Регулятор тока электросварки

Полезная модель «Регулятор тока электросварки» относится к электротехнике и автоматическому управлению технологическими процессами, в частности, к оптимизации процессов электросварки. Регулятор тока электросварки, содержит исполнительный орган, датчик тока в дуге, последовательно соединенные силовыми входами и выходами с источником тока и выходом, задатчик тока, преобразователь аналог-код, соединенный входом с выходом датчика тока, устройство сравнения, соединенное поразрядно первыми входами с выходами задатчика тока, а вторыми входами с выходами преобразователя аналог-код, и преобразователь код-аналог, соединенный входами поразрядно с выходами устройства сравнения, а выходом - с управляющим входом исполнительного органа. Регулятор тока электросварки применим в электросварочных агрегатах как ручной, так и автоматической сварки. Он обеспечивает предельно возможное качество сварного шва и энергосбережение, а также сокращение загрязнения окружающей среды продуктами сгорания флюса и металла рабочего электрода.

Полезная модель «Регулятор тока электросварки» относится к автоматическому управлению и регулированию и может быть использована в электросварке для энергосбережения и повышения качества сварного шва.

Известен «Регулятор напряжения генератора постоянного тока» (см. патент RU 2263390, H02P 9/30, H02H 7/06, бюл. 15, 27.10.2004), содержащий предохранитель, измерительный орган напряжения, транзисторный ключ, реле самовозбуждения, два диода, блок защиты от повышенного напряжения, два резистора. Выделенной курсивом - признаки общие с предметом заявляемой полезной модели.

Существенные недостатки известного регулятора - неспособность реагировать на варьирование зазора между рабочим концом рабочего электрода и поверхностью объекта электросварки, значительная энергоемкость. А также значительные аппаратная избыточность, габаритно-весовые характеристики, низкий коэффициент полезного действия и, как следствие, ограниченная надежность в работе.

Известен «Агрегат выпрямительный ТЕ1-800/127Т-ОУХПУ». (см. Техническое описание и инструкция по эксплуатации ИЖРФ 435.313.035 ТО), содержащий, последовательно соединенные исполнительный орган, выполненный в виде тиристорного преобразователя, датчик тока, задатчик тока, сумматор, второй сумматор, первый усилитель, третий сумматор, четвертый сумматор, второй усилитель, блок управления исполнительным органом, выход которого подключен к управляющему входу исполнительного органа, силовой вход которого является входом агрегата, а силовой выход подключен к силовому входу датчика тока, силовой выход которого подключен к выходу агрегата, а информационный выход - к вторым входам первого и четвертого сумматоров, и ограничитель тока потребления. Выделенной курсивом - признаки общие с предметом заявляемой полезной модели.

Недостатки известного агрегата выпрямительного - значительные аппаратная избыточность, габаритно-весовые характеристики, низкий коэффициент полезного действия, что обусловлено расходом энергии на выгорание флюса и металла электрода, и, как следствие, ограниченная надежность в работе.

Известна, как более близкая к предмету заявляемой полезной модели, «Система автоматического регулирования плотности тока в гальванической ванне» (см. патент SU 1783470, G05B 11/14, бюл. 47, 23.12.1992), содержащая исполнительный орган, выполненный в виде тиристорного преобразователя, датчик тока, последовательно соединенные задатчик плотности тока, первый сумматор, второй сумматор, первый усилитель, третий сумматор, четвертый сумматор, второй усилитель, блок управления исполнительным органом,, выход которого подключен к управляющему входу исполнительного органа, силовой вход которого является входом системы, а силовой выход подключен к входу датчика тока, силовой выход которого подключен к выходу системы, а информационный выход датчика тока подключен к вторым входам первого и четвертого сумматоров, и ограничитель тока потребления, подключенный между входом агрегата и входом исполнительного органа. Выделенной курсивом - признаки общие с предметом заявляемой полезной модели.

Задача полезной модели - повышение качества сварного шва, сокращение аппаратурной избыточности и снижение энергоемкости процесса электросварки.

Технический результат достигается тем, что в регулятор тока электросварки, содержащий исполнительный орган, датчик тока в дуге, соединенные последовательно силовыми входами и выходами с источником тока и выходом, и задатчик тока, введены преобразователь аналог-код, соединенный входом с выходом датчика тока, устройство сравнения, соединенное поразрядно первым входом с выходами задатчика тока, а вторым входом - с выходами преобразователя аналог-код, и преобразователь код-аналог, соединенный входами поразрядно с выходами устройства сравнения, а выходом - с управляющим входом исполнительного органа.

Схема «Регулятора тока электросварки» приведена на фиг. 1.

«Регулятор тока электросварки» содержит исполнительный орган (1), датчик (2) тока в дуге, по силовой цепи последовательно соединенные с источником тока и рабочим электродом (РЭ), задатчик тока (3), преобразователь аналог-код (4), соединенный входом с выходом датчика тока (4), устройство сравнения (5), соединенное поразрядно первыми входами с выходами задатчика тока (3), а вторыми входами - с выходами преобразователя аналог-код (4), и преобразователь код-аналог (6), соединенный входами поразрядно с выходами устройства сравнения (5), а выходом - с управляющим входом исполнительного органа (1).

Регулятор тока электросварки работает следующим образом.

В исходном состоянии в задатчике тока (3) устанавливается численное значение тока в электрической дуге (между рабочим электродом (РЭ) и объектом сварки (ОС), в зависимости от диаметра рабочего электрода, его материала и материала объекта сварки. При включенном сварочном агрегате, с началом сварки, значение тока в дуге контролируется датчиком тока (2). Содержимое задатчика тока (3) в дуге и датчика тока (2), через преобразователь аналог-код (4), как результат преобразования аналогового значения тока дуги в его дискретное значение, в код, поразрядно поступает на входы устройства сравнения (5). Численное значение разницы между заданным и текущим значениями тока в дуге, генерируемое на выходах устройства сравнения (5), поступает на входы преобразователя код-аналог (6), а его аналоговая величина, с выхода преобразователя код-аналог (6), поступает на управляющий вход исполнительного органа (1). Исполнительный орган (1) изменяет ток на своем выходе пропорционально управляющему воздействию с выхода преобразователя код-аналог (6), а при равенстве заданного и текущего значений тока в дуге, т.е. при равенстве содержимого задатчика (3) и устройства сравнения (6), значение тока на выходе исполнительного органа (1), в дуге, не изменяет.

Преимущества использования предлагаемого «регулятора тока электросварки» состоят в том, что обеспечиваются предельно возможное качество сварного шва, минимизация непроизводительные затрат электроэнергии на перегрев металла и флюса, соответственно, и снижение загрязнения окружающей среды продуктами сгорания флюса и металла.

Источники информации:

1. Патент RU 2263390, H02P 9/30, H02H 7/06, бюл. 15, 27.10.2004;

2. Агрегат выпрямительный ТЕ1-800/127Т-ОУХПУ. Техническое описание и инструкция по эксплуатации ИЖРФ 435.313.035 ТО;

3. Патент SU 1783470, G05B 11/14, бюл. 47, 23.12.1992

Регулятор тока электросварки, содержащий исполнительный орган, датчик тока в дуге, соединенные последовательно силовыми входами и выходами с источником тока и выходом, и задатчик тока, отличающийся тем, что в него дополнительно введены преобразователь аналог-код, соединенный входом с выходом датчика тока, устройство сравнения, соединенное поразрядно первыми входами с выходами задатчика тока, а вторыми входами - с выходами преобразователя аналог-код, и преобразователь код-аналог, соединенный входами поразрядно с выходами устройства сравнения, а выходом - с управляющим входом исполнительного органа.

РИСУНКИ