Ограничитель напряжения холостого хода источников питания сварочной дуги

Ограничитель напряжения холостого хода источников питания сварочной дуги

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к сварочному производству, в частности к устройствам для ограничения холостого хода источников питания сварочной дуги, и повьшает безопасность проведения процесса сварки и -надежность работы за счет исключения зависимости чувствительности от токов утечки. В ограничителе исключена возможность невключения при значениях токов утечки сварочных кабелей, близких к уставке , за счет введения порогового I элемента, подключенного к выходу (Л КС-цепи. При токах утечки, превьшающих уставку, включается основной коммутатор, но ввиду отсутствия сигнала поддержки отключается через время , определяемое реле времени. 1 ил., 1 табл. to 00 оэ со 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (50 4 В. 23 К 9/10

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3762542/25-27 (22) 02.07,84 (46) 07. 11. 86. Бюл. М 41 (71) Вильнюсское отделение Всесоюзного научно-исследовательского проектно-конструкторского и технологического института электросварочного оборудования (72) А.В. Ойзерман, Ю.И. Каросас, А.И. Лаужадис и В.А. Нарушис (53) 621.791.75(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 823027, кл. В 23 К 9/10, 1981.

Авторское свидетельство СССР

Ф 872096, кл. В 23 К 9/10, 1981.

Авторское свидетельство СССР

У 835677, кл. В 23 К 9/10, 1981. (54) ОГРАНИЧИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ ХОЛОСТОГО ХОДА ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ СВАРОЧНОЙ ДУГИ (57) Изобретение относится к сварочному производству, в частности к устройствам для ограничения холостого хода источников питания сварочной дуги, и повышает безопасность проведения процесса сварки и .надежность работы за счет исключения зависимости чувствительности от токов утечки.

В ограничителе исключена возможность невключения при значениях токов утечки сварочных кабелей, близких к уставке, за счет введения порогового элемента, подключенного к выходу

RC-цепи. При токах утечки, превышающих уставку, включается основной коммутатор, но ввиду отсутствия сигнала поддержки отключается через время, определяемое реле времени. 1 ил., 1 табл.

68338 2

Ограничитель работает следующим образом.

В исходном состоянии включен .защитный коммутатор 2 и отключен основной коммутатор I. Напряжение электросети снижается элементом 5„ и на электроде 7 напряжение не превышает допустимого ограниченного значения. При замыкании электрода ? на свариваемое изделие по сварочной цепи протекает ток, который преобразуется датчиком 6 в сигнал, поступающий на вход усилителя 8. Указанный сигнал усиливается и преобразуется в однополярный выпрямителем 9, что необходимо во избежание задержки запуска на полпериода напряжения сети.

Однополярный сигнал, пропорциональный току в сварочной цепи, поступает с выхода выпрямителя 9 на входы дифференцирующей RC-цепи 10 и второго порогового элемента 17. При значении

1 12

Изобретение относится к сварочной технике, в частности к ограничителям напряжения холостого хода источников питания сварочной дуги.

Цель изобретения — повышение надежности в работе путем исключения зависимости чувствительности ограничителя от токов утечки.

На чертеже изображена схема ограничителя напряжения холостого хода источника питания сварочной дуги.

Ограничитель содержит основной 1 и защитный 2 коммутаторы, включенные между зажимом электросети 3 и источником 4 питания сварочной дуги, токоограничительный элемент 5, бесконтактный датчик б тока, включенный в сварочную цепь между источником 4 и сварочным электродом 7, усилитель

8 сигнала датчика тока, двухполупериоцный выпрямитель 9, дифференцирующую КС-цепь 10, первый пороговый элемент 11, пусковой элемент 12, схему 13 запуска основного коммутатора. 1, реле 14 времени, схему 15 контроля, датчик 16 напряжения и второй пороговый элемент 17.

Схема 13 запуска основного коммутатора и схема 15 контроля могут быть реализованы на любых элементах дискретной автоматики (реле или цифровых интегральных микросхемах).

Структура узлов определяется алгебрологическими уравнениями, составленными по комбинации сигналов на входах и выходах узлов.

1О

30 тока в сварочной цепи, превышающего уставку на. выходе первого порогового элемента 11, появляется перепад напряжения, который включает пусковой элемент 12, который через схему 13 запуска воздействует на основной коммутатор 1. Коммутатор подает на вход источника 4 напряжение электросети. При наличии сварочного тока сигнал с датчика 6 тока поддерживает включенное состояние основного коммутатора 1. После прекращения сварки сигнал поддержки с датчика 6 тока исчезает, включается реле 1.4 времени, после выдержки времени отключается основной коммутатор 1 и система приходит в исходное состояние.

При наличии неисправности ограничителя, выражающейся в отсутствии снижения напряжения в исходном состоянии или несрабатывании основного коммутатора при запуске, схема 15 контроля подает сигнал на защитный коммутатор 2 и система источник питания — ограничитель отключается от электросети.

Алгоритм работы схемы 15 контроля (комбинационная схема) приведен в таблице (приведены не все комбинации входных сигналов, а только те, которые приводят к опасной ситуации и требуют включения защитного коммутатора 2).

При наличии тока утечки сварочных кабелей, превышающего значение уставки, описанным образом включается основ ной коммутатор 1, но ввиду отсутствия сигнала поддержки последний отключается через время, определяемое реле 14 времени. При этом в отличие от нормального режима работы без повышенных токов утечки сигнал на выходе порогового элемента 17 не исчезает. Схема 15 контроля реагирует на ситуацию, когда при наличии сигнала на выходе порогового элемента 17 отсутствует сигнал на выходе пускового элемента 12, и отключает защитный коммутатор 2.

При этом работа элементов 11 и 17 осуществляется следующим образом.

В режиме ХХ без утечки напряжение на входах элементов 11 и 17 равно нулю, управляющие сигналы на выходах элементов 11 и 17 отсутствуют.

В режиме ХХ с наличием тока утечки ниже уставки элементов 11 и 17

Выходной

Режим

Входной сигнал запуска (от 13 времени (от i 4) утечки напря(от 17) жения (от 16 сигнал запуска (от 12) 0 0

0 Режим ожидания запуска

0 1 0 0

0 1 0 0

0 Переходный режим запуска

0 1 0

0 1

0 Режим выдержки времени

0 Режим сварки

1 Выход из строя узла 13

0 0

1 Выход иэ строй узла 1

0 0

1 Утечка в сварочной цепи

5 1268338 а введенным в ограничитель датчиком гового элемента, вход которого соенапряжения, установленным со сторо- динен с выходом выпрямителя, причем ны входа источника, третий вход вход усилителя соединен с датчиком схемы контроля соединен с первым тока и с вторым входом схемы эавходом схемы запуска, ее четвертый g пуска. вход соединен с выходом второго rtopo1268 тации.

3 сигналы на выходах элементов 11 и

17 отсутствуют.

В режиме касания электродом свариваемого изделия на входе дифференцирующей RC-цепи 10 и порогового эле- 5 мента 17 появляется перепад напряжения с достаточно крутым передним фронтом, т.е. на выходе порогового элемента 11 появляется импульс напряжения с амплитудой U,,равной ампли- 10 туде сигнала на входе дифференцирующей КС-цепи. Если Б > Б,, где Uo пороговое напряжение элемента 11, то

J на выходе порогового элемента 11 возникает импульс запуска. При этом 15 не имеет значения возникает или не возникает импульс на выхоце элемента 17 (см. таблицу): схема 15 контроля согласно алгоритму не включает защитный коммутатор 2.

В режиме сварки имеется сигнал на входах элементов 10 и 17, причем его величина заведомо превышает порог Uo элемента 17, но согласно таблице элемент 15 контроля не воздействует на защитный коммутатор 2.

Конденсатор дифференцирующей RC-цепи 10 полностью заряжен,;напряжение на выходе RC-цепи 10 отсутствует. !

Режим утечки характеризуется наличием медленно изменяющегося во времени тока утечки и линейно с ним связанного напряжения на входе элементов 10 и 17. Таким образом, даже при значительной величине этого напряжения на выходе RC-цепи 10 напряжение будет практически от— сутствовать ввиду того, что постоянная времени дифференцирующей цепи много меньше времени изменения тока утечки. Чувствительность устройства по резко изменяющемуся току запуска (через сварочный электрод) определяется порогом Uo,, чувствительность по медленно изменяющемуся

45 току утечки — порогом V . Соотношение порогов Ц, и U<» может быть

Допустим U > U<,> т.е. ток запуска превышает ток утечки. В этом случае устройство отключа-5 ется защитным коммутатором 2 при малых токах в сварочной цепи. Это имеет смысл при желании существенно повысить электробезопасность в ущерб сварочным свойствам. Пусть U

В этом случае запуск происходит при наличии частично заряженного конденЗЗВ ф сатора элемента 10, Устройство остается работоспособным при значительных утечках, что особенно вь|годно при сварке в рудничных условиях, когда наличие рассолов приводит к разьеданию изоляции сварочных кабелей.

На практике обычно задается U =Пок (оптимальный режим). Для исключения запрещенных ситуаций (приводящих к срабатыванию защитного коммутатора 2 от схемы 15) время разряда конденсатора элемента 10 должно быть весьма мало (не более 12 мс при частоте сети 50 Гц).

В предлагаемой схеме ограничителя исключена возможность незапуска при зпачениях тока утечки сварочных кабелей, близких к уставке, за счет введения порогового элемента, подключенного к .выходу дифференциальной RC-цепи. Ограничитель подключается только к первичной цепи источника питания сварочной дуги, что обеспечивает удобство при эксплуаФ о р м у л а и з о б р е т е н и я

Ограничитель напряжения холостого хода источников питания сварочной дуги, содержащий включенный во входную цепь источника питания основной коммутатор, параллельно которому включен токоограничительный элемент, датчик тока, установленный в сварочной цепи со стороны выхода источника, а также усилитель и пусковой элемент, реле времени, первый пороговый элемент, RC-цепи, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повьш ения надежности в работе путем исключения зависимости чувствительности ограничителя от токов утечки, в не— го введены второй пороговый элемент, выпрямитель, схема запуска основного коммутатора и схема контроля, при этом выход усилителя соединен через выпрямитель, RC-цепь, первый пороговой элемент и пусковой элемент с трет.ьим входом схемы запуска, соединенной в свою очередь через реле времени с первым входом схемы контроля, причем выход последней соединен с входом введенной в ограничитель схемы защиты, установленной последовательно с основным коммутатором со стороны входа, второй вход схемы контроля соединен с

1268338

Составитель И. Лурье

Редактор С. Пекарь Техред Л.Сердюкова Корректор B. сутяга

Заказ 5968/11 Тираж 1001 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4