Устройство для сварки переменным током со стабилизацией горения дуги Советский патент 1983 года по МПК B23K9/06 

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ ПЕРЕМЕННЫМ ТОКОМ СО СТАБИЛИЗАЦИЕЙ ГОРЕНИЯ ДУГИ

t

Изобретение относится к сварочному производству, в частности к устройствам для сварки переменным током со стабилизацией горения дуги, и может найти применение, преимущественно для дуговой сварки плавящимся электродом, а также для аргоно-дуговой сварки цветных металлов неплавящимся электродом.

U- О

Известно устройство для сварки переменным током со стабилизацией горения дуги, содержащее сварочный трансформатор, подключенный параллельно выходу сварочного трансформатора, до-,j полниТельный источник питания с коммутатором и блок управления коммутатором, выполненный в виде нуль-орга- нов и формирователей импульсов управления коммутатором. Указанное выпол- 20 нение блока управления в известном устройстве обеспечивает запуск коммутатора, позволяет запускать коммутатор при каждой смене полярности напряжения на дуге, что способствует повторному возбуждению дуги при каждом переходе сварочного тока через . Недостатком этого устройства является то, что в случае-полного погасания дуги и перехода сварочного трансформатора в режим холостого хода, стабилизирующие импульсы благодаря непосредственному подключению нульоргана к формирователю импульсов, подаются при нулевом значений напряжения на дуговом промежутке и трансформатор не в состоянии поддерживать повторно возбужденную дугу, что снижает устойчивость горения дуги и качест во сварки..

Указанный недостаток устранен в другом известном устройстве для сварки переменным током, в котором кроме упомянутых элементов дополнительно введен пороговый элемент, за счет которого блок управления этого устройства обеспечивает управление коммутато39ром также и при полном обрыве горени дуги. Устройство позволяет в некоторой степени повысить устойчивость го рения дуги и качество сварки С ЗНедостатком известного устройства для сварки переменным током является отсутствие возможности глубокого многопланового слежений за состоянием дугового промежутка и соответствующего программирования работы стабилизатора горения сварочной дуги при различных режимах работы сварочного тран сформатора, что не дает возможности, дальнейшего улучшения качества сварки и повышения устойчивости горения дуги переменного тока, особенно при сварке с плавящимися электродами. . Цель изобретения - повышение качества сварки путем обеспечения возможности более глубокого слежения за состоянием дуги.° Цель достигается тем, что в устрой ство для сварки переменным током со стабилизацией горения дуги, содержащее сварочный трансформатор, подключенный параллельно выходу сварочного трансформатора дополнительный источник питания с коммутатором и блок управления коммутатором, выполненный в виде порогового элемента, нуль-органов и формирователей импульсов управления коммутатором, введены интегратор и элемент временной задержки импульсов, при этом пороговый элемент и интегратор соединены последовательно, вход порогового элемента подключен к выходу сварочного трансформатора , а выход интегратора и подключенный к входу интегратора выход порогового элемента дизъюнктивно разделены между собой и конъюнктивно с выходами нуль-органов по схеме инверсирования подключены к входам форми рователей импульсов, к которым также подключен выход элемента временной задержки импульсов. На чертеже приведена принципиально-функциональная схема предлагаемого устройства для сварки переменным током со стабилизацией дуги. Устройство содержит сварочный трансформатор 1, промежуток эле,ктродизделие 2, нуль-органы 3 и 4, входы которых подключены к выходу с.варочного трансформатора 1. Устройство содержит также предназначенный для элек трических связей между элементами устройства логический узел 5, пороговый элемент 6, интегратор 7, элемент 54 8 временной задержки импульсов, формирователь 9 и.10 импульсов и коммутатор 11. Для более полного раскрытия электрических связей между указанными элементами устройства и их работы .включены также входящие в эти элементы проводниковые и полупроводниковые элементы 12-30. Выходы логического узла 5 обозначены позициями 31 и 32. . Пороговый элемент 6 и интегратор 7 соединены между собой последовательно, их выходы с помощью логического узла 5 дизъюнктивно разделены, между собой и конъюнктивно - с выходами нуль-органов 3 и А по схеме инверсирования подключены к входам формирователей 9 и 10 импульсов,к которым также подключен выход элемента 8 временной задержки импульсов. На вход нуль-органов 3 и поступает выходное напряжение сварочного . трансформатора 1. С выходов нуль-органов снимаются положительные импульсы, причем нуль-орган 3 формирует импульсы по положительному полупериоду выходного напряжения сварочного трансформатора, а нуль-орган - по отрицательному. Пороговый элемент 6 вырабатывает положительные прямоугольные импульсы, совпадающие с экстремумом каждого полупериода выходного напряжения сварочного трансформатора на холостом ходу. При сварке или коротком замыкании цепи электрод-изделие 2 выходное напряжение порогового элемента.6 равно нулю. С помощью интегратора 7 из выходных импульсов порогового элемента 6 формируется напряжение, характеризующее режим работы сварочного трансформатора, в частности при холостом ходе выходное напряжение интегратора 7, равно нулю, при сварке или коротком замыкании - положительное значение. Выходные напряжения нуль-органов 3 и А, порогового элемента 6 и интегратора 7 поступают на четыре входа логического узла 5Логический узел 5 реализует булеву функцию: по выходу 31 ж---6-ау -е по вйходу 32 u-i-dva-e Таким образом, при сварке с выходов afC и И логического узла 5, снимаются прямоугольные импульсы, аналогичные сигналам нуль-органов, которые подаются на формирователи 9 и 10, запуская их отрицательным фронтом. Выходными импульсами формирователей 9 и 10 включается коммутатор 11 стаби-. лизатора горения дуги при каждом переходе сварочного тока через-нуль. На холостом ходу сварочного трансфор матора 1 логический узел 5 разделяет выходные импуУ1ьсы порогового устройства 6 на два канала, причем на выходеж импульсы порогового устройства 6 появляютсяг на положительном полупериоде выходного напряжения сварочного трансформатора 1 , а на выходе U- - на отрицательном. При этом отрицательный фронт импульсов на выходах ж и а логического устройства 5 попадает в момент достижения выходного напряжения сварочного трансформатора, близкого к своему амплитудному значению. Автоматическое отключение стабилизатора горения дуги происходит следующим образом. Выходное напряжение интегратора 7 соответствующее холостому ходу свароч ного трансформатора 1 подается на эле менты 8 временной задержки импульсов. По истечении 1-2 с последний отключает формирователи 9 и 10-импульсов, тем самым прекращая подачу стабмлйзирующих импульсов на дуговой промежуток. Реализация предлагаемого, устрой ства осуществляется с помощыЙ проводниковых и полупроводниковых элементов С помощью диодов 12 и 13 получается искусственная средняя точка выходного Напряжения сварочного трансформатора 1. Разделенные на два канала положительные и отрицательные полупериоды выходного напряжения сварочного трансформатора, поступают на стабилитроны 1 и 15- Резисторы 16 и 17 задаЮ1Т ток стабилитрона 1 и 15 соответственно. Напряжение на резисторах 16 и 17 относительно искусственной средней точки равно разности между амплитудой выходного напряжения сварочного трансформатора 1 и -напряжением . стабилизации -стабилитронов 14 и 15 Импульсные напряжения, снимаемые с резисторов 16 и 17 через резисторы 19 и 20, поступают на стабилитрон 18 и ограничиваются сверху. Напряжение стабилизации стабилитронов 1 и 15 выбираются так, чтобы оно было больше чем выходное напряжение сварочного трансформатора 1 при сварке, но меньше выходного напряжения сварочного трансформатора при холостом ходе, .т.е. порядка 50-65 В. Выходные импульсы порогового элемента 6 подаются на вход логического узла 5 и на вход интегратора 7 через диод 21. С помощью интегрирующей цепи 22 и 23 и формирующего элемента 2k эти импульсы преобразовываются о на-, пряжение, необходимое для срабатывания логического узла 5, выполненного на логических элементах И-ИЛИ-НЕ. Отсутствие напряжения на выходе интегратора 7 приводит к прекращению подачи питания на конденсатор 26. Кондент сатор начинает разряжаться через резисторы 27 и 28, что через заданное время (2-3 с) вызывает запирание транзисторов 29 и 30 и прекращение работы формирователей 9 и Ю, т.е. приводит к прекращению работы стабилизатора. При повторном возбуждении дуги и в процессе сварки заряд конденсатора 26 восстанавливается через диод 25. Таким образом, указанное выполнение устройства для сварки переменным током со стабилизацией дуги в отличие от прототипа позволяет следить за состоянием дуги и, тем самым, еще более повысить качество сварки. формула изобретения Устройство для сварки переменным током со стабилизацией горения дуги, содержащее сварочный трансформатор-, подключенный параллельно выходу сварочного трансформатора дополнительный источник питания с коммутатором и блок управления коммутатором, выпопненный в виде порогового элемента, нуль-органов и формирователей импульсов управления коммутатором, отличающееся тем, что, с целью повышения качества сварки путем обеспечения возможности, слежения за состоянием электрических параметров дуги, в него введены интегратор и элементы временной задержки импульсов, при этом пороговый элемент и интегратор соединены последовательно, вход порогового элемента подключен к выходу сварочного трансформатора, а выход интегратора и подключенный к входу интегратора выход порогового элементы дизъюнктивно разделены между собой и конъюнктивно с выходами нульорганов по схеме инверсирования под ключены к входам формирователей импульсов, к которым также подкхлочен выход элемента временной задержки импульсов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизеs 1. Авторское свидетельство СССР N 60352Л, кл. В 23 К 9/06, 25.07-73. 2. Авторское свидетельство СССР № 653051, кл. В 23 К 9/06, 03.10.75 (прототип).