Устройство для снижения напряжения холостого хода источника сварочного тока Советский патент 1981 года по МПК B23K9/10 

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ СНИЖЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ ХОЛОСТОГО ХОДА ИСТОЧНИКА СВАРОЧНОГО ТОКА Изобретение относится к сварочному производству, в частности к у ройствам для снижения напряжения хо лостого хода источников сварочного тока. Известно устройство для снижения напряжения сварочного трансформатор содержащее вспомогательный источник безопасного напряжения, основной и щитный коммутаторы, датчики тока и напряжения, элементы вьздержки времени, причем во входную цепь основн - го коммутатора коньюнктивно включен прямой выход датчика тока и инверсный выход датчика напряжения, а во входную цепь защитного коммутатора включен прямой выход датчика напряже ния сварочной цепи 1. Недостатком устройства является то, что не устраняются должные срабатывания основного коммутатора при протекании тока через тело человека. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для снижения напряжения холостого хода источника питания сварочной дуги, содержащее вспомогательный источник безопасного напряжения, основной и защитный коммутаторы, чувствительный датчик тока, датчик сварочного тока, ключевой элемент и элемент защиты, во входную цепь которого коньюктивно включены один из выходов основного коммутатора совместно с выходом ключевого элемента,при этом инверсный выход элемента защит ты включен во входную цепь основного коммутатора, а его прямой выход подключается к управляющему входу защитного коммутатора 21 Существенным недостатком этого устройства является высокая степень вероятности ложных включений основного коммутатора в исправном устройстве в момент прикосновения человека к токоведущим элементам сварочной цепи и при пониженном сопротивлении изоляции этой цепи. В этом случае человек длительно находится под воздействием полного напряжения холостого хода, что, разуеется, недо- пустимо. Цель изобретения - исключение лож ных срабатываний основного коммутато ра при пониженном сопротивлении изо- ляции сварочной цепи, при случайном прикосновении человека к электродержателю. Поставленная цель достигается тем что в устройства для снижения напряжения холостого хода источника сварочного тока содержащее вспомогательный источник безопасного напряже ния, подключенный к сварочной цепи, чувствительный датчик тока, датчик сварочного тока, установленные в той же цепи, пусковой элемент, элемент контроля исправности устройства и эл мент защиты с цепью управления,ин, версный выход jcoToporo включен во входную цепь основного коммутатора, а прямой выход - во входную цепь защитного коммутатора, и элемент выдержки времени один из прямых выходов чувствительного датчика тока сов местно с инверсным выходом датчика сварочного тока коньюнктивно включен во входную цепь элемента защиты,при этом 3 цепь управления указанного элемента защиты введен элемент выдер ки времени на отклонение устройства при повышенш.гх токах утечки в свароч ной цепи. На чертеже представлена блок-схем устройства для снижения напряжения ,холостого хода источников сварочного тока. Устройство содержит вспомогательный источник базопасного напряжения , трансформатор тока 2 включенный сварочную цепь, чувствительный датчи 3 тока с прямь ш выходами 4 и 5, ; пусковой элемент 6 с прямым выходом 7, элемент 8 выдержки времени полног напряжения холостого хода, элемент 9 контроля исправности устройства с ин версным выходом 10, датчик 11 свароч ного тока с инверсщда выходом 12, эл мент 13 защиты с инверсным выходом 14 и прямым выходом 15, элемент 16 выдержки времени на отключение устройства при повышенных токах утечки в сварочной цепи основной коммутато 17 с прямьши выходами 18 и 19 и инверсным выходом 20, защитный коммута тор 21 с инверсным выходом 22. Устро ство содержит также сварочный трансформатор 23, электрод 24 и изделие 25. Устройство работает следующим образом. В момент замыкания промежутка электрод 24 - изделие 25 по сварочной цепи к трансформатору 2 тока от источника безопасного напряжения 1 протекает ток, достаточный для срабатывания чувствительного датчика 3 тока, замыкающего свои прямые входь 4 и 5, Выход 4 включает пусковой элемент 6 и элемент 9 контроля исправности устройства. Пусковой элемент 6 своим прямым выходом 7 включает основной коммутатор 17, после включения которого размыкается его инверс{шй выход 20, замыкается прямой выход 18, и начинается режим сварки. Срабатывает датчик 11 сварочного тока и размыкает свой инверсный выход 12 в цепи элемент защиты 13. В промежуток времени от момента замыкания прямого выхода 19 основного коммутатора 17 до начала сварки и размыкания инверсного выхода 12 датчика 11 сварочного тока цепь элемента 13 за-, щиты замкнута, однако он не срабатывает, .так как элемент 16 выдержки времени задерживает его включение на время, необходимое для зажигания дуги при полном напряжении холостого хода, практически на 0,1-0,2 с. В момент прекращения варки отключается датчик 11 сварочного тока и чувствительньй датчик 3 тока, размыкающий свои прямые выходы 4 и 5.Выход 5 размыкает цепь элемента 13 защиты, а выход 4 размыкает цепь пускового элемента 6 и элемента 9 контроля исправности устройства. Оба эти элемента отключаются с вьщержкой времени обусловленной элементом 8 вьдержки времени, практически 0,91,0 с j причем элемент 6 отключает основной коммутатор 17, а элемент 9 замыкает свой инверсный выход 10 в цепи 13 защиты. Элемент 13 не срабатывает, так как выдержка времени, обусловленная элементом 16, больше, чем время отключения основного коммутатора 17 и размыкания его прямого выхода 19, Если после прекращения сварки и по истечении выдержки времени, обусловленной элементов 8, основной коммутатор не отключается, например в результате приваривания контактов основного коммутатора 17 или пускового элемента 6, то прямой 19 остается замкнутым и после от ключения элемента 9 и замыкания его инверсного выхода 10 включается элемент 13 защиты, который своим инверс ным выходом 14 отключает основной коммутатор 17, а прямым выходом 15 включает защитный коммутатор 21, инверсный выход 22 которого отключает сварочный трансформатор 23 от сети, Если после прекращения варки свар щик оказывается под полным напряжением холостого хода и по нему протекает ток, то датчик И сварочного то ка отключается и замыкает свой инвер . {{ый выход 12, а чувствительный датчик 3 тока остается включенным и его прямой выход 5 замкнутым. При этом с выдержкой времени, обусловленной эле ментом 16, включается элемент 13 защиты, который отключает основной коммутгатор 17 и защитный коммутатор 21. Включение элемента 3 защиты и отклю чение коммутаторов 17 и 21 происходит также при пониженных сопротивлениях изоляции к протекании в сварочной цепи токов утечки, достаточных для удержания чувствительного датчика тока включенным. Следовательно, при повышенных токах утечки в сварочной цепи независимо от того обусловлены они протеканием тока через человека или пониженным сопротивлением изоляции т.е. во всех случаях, когда возникает опасность для жизни человека, устройство отключается и снижает напряжение холостого хода до 12 В с минимальной выдержкой времени, определяемой элементом 16. Отключение устройства и снижение напряжения до 12 В с выдержкой времени, определяемой элементом 8, происходит только в тех случаях, когда человек не находится под напряжением. Это позволяет сущест венно увеличить вьц(ержку элемента 8, т.е. увеличить выдержку времени полного напряжения холостого хода и,еле довательно улучшить условия произ.водства сварочных работ. 1.- . Опасность ложных включений устройств особенно возросла в посл едние годы и в связи с тем, что, в целях улучшения условий сварки, чувствительность устройств на включение стремятся повысить. Так, например, устройство УСНТ-06У2, поинятое за базовый объект и серийно выпускаемое промышленностью, срабатывает при напряжении в сварочной цепи 12 В и сопротивлении этой цепи 500 Ом и менее, т.е. соответственно,.при токах 0,024 В и более. Известно, что сопротивление тела человека при неблагоприятных условиях снижается до 500600 Ом. Если также учесть токи утечки через сопротивление изолявдисварочной цепи, то очевидно, что ложное включение устройства и пokвлeниe полного напряжения холостого хЪда в сварочной цепи в момент смены эяёктро- : дов весьма вероятно. Устранить этот недостаток можно снизив чувствитель-, ность устройства, например отрегулировать устройство так, чтобы оно включалось при сопротивлении 30-50 Ом и менее. Однако при такой чувствительности существенно затрудняется работа сварщика, снижается производительность труда и ухудшается качество сварки. Увеличение выдержки времени, в течение которой в сварочной цепи поддерживается полное напряжение холостого хода от 1,0 с до 2,0 с позволяет повысить производительность труда сварщика при сварке потолочных швов минимум на 10%, а вертикальных на 5%, что обеспечивает экономический эффект по Советскому Союзу сотни тысяч руб- лей. Экономический эффект от повышения качества сварки зависит от особенностей свариваемых изделий и также значителен. Формула изобретения Устройство для снижения напряжения холостого хода источника сварочного тока, содержащее вспомогательный исTO4HJriK. безопасного напряжения, подключенный к сварочной цепи, чувствительный датчик тока, датчик сварочного тока, установленные в той же цепи пусковой элемент, элемент защи-, ты с цепью управления, инверсный выход которого включен во входную цепь основного коммутатора, а прямой выход - во входную цепь защитного комму татора, и элемент выдержки времени, отличающееся тем, что, с целью исключения о ожных срабатьшаний устройства при пониженном сопротивлении изоляции сварочной цепи при случайном прикосновении человека к электрододержателю один из прямых выходов чувствительного датчика тока совместно с инверсным выходом датчика сварочного тока коньюнктивно вклю- ены во входную цепь элемента защити, ри этом в цепь управления указанного

элемента защиты введен элемент выдержки времени.

Источники информации, принятые во внимание при -экспертизе

1,Авторское свидетельство СССР

№ 233137, кл. В 23 К 9/10, 03.10.66.

2.Авторское свидетельство СССР

5607.12, кл. В 23 К 9/10, 01.10.75.