Устройство для автоматического измерения энергии при стыковой сварке

Устройство для автоматического измерения энергии при стыковой сварке

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

И ЗОВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соввтсинк

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ау (22) Заявлено 070480 (21). 2905802/25-27 с прнсоеаинением заявки М (23)Приоритет а (5})M. Кл.

В 23 К 11/04

1оеударетмвве кеиктвт

CCCP ев делам изабретеии11 н открытий

Опубликовано 301181. Бюллетень Лю 44

Дата опубликования описания 361131 (53) УДК 621; 791.. 762 (088.8) 72) Авторы (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ

ЭНЕРГИИ ПРИ СТЫКОВОЙ СВАРКЕ

Изобретние относится к стыковои электросварке и может быть использо-! вано в системах регулирования энергии в электросварочных машинах.

Известно устройство для измерения энергии для контактных точечных . машин, содержащее датчик тока и напряжения, умножитель, согласующие усилители и преобразователь тока в частоту импульсов (1).

К недостаткам этого устройства следует отнести то, что оно предназначено для контактной точечной сварки и не обеспечивает необходимой точности и быстродействия измерения энергии в стыкосварочных машинах за минимальное время, например, полупериод или период переменного тока.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для автоматического измерения энергии при стыковой сварке, содержащее датчики напряжения и тока сварки, подсоединенные к блоку умножения, выход которого через входные ключи подключен к интеграторам, выходы которых через выходные ключи подсоединены к четырехвходовой схеме ИЛИ, управляющие входы интеграS торов подключены к блоку сброса (2).

Устройство характеризуется недостаточными быстродействием (период переменного тока) и надежностью, 10 вследствие сравнительной сложности схемы, требующей регулировки четырех ,параллельных цепей измерения.

Цель изобретения — повышение надежности работы за счет исключения

1$ влияния помех на работу устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для автоматического измерения энергии при стыковой сварке, содержащее датчики напря-. жения и тока сварки, подсоединенные на входы блока умножения, выход которого через интегрирующий блок соединен с усилителем, выход последнего является первым выходом устрой8849 счва, управляющий вход интегрирующего блока соединен с блоком сброса, а также схему ИЛИ, введены последовательно соединенные фильтр, выпрямитель, нуль-орган и формирователь импульсов, при этом выход последнего является вторым выходом устройства, вход фильтра соединен с выходом датчика тока, выход нуль-органа соединен с одним из входов элемента 1О

ИЛИ, другой вход которого соединен с выходом формирователя импульсов, а выход элемента ИЛИ соединен с бло— ком сброса.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства, на фиг. 2 — диаграммы напряжений на соответствующих выходах элементов, приведенных на блоксхеме устройства.

В устройстве выходы датчика 1 на-, щ пряжения и датчика 2 тока сварки соединены со входом блока 3 умножения. Кроме этого, выход датчика 2 тока подключен на вход фильтра 4. К выходу блока 3 умножения подключен 2g интегрирующий блок 5, к которому подключен блок 6 сброса интегратора интегрирующего блока 5, выход интегрирующего блока 5 подключен на вход усилителя 7, выход которого одновременно является и выходом устройства.

Выход фильтра 4 соединен со входом выпрямителя 8, выход которого через нуль-орган 9 соединен со входом формирователя импульсов 10 и элемента

ИЛИ 11, при этом на вход этого же

33 элемента подключен выход формирователя 10 импульсов, который является вторым выходом устройства. Выход элемента ИЛИ 11 подключен на вход блока 6 сброса интегратора интегри40 рующего блока 5.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы напряжения и тока сварки подаются с датчиков 2 и 1 на блок 3 умножения. Одновременно этот сигнал с датчика 2 тока поступает на фильтр

4, с выхода которого напряжение поступает на выпрямитель 8. С выхода выпрямителя сигнал поступает на нульорган 9, а с его выхода на формирователь 10 импульсов и на вход. элемента ИЛИ 11; Кроме того, сигнал с выхода формирователя 10 импульсов также поступает на вход элемента Ы

ИЛИ 11. С выхода элемента ИЛИ 11 сигнал через узел сброса интегратора интегрирующего блока 5 интегрирования

10 4 разрешает интегрирующему блоку 5 интегрирование сигнала, поступающего от блока 3 умножения. Сигнал с выхода интегрирующего блока 5 через усилитель 7 поступает на первый выход устройства.

При поступлении сигналов напряжения в первый полупериод (положительный) от датчика 1 напряжения (фиг.2, 04) и датчика 2 тока (фиг.2, О ) блок 3 умножения обеспечивает их умножение (фиг.2, U ). Одновременно сигнал от датчика 2 тока, последовательно проходя фильтр 4, исключающий ложный запуск нуль †орга при помехах и кратковременных провалах в кривой тока до нуля выпрямитель 8, нуль-орган 9, элемент ИЛИ 11, узел

6 сброса интегратора, разрешает интегрирование блоку 5 (фиг.2, Uy

% 9)

По окончании полуволны тока на выходе интегратора интегрирующего блока 5 устанавливается постоянное значение напряжения, пропорциональное значению энергии, подводимой к стыку из сети за полупериод переменного тока. Одновременно после оконча- ния полуволны тока нуль-орган 9 запускает формирователь 10 импульсов, выходной сигнал которого обеспечивает работу интегратора интегрирующего блока 5 (фиг.2, U ), и кроме этого, поступает на выход устройства для применения в системах регулирования.

-В течение времени ширины импульса формирователя 10 импульсов, имеющега длительность порядка 1Х от полупериода напряжения сети, в системе регулирования должен производиться запрет формирования импульсов управления сварочным током, а напряжение на выходе усилителя 7 остается постоянным и может быть использовано в системе регулирования энергии.

После окончания импульса и при отсутствии тока сварки блок 6 сброса сбрасывает интегратор интегрирующеFo блока 5 в нулевое состояние.

На этом цикл интегрирования и выдачи сигнала, пропорционального значению энергии за полупериод, заканчивается.

С приходом отрицательной полуволны тока цикл повторяется.

Таким образом, благодаря тому, что время интегрирования выбрано равным полупериоду переменного тока (не более) промышленной частоты, 884910 на выходе устройства к концу полупериода всегда будет сигнал, пропорциональный энергии. Следовательно, предлагаемое устройство имеет, с одной стороны, запаздывание, равное полупериоду переменного тока, а с другой — выходной сигнал, представ-; ленный в виде напряжения постоянного тока определенной длительности после окончания полуволны тока.

Применение предлагаемого устройства позволит повысить надежность систем регулирования энергии в процессах стыковой электросварки.

Формула изобретения

Устройство для,автоматического измерения энергии при стыковой свар- 26 ке, содержащее датчики напряжения и тока сварки, подсоединенные на входы блока умножения, выход последнего через интегратор соединен с усилителем, выход которого является первым выходом устройства, причем управляющий вход, интегрирующего блока соединен с блоком сброса, а также элемент ИЛИ, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы, за счет исключения влияния помех на работу устройства, в него введены последовательно соединенные фильтр, выпрямитель, нульорган и формирователь импульсов, при этом выход последнего является вторым выходом устройства, вход фильтра соединен с выходом датчика тока, выход нуль-органа соединен с одним из .входов элемента ИЛИ, другой его вход соединен с выходом формирователя импульсов, а выход элемента

ИЛИ соединен с блоком сброса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Автоматическая сварка", В 3, 1978, с. 70-71.

2. Авторское свидетельство СССР

В 5б9415, кл. В 23 К 11/04, 29.01.76 (прототип).