Устройство для снижения напряжения холостого хода источника сварочного тока

Устройство для снижения напряжения холостого хода источника сварочного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Авторы изобретения

3. Е. Рожанский и О. Н. Губарев

Харьковский инженерно-экономический институт (1I ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СНИЖЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ ХОЛОСТОГО

ХОДА ИСТОЧНИКА СВАРОЧНОГО ТОКА

Изобретение относится к сварочному производству, в частности к устройствам для снижения напряжения холостого хода источников сварочного тока.

Известно устройство для снижения напряжения сварочного трансформатора, содержащее вспомогательный источник безопасного напряжения, основной и защитный коммутаторы, датчики тока и

I 10 напряжения, элементы выдержки времени, причем во входную цепь .основного коммутатора коньюнктивно включены прямой выход датчика тока и йнверсный выход датчика напряжения, а во входную цепь защитного коммутатора включен прямой выход датчика напряжения сварочной цепи (11

Недостатком устройства является то, что не устраняются должные срабатывания основного коммутатора при протекании тока через тело человека.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для снижения напряжения холостого хода источника питания сварочной дуги, содержащее вспомогательный источник безопасного напряжения, основной и защитный коммутаторы, чувствительный датчик тока, датчик сварочного тока, ключевой элемент и элемент защиты, во входную цепь которого коньюктивно включены один из выходов основного коммутатора совместно с выходом ключевого элемента,при этом инверсный выход элемента защи.-в ты включен во входную цепь основйого коммутатора, а его прямой выход подключается к управляющему входу защитного коммутатора (2)

Существенным недостатком этого устройства является высокая степень вероятности ложных включений основного коммутатора в исправном устройстве в момент прикосновения человека к токоведущим элементам сварочной цепи и при пониженном сопротивлении изоляции этой цепи. В этом случае

87209 человек длительно находится под aosдействием полного напряжения холостого хода, что, разуеется, недо-пустимо.

Цель изобретения - исключение ложных срабатываний основного коммутатора при пониженном сопротивлении изоляции сварочной цепи, при случайном прикосновении человека к электродержателю. 1О

Поставленная цель достигается тем, что в устройства для снижения напряжения холостого хода источника сварочного тока, содержащее вспомогательный источник безопасного напряжения, подключенный к сварочной цепи, чувствительный датчик тока, датчик сварочного тока, установленные в той же цепи, пусковой элемент, элемент контроля исправности устройства и элемент защиты с цепью управления„ин, версный выход которого включен во входную цепь основного коммутатора, а прямой выход — ao входную цепь saщитного коммутатора, и элемент выдержки времени один из прямых выходов чувствительного датчика тока совместно с инверсным выходом датчика сварочного тока коньюнктивно включены во входную цепь элемента защиты,при этом в цепь управления указанного элемента защиты введен элемент выдержки времени на отклонение устройства при повышенных токах утечки в сварочной цепи.

На чертеже представлена блок-схема устройства для снюкения напряжения ,холостого хода источников сварочного тока.

Устройство содержит вспомогательный источник базопасиого напряжения

1, трансформатор тока 2, включенный в сварочную цепь, чувствительный датчик

3 тока с прямыми выходами 4 и 5,: пусковой элемент 6 с прямым выходом

7, элемент 8 выдержки времени полного напряжения холостого хода, элемент 9 контроля исправности устройства с инверсным выходом 10, датчик 11 сварочного тока с инверсным выходом 12, эле- 50 мент 13 защиты с инверсным выходом

14 и прямым выходом 15, элемент 16 выдержки времени на отключение устройства при повышенных токах утечки в сварочной цепи, основной коммутатор 55

17 с прямыми выходами 18 и 19 и инверсным выходом 20, защитный коммутатор 21 с инверсным выходом 22. Устрой6 ство содержит также сварочный трансформатор 23, электрод 24 и иэделие 25.

Устройство работает следующим образом.

В момент замыкания промежутка электрод 24 - изделие 25 по сварочной цепи к трансформатору 2 тока от источника безопасного напряжения 1 протекает ток, достаточный для срабатывания чувствительного датчика 3 тока, замыкающего свои прямые входы

4 и 5. Выход 4 включает пусковой элемент 6 и элемент 9 контроля исправности устройства. Пусковой элемент

6 "воим прямым выходом 7 включает основной коммутатор 17, после включения которого размыкается его инверсный выход 20, замыкается прямой выход 18, и начинается режим сварки.

Срабатывает датчик 11 сварочного тока и размыкает свой инверсный выход

12 в цепи элемент защиты 13. В промежуток времени от момента замыкания

° прямого выхода 19 основного коммутатора 17 до начала сварки и размыкания инверсного выхода 12 датчика 11 сварочного тока цепь элемента 13 защиты замкнута, однако он не срабатывает, так как элемент 16 выдержки времени задерживает его включение на время, необходимое для зажигания дуги при полном напряжении холостого хода, практически на 0,1-0,2 с.

В момент прекращения варки отключается датчик 11 сварочного тока и чувствительный датчик 3 тока„ размыкающий свои прямые выходы 4 и 5.Выход 5 размыкает цепь элемента 13 защиты, а выход 4 размыкает цепь пускового элемента 6 и элемента 9 контроля исправности устройства. Оба эти элемента отключаются с выдержкой времени обусловленной элементом

8 выдержки времени, практически 0,91,0 с, причем элемент 6 отключает основной коммутатор 17, а элемент 9 замыкает свой инверсный выход 10 в цепи 13 защиты. Элемент 13 не срабатывает, так как выдержка времени, обусловленная элементом 16, больше, чем время отключения основного коммутатора 17 и размыкания его прямого выхода 19, Если после прекращения сварки и по истечении выдержки времени, обусловленной элементом 8, основной коммутатор не отключается, например в результате привариваиия контактов основного коммутатора 17 или пускового элемента 6, то прямой вы<

872096 6

10 !

Формула изобретения 40

50 ход 19 остается замкнутым и после от-. ключения элемента 9 и замыкания его инверсного выхода 10 включается элемент 13 защиты, который своим инверсным выходом 14 отключает основной

5 коммутатор 17, а прямым выходом 15 включает защитный коммутатор 21, ин- версный выход 22 которого отключает сварочный трансформатор 23 от сети.

Если после прекращения варки сварщик оказывается под полным напряжением холостого хода и по нему протекает ток, то датчик 11 сварочного тока отключается и замыкает свой ичверс. Am выход 12, а чувствительный датчик

3 тока остается включенным и его прямой выход 5 замкнутым. При этом с выдержкой времени, обусловленной элементом 16, включается элемент 13 защиты, который отключает основной коммутатор 17 и защитный коммутатор 21.

Включение элемента 13 защиты и отключение коммутаторов 17 и 21 происходит также при пониженных сопротивлениях изоляции и протекании в сварочной цепи токов утечки, достагочных для удержания чувствительного датчика тока включенным. Следовательно, при повышенных токах утечки в сварочной цепи независимо от того обусловлены они протеканием тока через человека Или пониженным сопротивлением изоляции т,е. во всех случаях, когда возникает опасность для жизни человека, устройство отключается и снижает напряже35 ние холостого хода до 12 В с минимальной выдержкой времени, определяемой элементом 16. Отключение устройства и снижение напряжения до 12 В с выдержкой времени, определяемой элементом 8, происходит только в тех случаях, когда человек не находится под напряжением. Это позволяет существенно увеличить выдержку элемента 8, т,е. увеличить выдержку времени полного напряжения холостого хода и,следовательно улучшить условия производства сварочных работ. !

Опасность ложных включений устройств особенно возросла в последние годы и в связи с тем, что, в целях улучшения условий сварки, чувствительность устройств на включение стремятся повысить. Так, например, устройство УСНТ-06У2,пвинятое за базовый объект н серийно выпускаемое промышленностью, срабатывает при напряжении в сварочной цепи 12 В и сопротивлении этой цепи 500 Ом и менее, т,е. соответственно,.при токах

0,024 В и более, Известно, что сопротивление тела человека прн неблагоприятных условиях снижается до 500600 Ом. Если также учесть токи утечки через сопротивление изоляции сварочной цепи, то очевидно, что ложное включение устройства и появление полного напряжения холостого хЪца в сва» с рочной цепи в момент смены.электродов весьма вероятно. Устранить этот недостаток можно снизив чувствитель-,. ность устройства, например отрегулировать устройство так, чтобы оно включалось при сопротивлении 30-50 Ои и менее. Однако при такой чувствительности существенно затрудняется работа сварщика, снижается производительность труда и ухудшается качество сварки.

Увеличение выдержки времени, в течение которой в сварочной цепи поддерживается полное напряжение холостого хода от 1,0 с до 2,0 с позволяет повысить производительность труда сварщика при сварке потолочных швов минимум на lOX, а вертикальных на 57, что обеспечивает экономический эффект по Советскому Союзу сотни тысяч рублей. Экономический эффект от повышения качества сварки зависит от особенностей свариваеиых изделий и также значителен.

Устройство для снижения напряжения холостого хода источника сварочного тока, содержащее вспомогательный источник, безопасного напряжения, подключенный к сварочной цепи, чувствительный датчик тока, датчик сварочного тока, установленные в той же цепи пусковой элемент, элемент защиты с цепью управления, инверсный выход которого включен во входную цепь основного коммутатора, а прямой выход — во входную цепь защитного коммутатора, и элемент выдержки времени, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью исключения ложных срабатываний устройства при пониженном сопротивленин изоляции сварочной цепи при случайном прикосновении человека к электрододержателю один из прямых выходов чувствительного датчика тока совместно с инверсным выходом датчкка сварочного тока коньюнктивно включены во входную цепь элемента защиты, при этом в цепь управления указанного

872096 элемента защиты введен элемент выдержки времени.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское

У 233137, кл. В

2. Авторское

В 560712, кл. В свидетельство СССР

23 К 9/10, 03.10.66. свидетельство СССР

23 К 9/10, 01.10.75.

ВйИИПИ Заказ 8890/18 Тираж 1151 Подписное

Филиал ППП."Патент", г. Ужгород, ул. 11роектная,