Устройство для дистанционного регулирования сварочного тока

ейтЗМ тнi - I ехни vс гьте

ИФяиатен;. МьА

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<«662292 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 20.12.76 (21) 2437580(25-27 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (51) М. Кл, 2

В 23 К 9/10

Государственный квинтет

СССР оо делам изооретений и открытий (53) УДК 621.791. .75.037 (088.8) Опубликовано 15.05.79. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 25.05.79

3. Е. Рожанский, Н. А. Сердюк, В. И. Зенкин, О. Н. Губарев «R. В. Махно (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Харьковский инженерно-экономический институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

СВАРОЧНОГО ТОКА

Предлагаемое изобретение относится к области сварочного производства и может найти широкое применение, например, при дистанционном регулировании тока сварочных трансформаторов по рабочему кабелю.

Известно устройство, предназначенное для дистанционного регулирования тока сварочных трансформаторов, содержащее исполнительный механизм с реверсивным приводом и переносную приставку, подключаемую к промежутку электрод — изделие. Переносная приставка содержит диод, сопротивление, а также переключаюший элемент, установленный последовательно с диодом и конденсатором, зашунтированными сопротивлением (1).

Параллельно сварочному трансформатору подключена дифференцирующая цепочка, состоящая из последовательно соединенных конденсатора и первичной обмотки импульсного трансформатора, вторичные обмотки которого введены в цепь питания, и исполнительного импульсного трансформатора, и зашунтирована нормально разомкнутыми контактами токового реле, установленного в сварочной цепи.

Недостатком. этого устройства является необходимость в наличии достаточно высокого напряжения в сварочной цепи (60—

70 В), опасного для жизни сварщика. При напряжении 12 В устройство работает неустойчиво.

Известно устройство для дистанционного регулирования сварочного тока, содержащее питающий трансформатор, механизм перемещения регулятора, блок регулирования, выполненный в виде фазочувствительного усилителя, электрически соединенного с датчиком тока, и выносной блок, подключенный к выходным зажимам сварочного трансформатора с емкостью конденсатора в его цепи (2) .

Недостаток этого устройства заключается в невозможности его применения для регулирования тока сварочных трансформаторов, снабженных ограничителями напряжения холостого хода. Действительно, в момент присоединения выносного блока к зажимам трансформатора по сварочной цепи потечет ток, подключится указанное устройство к сварочной цепи и на электроде появится рабочее напряжение 60 — 70 В.

662292

Появление рабочего напряжения при регулировании еще более опасно, чем при смене электродов.

Таким образом, применение известного устройства приводит к прямому нарушению

ГОСТ 12.2007.8 — 75, п. 24 (срок введения 1.1.1978.г.), в соответствии с которым все сварочные трансформаторы должны быть снабжены устройством снижения (ограничения) напряжения холостого хода.

Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что оно снабжено фазосмешателем и индуктивностью, причем вход фазосмещателя подключен к питающему трансформатору, а выход — к указанному фазочувствительному усилителю, электрически соединенному также и с ограничителем напряжения, при этом индуктивность включена в цепь выносного блока, одним концом соединена в общую точку с одной из обкладок конденсатора, подключенную к одному из указанных зажимов, а свободные концы индуктивности и другой обкладки конденсатора выполнены с возможностью подключения к другому зажиму.

Такое выполнение устройства позволяет обеспечить безопасность сварщика в процессе регулирования сварочного трансформатора при работе устройства с ограничителем напряжения холостого хода и исключить появления рабочего напряжения в сварочной цепи при повреждении отдельных элементов устройства.

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит датчик 1 тока, транзисторы 2 и 3, реле 4 с выдержкой времени при отключении, замыкающий контакт 5 этого реле и размыкающий 6, реле 7 и 8 с выдержкой времени при включении, контакты 9 и 10 реле 7 и контакты 11 и 12 реле 8, выпрямительный мост 13, исполнительный реверсивный двигатель 14 механизма перемещения, трансформатор 15 питания, трансформатор 16 фазочувствительного усилителя, резисторы 17, 18, 19, конденсаторы 20—

24, индуктивность 25, предохранитель 26, диоды 27 и 28, сумматор 29, коммутатор 30 устройства снижения напряжения холостого хода и сварочный трансформатор 31.

Элементы 24, 25 и 26 входят в выносной блок, элементы 13 и 14 — в механизм перемещения, элементы 4, 5, 6, 20 и 29 реализуют включение коммутатора 30, остальные элементы входят в блок регулирования.

Фазосмещатель представляет собой фазовый мост, образованный элементами 15, 17 и 21.

Фазочувствительный усилитель содержит элементы 2, 3, 7, 8, 16, 18, 19, 22, 23, 27 и 28.

Устройство работает следующим образом.

1S

Зо

Зо

З5

С диагонали фазосмещателя снимается напряжение, сдвинутое относительно напряжения сети на 90 .

На это напряжение включен трансформатор 16 фазочувствительного усилителя. После однонолупериодного выпрямления диодами 27 и 28 вторичные напряжения этого трансформатора подаются на коллекторы транзисторов 2 и 3.

В режиме холостого хода сигнал с датчика 1 тока не поступает, коммутатор 30 отключен, и напряжение на вторичной обмотке сварочного трансформатора 31 составляет 10 — 12 В. В момент замыкания промежутка электрод †издел по датчику 1 то1 ка протекает ток, обусловленный ЭДС вторичной обмотки трансформатора 31 и переходным активным сопротивлением электрод — изделие. Этот ток и, следовательно, сигнал с датчика совпадает с напряжением сети (или сдвинут относительно его на 180 ).

При сигнале, поступающем на базы транзисторов 2 и 3, эти транзисторы периодически открываются, по резисторам 18 и 19 протекают токи и создаются падения напряжения, поступающие на диод сумматора 29.

При поступлении обоих сигналов на выходе сумматора 29 появляется сигнал, включающий коммутатор 30. После включения коммутатора напряжение на вторичной обмотке трансформатора 31 повышается до рабочего значения 70 — 75 В, и начинается сварка. При токе 5 — !ОА и более напряжение, с ни м аемое с дополнительного выхода датчика 1 тока, достигает величины, обеспечивающей включение реле 4. Это реле замыкает свой контакт 5, обеспечивающий удерживание коммутатора включенным, и размыкает контакт 6, снимающий напряжение с коллекторов транзисторов 2 и 3. Сигнал на выходе сумматора 29 исчезает. После прекращения сварки реле 4 с выдержкой времени отключается, размыкает контакт 5, отключающий коммутатор, и замыкает контакт 6, подающий напряжение на коллекторы транзисторов. Устройство возвращается в состояние, характерное для режима холостого хода.

Полное время включения коммутатора

30 не зависит от времени срабатывания реле 4, а определяется временем включения электронной схемы (датчика 1 тока, транзисторов 2 и 3 и сумматора 29), которое составляет 0,005 вЂ,01 с, и собственным временем включения коммутатора 30. Практически быстродействие устройства зависит только от коммутатора 30.

Промежуток времени от момента замыкания цепи электрод †издел до замыкания контактов 5 реле 4 определяется суммой полного времени включения коммутатора

30, длительностью нарастания тока в сварочной цепи и собственного времени включения реле 4. В самом неблагоприятном случае, когда в качестве коммутатора 30

662292

15

Формула изобретения

50

5 применен контактор, это время не превышает 0,15 — 0,2с.

Для исключения срабатывания реле 7 и 8 эти реле должны иметь выдержку времени на включение, равную 0,4 — 0,5с.

Для регулировки сварочного тока к выходным зажимам трансформатора подключают выносной блок. Зажим а выносного блока включается независимо от направления регулирования. Зажимы б или с включаются в зависимости от того, необходимо увеличить или уменьшить сварочный ток, т. е. в зависимости от направления регулирования.

При включении зажима б трансформатор 31 включается на индуктивность 25, и на выходе датчика 1 тока возникает сигнал напряжения, отстающий от напряжения сети на 90

Полярность этого сигнала совпадает в течение половины периода с полярностью коллекторного напряжения транзистора 3, транзистор 3 открывается, и напряжение с резистора 19 поступает на вход сумматора 29. Транзистор 2 закрыт, так как сигнал напряжения в течение всего периода противоположен по знаку коллекторного напряжения и сигнал с резистора 18 на вход сумматора 29 не поступает. При поступлении на вход сумматора только одного сигнала сигнал на его выходе отсутствует, и коммутатор 30 не включается.

При открывании транзистора 3 срабатывает реле 8, которое замыкает контакты

11 и 12 и включает двигатель 14 механизма перемещения.

При включении зажима с трансформатор

31 включается на конденсатор 24, и на выходе датчика 1 тока возникает сигнал, опережающий напряжение сети на 90 .

В этом случае открывается транзистор 2 и напряжение на резисторе 18 поступает на вход сум м а тор а 29.

Транзистор 3 закрыт и сигнал с резистора 19 отсутствует. При открывании транзистора 2 включается реле 7, замыкающее контакты 9 и 10. В этом случае направление тока при включении зажима б выносной приставки и, следовательно, направление вращения механизма перемещения изменяются.

При повреждении некоторых элементов устройства, например транзисторов 2 или 3, сумматора 29, диодов 27 или 28, возможно ложное включение коммутатора 30 и появление в процессе регулирования рабочего напряжения в сварочной цепи.

В этом случае ток в выносной приставке увеличится в 5 — 6 раз, предохранитель

26 сгорит практически мгновенно, исчезнет сигнал с датчика 1 тока и коммутатор 30 отключится.

1$

З0 ф5

6

Следует отметить, что коммутатор 30 и элементы 4, 5, 6, 20 и 29, реализующие его включение, не являются элементами предлагаемого устройства для,истанционного регулирования сварочного тока.

Предложенное устройство может работать и без УОНТ, однако описание этих элементов необходимо для анализа работы предлагаемого устройства.

Предлагаемое устройство для дистанционного регулирования сварочного тока отличается простотой схемы и конструкции.

Как показали лабораторные исследования и эксплуатационные испытания, устройство работает четко и надежно.

Актуальность внедрения предлагаемого устройства обусловлена необходимостью реализации требований, предусмотренных

ГОСТ 12.2007.8 — 75.

Устройство для дистанционного регулирования сварочного тока, содержащее питающий трансформатор, механизм перемещения регулятора, блок регулирования, выполненный в виде фазочувствительного усилителя, электрически соединенного с датчиком тока, и выносной блок, подключенный к выходным зажимам сварочного трансформатора с емкостью конденсатора в его цепи, отличающееся тем„что, с целью обеспечения безопасности сварщика в процессе регулирования сварочного трансформатора при работе устройства с ограничителем напряжения холостого хода и исключения появления рабочего напряжения в сварочной цепи при повреждении отдельных элементов устройства, оно снабжено фазосмещателем и индуктивностью, причем вход фазосмещателя подключен к питающему трансформатору, а выход — к указанному фазочувствительному усилителю, электрически соединенному также и с ограничителем напряжения, при этом индуктивность включена в цепь выносного блока, одним концом соединена в общую точку с одной из обкладок конденсатора, подключенную к одному из указанных зажимов, а свободные концы индуктивности и другой обкладки конденсатора выполнены с возможностью подключения к другому зажиму.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 323216, В 23 К 9/10, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР № 350609, В 23 К 9/10, 1972. 62292

Составитель И. Лурье

Техред О. Луговая Корректор И.Муска

Тираж 1221 Подписное

Редактор Л. Василькова

Заказ 2603/15

ЦН И И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раугпская наб., д. 4(5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4