Сварочный источник питания

 

Изобретение относится к области сварочной техники, в частности к сварочным источникам питания инверторного типа . Целью изобретения является повыЕтение качества сва-р ного соединения путем увеличения быстродействия управления выходными параметрами источника и повьшшния устойчивости и надежности его работы . Для этого каждое из устройств измерения среднего значения тока и напряжения за один период следования импульсов в нагрузке имеет два запоминающих устройства и два канала передачи оперативной информации. Входы заг оминающих устройств и каналов передачи оперативной информации соединены с выходом интегратора.Выходы каналов передачи оперативной информации и запоминающих устройств каждого из устройств измерения среднего значения тока и напряжения за один период следования импульсов в нагрузке соединены с входами устройства выбора наибольшего значения сигналов обратной связи. Для устойчивой работы устройства предусМотре-, на корректировка информации в сторону увеличения сигнала с одновременным демпфированием возможных скачков . 2 ил. i (Л ГС 00 iHi О5

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧ ЕСЛИ Х

РЕСПУБЛИН (5D 4 В 23 К 9/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 39531 38/25-27 (22) 05.08.85 (46) 23 01.87. Бюл, № 3 (71) Всесоюзнь:й научно-исследовательский институт по монтажным и специальным строительным работам (72) В,10,Логинов, А,А.Текутьев, Г.З„Черногорский и Н.А.Юхин (53) 621,791.75(088.8) (56) Патент Великобритании № 1546211, кл, Н 2 F, 1979, Авторское свидетельство СССР № 1119799, кл. В 23 К 9/10, 1983, (54) СВАРОЧНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ (57) Изобретение относится к области сварочной техники, в частности к сварочным источникам питания инверторного типа, Пелью изобретения является повышение качества сварного соединения путем увеличения быстродействия управления выходными параметрами источника и повышения

- SU 1284761 устойчивости и надежности его работы. Чля этого каждое из устройств измерения среднего значения тока и напряжения за один период следования импульсов в нагрузке имеет два запоминающих устройства и два канала передачи оперативной информации.

Входы запоминающих устройств и каналов передачи оперативной информации соединены с выходом интегратора.Выходы каналов передачи оперативной информации и запоминающих устройств каждого из устройств измерения среднего значения тока и напряжения за один период следования импульсов в н а груз ке со един е ны с в ходами ус тр ойства выбора наибольшего значения сигналов обратной связи.,Нля устойчивой работы устройства предусмотрена корректировка информации в сторону увеличения сигнала с одновременным демпфированием возможных скачков. 2 ил.

1284761

Изобретение относится к сварочной технике, в частности к сварочным источникам питания инверторного типа °

Цель изобретения заключается в 5 повышении качества сварного соединения путем увеличения быстродействия управления выходными параметрами -источника и путем повышения устойчивости и надежности работы источника.

На фиг.1 представлена схема сварочного источника питания; на фиг,2— пример схемной реализации системы запоминающее устройство (ЗУ) — каf5 нал передачи оперативной информации (КПОИ).

Источник (фиг.1) содержит выпрямительное устройство 1, тиристорный инвертор 2, устройства измерения среднего значения тока 3 и напряжения 4 за периоц следования импульсов в нагрузке, каждое из которых состочт иэ интегратора 5 с электронным коммутатором 6, КПОИ 7 и 8, ЗУ 9 и 10. Выходы устройств 3 и 4 измерения соединены с входами устройства 11 выбора наибольшего значения сигналов обратной связи тока и напряжения за один период следования импульсов в нагрузке, а выход устройства 11 выбора наибольшего значения — с входом преобразователя 12 напряжения в длительность периода следования управляющих импульсов. Выходы преобразователя 12 соединены с входом усилителя 13 мощности, выход которого подключен к управляющим входам тиристорного инвертора 2, и с входом формирователя

i4 импульсов синхронизации, выходы которого соединены с синхронизирующими входами электронных коммутаторов 6, КПОИ 7 и 8 и ЗУ 9 и 10, устройств 3 и 4 измерения среднего значения тока и напряжения, входы которых соединены через датчики тока 15 и напряжения 16 с выходом инвертора 2.

Система ЗУ вЂ” КПОИ (фиг,2) состоит из входа 17, диодов 18 — 21, запоминающих конденсаторов 22 и 23 и разрядных ключей 24 и 25. В данном случае соответствующие ЗУ и КПОИ объединены. Так, например, ЗУ 9 и КПОИ 7 состоят из цепочки 18, 2?, 19 и 24,а

ЗУ 10 и КПОИ 8 — из цепочки 20, 23, 21 и 25. Кроме того, система ЗУ—

КПОИ содержит синхронизирующие входы

26 и 27 и выходы 28 и 29.

Устройство работает следующим образом.

Информация о токе и напряжении сварки с датчиков тока 15 и напряжения 16 на выходе инвертора 2 поступает на устройства 3 и 4 измерения тока и напряжения за период следования импульсов в нагрузке. Устройства идентичны и работают синхронно по командам "Сброс интегратора", "Сброс ЗУ, КПОИ", "Измерение" и "Пе— редача информации", которые поступают в виде импульсных сигналов с формирователя импульсов 14 синхронизации, Работу устройств измерения можно показать на примере устройства 3 измерения тока сварки за период следования импульсов в нагрузке, В начальный момент времени, соответствующий началу очередного цикла работы инвертора 2,по команде "Сброс интегра-. тора на короткое время, достаточное для обнуления информации, включается коммутатор 6 интегратора 5 и одновременно по команде "Сброс ЗУ, КПОИ" происходит обнуление информации в одном иэ ЗУ, например ЗУ 9, и одном иэ КПОИ, например КПОИ 7, после чего по команде "Измерение" начинается измерение выходного параметра, информация о котором в виде напряжения подается на вход интегратора 5.

С выхода последнего напряжение, пропорциональное среднему значению па— раметра, измеряемого за время, равное одному периоду следования импульсов в нагрузке, подается в ЗУ 9 и

КПОИ 7 за время, равное одному периоду следования импульсов в нагрузке, С началом следующего цикла работы инвертора 2 по команде "Сброс интегратора" осуществляется сброс предшествующей информации и по команде

"Сброс ЗУ, КПОИ" сброс информации ЗУ

10 и КПОИ 8, затем снова начинается измерение выходного параметра источника, а информация о нем подается на ЗУ 10 и КПОИ 8, Одновременно по команде нПерецача информации" происходит передача информации, полученной в предыдущем цикле из ЗУ 9 в устройство 11 выбора наибольшего значения. В следующем цикле работы инвертора процесс повторяется. В .устройстве 11 выбора наибольшего значения информация об измеренных выходных параметрах, поступающая с

1?84761 измерителей 3 и 4 среднего значения, сравнивается, и информация о наибольшем из них передается в преобразователь 12 напряжения в длительность, где преобразуется в длительность цик- 1 ла работы инвертора 2. Через усилитель 13 мощности эта информация в виде управляющих импульсов подается на управляющие входы инвертора 2 и одновременно на формирователь 14 импульсов синхронизации. Длительность цикла пропорциональна величине информационного напряжения, поступающего с устройства 11 выбора наибольшего значения, В процессе сварки возможны изменения сопротивления нагрузки в широких пределах от холостого хода до короткого замыкания за очень короткий промежуток времени (расплавление перемычки в межэлектродном промежутке, закорачивание промежутка между электродами каплей расплавленного металла и т.д.). Это время может быть

25 меньше интервала времени до момента формирования очередного импульса управления тиристорами, который формируется в предыдущем цикле работы инвертора, Поэтому для отработки быстроизменяющихся возмущений с целью повышения быстродействия в управлении выходными параметрами и повышения устойчивости и надежности работы источника в устройства 3 и 4 измерения среднего значения дополнительно введены КПОИ 7 и 8, Если значение выходного параметра источника, измеряемого в течение очередного цикла работы инвертора, превысит величину этого параметра, измеренного в предыдущем.цикле, то информация об этом, минуя ЗУ, в котброе она заносится,через соответствующий KIIOH передается непосредственно в устройство 11 выбо45 ра наибольшего значения,где в результате сравнения с информацией на других его входах выделяется напряжение, определяющее длительность текущего цикла работы инвертора.

Осуществляется это за счет того, что системы ЗУ вЂ” КПОИ построены таким образом, что, кроме хранения полученной от интегратора 5 информации, в них предусмотрена ее корректировка в сторону увеличения сигнала с одновременным демпфированием возможных скачков. Демпфирование необходимо для устойчивой работы преобразователя 1? и всего устройства в целом.При занесении информации с выхода интегратора 5, например, в ЗУ 9 и КПОИ

7 рабочим каналом, осуществляющим контроль за измеряемым и запоминаемым сигналом, является КПОИ 8 и ЗУ 1П.

Если запоминающий конденсатор 23 (фиг.2) заряжен до напряжения, соответствующего величине среднего значения выходного параметра источника за предыдущий цикл работы, а конденсатор 22 заряжается через диод 18 и в текущем цикле происходит резкое увеличение значения выходного параметра (например, произошло замыкание межэлектродного промежутка), то напряжение на входе 17, соединенном с выходом измерителя (интегратора 5) превышает уровень напряжения на конденсаторе 23. Конденсатор 23 дозарчжается до нового значения, одновременно сдемпфировав бросок напряжения.

Дозарядка конденсатора 23 до нового, более высокого, уровня напряжения происходит быстрее, чем до этого же уровня заряжается конденсатор 22,так как -екущий цикл начинается с обнуления напряжения на конденсаторе 22 при помощи разрядного ключа 24 по команде "Сброс ЗУ, КПОИ", приходящей на синхронизирующий вход 2б. Таким образом функции ЗУ объединены с функциями КПОИ, т.е. ЗУ наряду с функциями запоминания, хранения и передачи информации осуществляет корректировку информации в сторону увели- . чения сигнала с одновременным его демпфированием. Скорректированная информация (напряжение) через диод

21 поступает на выход 29, который соединен с входом устройства 11 выбора наибольшего значения, и затем ! на преобразователь 12 напряжения в длительность цикла. Происходит корректировка формируемой длительности текущего цикла работы инвертора 2.

В конкретной схеме (фиг,2) выходы 28 и 29 системы можно объединить, так как при этом диоды 19 и 21 соединяются по схеме ИЛИ и при этом происходит лишь предварительный выбор наибольшего значения напряжения на конденсаторах 22 и 23.

Предлагаемое устройство позволяет повысить качество сварных швов за счет увеличения быстродействия при управлении выходными параметрами источника. Таким образом повыша !284761 ется быстродействие отработки быстроизменяющихся возмущений, что да— ет возможность повысить эластичность, дуги, облегчить процесс ее возбуждения, предотвратить прожоги металла и т.д, Ф о р м у л а изобретения

Сварочный источник питания, содержащий выпрямительное устройство,инвертор, устройство, выбора наибольшего значения сигналов обратной связи тока и напряжения, преобразователь напряжения в длительность периода следования управляющих импульсов, усилитель мощности, формирователь импульсов синхронизации, датчики тока и напряжения, устройства измерения среднего значения тока и напряжения за один период следования импульсов в нагрузке, каждое из которых содержит интегратор с электронным коммутатором, причем вход инвертора через выпрямительное устройство подключен к входным клеммам устройства, выход инвертора соединен с нагрузкои и через датчики тока и напряжения с входами устройств измерения среднего значения тока и напряжения за один период следования импульсов в нагрузке, выход устройства выбора наибольшего значения сигналов обратной связи соединен с входом преобразователя напряжения в длительность периода следования управляющих импульсов, выходы последнего подключены к входам усилите.ля мощности и формирователя импуль5 сов синхронизации, выходы усилителя мощности соединены с управляющими входами инвертора, а выходы формирователя импульсов синхронизации— с синхронизирующими входами устройств измерения среднего значения тока и напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварного соединения путем увеличения быстродействия управления выходными

15 параметрами источника и путем повышения устойчивости и надежности работы источника, каждое из устройств измерения среднего значения тока и напряжения за один период следования

20, импульсов в нагрузке дополнительно снабжено двумя запоминающими устройствами и двумя каналами передачи оперативной информации, причем входы запоминающих устройств и входы каналов передачи оперативной информации соединены с выходом интегратора, выход каналов передачи оперативной информации и выходы запоминающих устЗО ройств каждого из устройств измерения среднего значения тока и напряжения за один период следования импульсов в нагрузке соединены с вхо.дами устройства выбора наибольшего значения сигналов обратных свяЗэ зей.

1284761

Составитель 3, Ганюшин

Редактор О,Юрковецкая Техред М.Ходанич Корректор M.Ñàìáîðñêàÿ

Заказ 7505/15 Тираж 972 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5 с.

Производственно-полиграЬическое предприятие, r, Ужгород, уд, Проектная, 4