Устройство для управления процессом сварки и питания сварочной дуги током повышенной частоты

Устройство для управления процессом сварки и питания сварочной дуги током повышенной частоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ СВАРКИ И ПИТАНИЯ СВАРОЧНОЙ ДУГИ ТОКОМ ПОВЫШЕННОЙ ЧАСТОТЫ, содержащее сварочш 1й трансформатор, устройство стабилизации горения дуги , управляемый вьшрямитель, датчик сварочного тока, формирователь управляющих импульсов, фазовращатель, высокочастотный стартовый возбуди .тель дуги, переключатель рода тока, электромагнитный газовый клапан и кнопку управления, при этом вторичная обмотка сварочного трансформатора и выход устройства стабилизации горения дуги через управляемый вьтрямитель , датчик сварочного тока, переключатель рода тока и высокочастотный стартовый возбудитель дуги соединены с клеммами нагрузки, а первый вход и выход фазовращателя соответственно соединены с первичной обмоткой сварочного трансформатора и пер-, вым входом формирователя управляющих .импульсов, первый и второй выходы которого соединены с управляемым выпрямителем и устройством стабилизации горения дуги, отличающ е е с я тем, что, с целью улучшения качества сварки путем получения сварочного тока частотой 300, 200, 150| 100 и 50 Гц, в него введеньГ датчик касания, задатчик частоты импульсов сварочного тока, задатчик режима работы, блок программного управления , логический блок, задатчик временных интервалов, формирователь временных интервалов, струйное реле и формирователь режима работы, причем сварочный трансформатор выполнен в виде трех сварочных трансформаторов , а управляемый выпрямитель - в виде диодно-тиристорного преобразователя . при этом вход датчика касагния соединен с выходом переключателя, рода тока, а первый, и второй выходы датчика касания соединены соответстS венно с первым входом высокочастот (Л ного стартового возбудителя дуги и первым входом блока программного управления , причем второй, третий, четвертый и пятый ВХОДЫ последнего соединены соответственно со струйным реле , кнопкой управления, выходом логического блока и выходом формирователя временных интервалов, при зтом первый вход последнего соединен с задатчиком временных интервалов, а второй вход - с первым выходом блока программного управления, второй, третий , четвертый, пятый и щестой выходы которого соединены соответствен но с электромагнитным газовым клапаном , вторым входом фазовращателя,, первым входом формирователя режима работы, первым входом логического блока и вторьм входом формирователя управляющих импульсов, а третий вход и третий выход последнего соединены с задатчйксм частоты импульсов сварочного тока и вторым входом высокочастотного стартового возбудителя ду

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

PECflVS JlHH (19) (! 1) (51)4 В 23 К 9/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ KI- ñ::" ;,1 р.(q

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ,,, . К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2)) 3601980/25-27 (22) 23.03.83 (46) 15.11.85..Бюл. И 42 (72) В. И. Сафронов (53) 621,791,75(088,8)

156) Источник питания МАКС 5ОЩ с осцилляторами LHF 3,4 фирмы KEMPPJ (Финляндия), Инструкции по эксплуатации и обслуживанию. 1981. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ПРОЦЕССОМ СВАРКИ И ПИТАНИЯ СВАРОЧНОЙ

ДУГИ ТОКОМ ПОВЬППЕННОЙ ЧАСТОТЫ, содержащее сварочный трансформатор, устройство стабилизации горения дуги, управляемый выпрямитель, датчик, сварочного тока, формирователь управ. ляющих импульсов, фазовращатель, высокочастотйый стартовый возбуди.тель дуги, переключатель рода тока, электромагнитный газовый клапан и кнопку управления, при этом вторич.ная обмотка сварочного трансформатора и выход устройства стабилизации горе» ния дуги через управляемый выпрямитель, датчик сварочного тока, пере-. ключатель рода тока и высокочастотный стартовый возбудитель дуги соединены с клеммами нагрузки, а первый вход и выход фазовращателя соответственно соединены с первичной обмоткой сварочного трансформатора и первым входом формирователя управляющих ,импульсов, первый и второй выходы которого соединены с управляемым выпрямителем и устройством стабипизации горения дуги, о т л и ч а ю ;: щ е е с я тем, что, с целью улучшения качества сварки путем получения сварочного тока частотой 300, 200, .150 100 и 50 Гц, в .него введены датчик касания, задатчик частоты импульсов сварочного тока, задатчик. режима работы, блок программного управления, логический блок, эадатчик временных интервалов, формирователь временных интервалов, струйное реле и формирователь режима работы, причем сварочный трансформатор выполнен в виде трех сварочных трансформаторов, а управляемый выпрямитель - в виде диодно-тиристорного преобразователя. при этом вход датчика каса-. ния соединен с выходом переключателя, рода тока, а первый и второй выходы датчика касания соединены соответственно с первым входом высокочастотного стартового возбудителя дуги и первым входом блока программного управления, причем второй, третий, четвертый и пятый входы-последнего соединены соответственно со струйным реле, кнопкой управления, выходом логического блока и выходом формирователя временных интервалов,. при этом пер вый вход последнего соединен с за» датчиком временных интервалов, а второй вход — с первым выходом блока программного управления, второй, третий, четвертый, пятый и шестой выходы которого соединены соответствен но с электромагнитным газовым клапаном, вторым входом фазовращателя, первым входом формирователя режима работы, первым входом логического блока и вторым входом формирователя управляющих импульсов, а третий вход и третий выход последнего соединены с эадатчиком частоты импульсов сварочного тока и вторым входом высокочастотного стартового возбудителя ду"!

9! ги, причем задатчик режима работы соединен со вторым входом формирователя тежима работы, выход которого соединен. с третьим вхо2!9 дом фазовращателя rlpH этом вы ход датчика сварочного тока соединен со втор»гл входом логического блока.

Изобретение относится к сварке и может быть применено при сварке легких, цветных и черных металлов неплавящимся электродом, импульаными токами переменной и постоянной полярно 5 сти, а также глубоко амплитудно-импульсно модулированными импульсными токами, Целью изобретения является повышение качества сварки путем получения сварочного тока частотой 300, 200, 150, !00 и 50 Гц. !

Ь фиг ° приведена структурная схема устройстла; на фиг, 2 — временные диаграммы работы: а — сварочного трансформатора, б — формирователя управляющих импульсов, в — y»равляемого выпрямителя, г — устройства стабилизации горения дуги, и д — устройства щ3тания сваро Зной 20 дуги, iH — высокочастотного сварочного возбудителя дуги; на фиг. 3 — временные диаграммы огибающих импульсов сварочного тока, ио лучаемые в результате амплитудно- 25 импульсной модуляции импульсов„

Устройство состоит (фиг. 1) из сварочного трансформатора 1, выполненного в виде трех однофазных сварочных трансформаторов, управляемого g!! выпрямителя 2, выполненного в виде диодно-тиристорного преобразователя, датчика 3 сварочного тока, переключателя 4 рода тока, датчика касания

5, высокочастотного стартового возбудителя 6 дуги, устройства 7 стабилизации горения дуги, задатчика 8 частоты импульсов сварочного тока, формирователя 9 управляющих импульсов, логического блока 10, фазовращателя 11, блока 12 программного управления, электромагнитного газового клапана 13, струйного реле 14, кнопки 15 управления, формирователя

16 режима работы, формировател;, 17 временных интервалов, задатчика 18

2 ! режим» работы, задатчика 19 временных интервалов.. Вторичные обмотки сварочного трансформатора 1 и устройство стабилизации горения, дуги

7 череa управляемый выпрямитель 2,. датчик 3 сварочного тока, переключатель 4 рода тока, датчик 5 касания, высокочастотный стартовый возбудитель 6 дуги соединен с дуговым промежутком. Блок 12 программного управления соединен выходами с формирователем 9 управляющих импульсов, логическим блоком 10, электромагнитным гaçoâblì клапаном 13, формирователем 17 временных интервалов, формирователем 16 режима работы, фазовращателем 11, а входами — с датчиком 5 касания, струйным реле 14, кнопкой 15 управления, через формирователь временных интервалов 17 с задатчиком 19 временных интервалов и через логический блок 10 — с датчиком 3 сварочного тока. Выход задатчика 18 режима работы через формирователь 16 режима работы соединен с фазовращателем 11, входы которого соединены с первичными обмотками сварочного трансформатора 1. .a выход — с формирователем 9 управляющих импульсов. Формирователь 9 управляющих импульсов входами соединен с эадатчиком 8 частоту импульсов сварочного тока, выходами — с управляемым выпрямителем 2 высокочастотным стартовым возбудителем

6 дуги, устройством 7 стабилизации горения дуги.

Рассмотрим работу устройства на примере сварки неплавящимся электродом в среде защитных газов не амплитудно-импульсно модулированным импульсным током переменной полярности фиг. 2 д), Для этого переключателем 4 рода тока установим требуемый род тока, задатчиком 8 частоты импульсов

3 сварочного тока, через логический блок 10, блок программного управления 12 сникает разрешение отсчета выдержки времени зажигание дуги", а также блокирует подачу импульсов управления в формирователе 9 управляю-, щих импульсов на высокочастотный стартовый возбудитель 6 дуги, При-необходимости прерывания процесса сварки. с заваркой кратера необходимо нажать на кнопку 15 управления и удерживать . ее в нажатом состоянии до тех пор, пока не прекратится процесс заварки кратера. В этом случае включается отсчет выдержки времени "заварка

tt г кратера, формирователя 16 режима работы, а при отпускании кнопки 15 управления включается отсчет выдержки времени игаз после сварки". После окончания данной выдержки времени цикл заканчивается и устройство устанавливается в исходное состояние, В том случае, когда прерывание процесса сварки происходит кнопкой )5 управления, путем ее нажатия и.отпускания, процесс заварки кратера отсутствует. В блоке программного уп-. равления 12 формируется сигнал который блокирует работу фазовращате-. ля и включает отсчет выдержки времеtt ll ни гаэ.после сварки . В том случае, когда отключается в формирователе

l6 режима работы задатчиком 18 режима работы отсчет выдержек времени

lt II нарастание тока, заварка кратера"

Ф сварочный ток включается и отключается скачком. Нри прерывании процесса сварки отводом электрода от изделия разблокируется канал управления высокочастотным стартовым возбудителем 6 дуги в формирователе управляющих импульсов и отсчет выдержки времени ™зажигание дуги", после окончания которой включается отсчет выдержки времени игаэ после сварки блокируется работа фазовращателя 11.

В случае отсутствия сварочного тока в момент прохождения выдержки времеи If ни, зажигание дуги, программа работы устройства происходит по сокращенному циклу, т.е, блокируется отсчет выдержки времени" газ после свари ки, и после отсчета выдержки време-

It lI ни . зажигание дуги, .устройство устанавливается в исходное состояние, При необходимости включения процесса сварки в момент прохождения выдержки времени игаз после сварки" достаточ50 з 1191219 сварочного тока задаем необходимую частоту импульсов сварочного тока (150, 100, 50 Гц), эадатчиком 18 режима работы задаем величину сварочного тока, длительность времени .на- 5 эадатчиком 19 временных интервалов задаем длительность времени "продуви и II ка, зажигание дуги, газ после

ll сварки, в систему охлаждения подаем охлаждающую жидкость. При подключении устройства к промышленной электросети трехфазного переменного тока напряжение подается на первичные обмотки сварочного трансформатора 1 и на фазовращатель 11. При этом все составные узлы устройства устанавливаются в исходное состояние импульсом сбро.са. Напряжение от выводов вторичных обмоток сварочного трансформатора (фиг. 2 а) подается на управляемый выпрямитель 2 для получения на дуговом промежутке импульсов напряжения переменной полярности (фиг, 2), При касании электрода об изделие или нажатии и отпускании кнопки 15 управления, сигналом с датчика 5 касания или .с кнопки 15 управления включается электромагнитный газовый клапан 13 .

Одновременно блок 12 программного уп. 30 равления снимает запрет с формирователя 17 временных интервалов, где включается отсчет выдержки времени и Il продувка, по истечении которой блоком программного управления форми. 35 руется сигнал разблокировки работы фазовращателя 11, отсчета выдержки времени "зажигание дуги ™нарастание .тока". Фазовращатель ll, получив разрешение, вырабатывает импульсы, фа- 4р зовое положение которых относительно фазного напряжения изменяется во времени от 180 до заданного в соответствии с выдержкой времени "нарастание

tt тока., С формирователя 9 управляющих импульсов импульсы управления (фиг. 2 б) приходят на управляемый выпрямитель 2, устройство стабилизации горения дуги 7, высокочастотный стартовый возбудитель 6 дуги. В результате на дуговом промежутке формируются импульсы напряжения,.приве- . денные на фнг. 2 д, ж. Промежуток между иэделием и электродом пробивается высокочастотными импульсами (фиг. 2 ж), в результате чего дуга возбуждается и проходит сварочный ток. Сигнал, сформированный датчиком

1191219 но коснуться электродом об изделие или нажать и отпустить кнопку 15 управления. В .. этом случае блокируется отсчет выдержки времени "газ после сварки",- включается отсчет времечи "зажигание дуги", и разблокируется фаэовращатель ll, При переводе уст-. ройства íà программу сварки "короткие швы", .после возбуждения дуги отсчет выдержки времени "зажигание дуги" не блокируется, .а после ее окончания процесс сварки прекращает.ся и включается отсчет вьдержки времени" гаэ после сварки", В случае незапного прекращения подачи охлаждающей жидкости во время прохождения выдержек времени "продувка" и "зажигание дуги" (ранее дуга не возбуждалась сигналом со струйного реле 14 происходит блокировка работы блока 12 программного управления и установка .устройства в исходное состояние.. Цри внезапном прекращении подачи охлаждающей жидкости во время прохождения сварочного тока или отсчета вьдержки времени "зажигание дуги" (ранее дуга

1 возбуждалась сигналом со струйного реле 14 происходит блокировка фаэовращателя 11 и включение отсчета вьдержки времени "газ после сварки" °

В случае необходимости сварки амплитудно-импульсным модулированным им« пульсным током необходимо задатчиком

16 режима работы установить необхо1о димув глубину модуляции, длительность переднего и заднего фронта импульса, длительность позиций импульсных последовательностей и перевести устройство в режим амплитудно-импульсной модуляции импульсов сварочного тока. В этом случае при возникновении сварочной дуги наблюдается амплитудная модуляция сварочного тока, типы огибающих которого изображены

20 на фиг, 3. . По сравнению с базовым объектомпрототипом предлагаемое устройство .

25 позволяет получать швы более высокого качества на малых толщинах металла за счет получения малых значений с тока и повышенной частоты тока.

1 19121 9 ые. 3

Составитель В. Ганюшин

Редактор Н,. Горват Техред О.Ващишина Корректор В. Бутяга

Заказ 7059/ll Тираж 1085 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, iK-35, Рау пская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4