Устройство для автоматического измерения энергии при стыковой сварке Советский патент 1981 года по МПК B23K11/04 

1

Изобретние относится к стыковой электросварке и может быть использовано в системах регулирования энергии в электросварочных машинах.

Известно устройство для измерения энергии для контактных точечных . машин, содержащее датчик тока и напряжения, умножитель, согласующие усилители и преобразователь тока в частоту импульсов f; J.

К недостаткам этого устройства следует отнести то, что оно предназначено для контактной точечной сварки и не обеспечивает необходимой точности и быстродействия измерения энергии в стыкосварочных машинах за минимальное время, например, полупериод или период переменного тока.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для автоматического измерения энергии при стыковой сварке, содержащее датчики напряжения и тока сварки, подсоединенные к блоку

умножения, выход которого через входные ключи подключен к интеграторам, выходыкоторых через выходные ключи подсоединены к четырехвхрдовой схеме ИЛИ, управляющие входы интеграторов подключены к блоку i сбросаf 21.«

Устройство характеризуется недостаточными быстродействием Спериод переменного тока) и надежностью, вследствие сравнительной сложности схемы, требующей регулировки четырех .параллельных цепей измерения.

Цель изобретения - повышение надежности работы за счет исключения влияния помех на работу устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для автоматического измерения энергии при стыковой сварке, содержащее датчики напряжения и тока сварки, подсоединенные на входа блока умножения, выход которого через интегрирующий блок соединен с усилителем, выход последнего является первым выходом устройсава, управляющий вход интегрирующего блока соединен с блоком сброса, а также схему ИЛИ, введены последова тельно .соединенные фильтр, выпрямитель, нуль-орган и формирователь иг пульсов, при этом выход последнего является вторым выходом устройства, вход фильтра соединен с выходом датчика тока, выход нуль-органа соединен с одним из входов элемента ИЛИ, другой вход которого соединен с выходом формирователя импульсов, а выход элемента ИЛИ соединен с блоком сброса. На фиг. 1 приведена блок-схема устройства, на фиг. 2 - диаграмму напряжений на соответствующих выходах элементов, приведенных на блок схеме устройства. В устройстве выходы датчика 1 напряжения и датчика 2 тока сварки соединены со входом блока 3 умножения. Кроме этого, выход датчика 2 то ка подключен на вход фильтра 4. К выходу блока 3 умножения подключен интегрирующий блок 5, к которому подключен блок 6 сброса интегратора интегрирующего блока 5, выход интегрирующего блока 5 подключен на вход усилителя 7, выход которого одновременно является и выходом устройства Выход фильтра 4 соединен со входом выпрямителя 8, выход которого через нуль-орган 9 соединен со входом формирователя импульсов 10 и элемента ИЛИ 11, при этом на вход этого же элемента подключен выход формироват ля 10 импульсов, который является вторым выходом устройства. Выход элемента ИЛИ 11 подключен на вход блока 6 сброса интегратора интегрирующего блока 5. Устройство работает следующим об разом. Сигналы напряжения и тока сварки подаются с датчиков 2 и 1 на блок 3 умножения. Одновременно этот сигнал с датчика 2 тока поступает- на фильт 4, с выхода которого напряжение поступает на вьшрямитель 8. С выхода вьтрямителя сигнал поступает на нул орган 9, а с его выхода на формиров тель 10 импульсов и на вход, элемента ИЛИ 11; Кроме того, сигнал с выхода формирователя 10 импульсов также поступает на вход элемента ИЛИ 11. С выхода элемента ИЛИ 11 си нал через узел сброса интегратора и тегрирующего блока 5 интегрирования 0 . 4 разрешает интегрирующему блоку 5 интегрирование сигнала, поступающего от блока 3 умножения. Сигнал с выхода интегрирующего блока 5 через усилитель 7 поступает на первый выход устройства. При поступлении сигналов напряжения в первый полупериод (положительный) от датчика 1 напряжения (фиг.2, и) и датчика 2 тока (фиг.2, Ug) блок 3 умножения обеспечивает их умножение (фиг.2, U). Одновременно сигнал от датчика 2 тока, последовательно проходя фильтр 4, исключающий ложный запуск нуль-органа при помехах и кратковременных провалах в кривой тока до нуля выпрямитель 8, нуль-орган 9, элемент ИЛИ II, узел 6 сброса интегратора, разрещает интегрирование блоку, 5 (фиг.2, Ул, Ч . По окончании полуволны тока на выходе интегратора интегрирующего блока 5 устанавливается постоянное значение напряжения, пропорциональное значению энергии, подводимой к стыку из сети за полупериод переменного тока. Одновременно после оконча.НИН полуволны тока нуль-орган 9 запускает формирователь 10 импульсов, выходной сигнал которого обеспечивает работу интегратора интегрирующего блока 5 (фиг. 2, UR-) , и кроме этого, поступает на выход устройства для применения в системах регулирования. -В течение времени ширины импульса формирователя 1 О импульсов, имеющего длительность порядка 1% от полупериода напряжения сети, в системе регулирования должен производиться запрет формирования импульсов управления сварочным током, а напряжение на выходе усилителя 7 остается постоянным и может быть использовано в системе регулирования энергии. После окончания импульса и при отсутствии тока сварки блок 6 сброса сбрасывает интегратор интегрирующего блока 5 в нулевое состояние. На этом цикл интегрирования и вьщачи сигнала, пропорционального значению энергии за полупериод, заканчивается, С приходом отрицательной полуволны тока цикл повторяется. Таким образом, благодаря тому, что время интегрирования выбрано равным полупериоду переменного тока (не более промышленной частоты. 5 на выходе устройства к концу полупе риода всегда будет сигнал, пропорциональный энергии. Следовательно, предлагаемое устройство имеет, с одной стороны, запаздывание, равное полупериоду переменного тока, а с другой - выходной сигнал, представленный в виде напряжения постоянног тока определенной длительности посл окончания полуволны тока. Применение предлагаемого устройства позволит повысить надежность систем регулирования энергии в процессах стыковой электросварки. Формула изобретения Устройство для.автоматического измерения энергии при стыковой свар ке, содержащее датчики напряжения и тока сварки, подсоединенные на входы блока умножения, выход послед него через интегратор соединен с усилителем, выход которого является 0« первым выходом устройства, причем управляющий вход интегрирующего блока соединен с блоком сброса, а также элемент ИЛИ, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы, за счет исключения влияния помех на работу устройства, в него введены последовательно соединенные фильтр, выпрямитель, нульорган и формирователь импульсов, при этом выход последнего является вторым выходом устройства, вход фильтра соединен с выходом датчика тока, выход нуль-органа соединен с одним из,входов элемента ИЛИ, другой его вход соединен с выходом формиро вателя импульсов, а выход элемента ИЛИ соединен с блоком сброса. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Автоматическая сварка, № 3, 1978, с. 70-71. 2.Авторское свидетельство СССР № 569415, кл. В 23 К 11/04, 29.01.76 (прототип).

Uf. /