующего усилителя, а коллектор транзистора соединен с регулируемым сопротивлением. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Источник питания ИПИД-ЗООМ. Инструкция по эксплуатации. НИИТехнологии и организации производства НИАТ, 1967. 2.Патент Японии № 48-13266, кл. В 23 К 11/24, 1973.