Фазовый регулятор машины контактной сварки

 

Изобретение относится к сварочному оборудованию и может быть использовано для контактной сварки, напр. в цепесварочных автоматах. Цель изобретения - повышение качества сварного соединения за счет повышения быстродействия работы регуляторов. В фазовый регулятор, содержащий датчик тока, интегратор, дискретно-аналоговый зачиститель, аналоговые делитель и перемножитель, введен квадратор, подключенный к выходу дискретно-аналогового вычислителя. В связи с тем, что зависимость квадратора действующего значения сварочного тока линейна в рабочем диапазоне углов отпирания тиристоров, коррекция при отклонении действующего значения сварочного тока от заданного будет более точной уже в следующем периоде. Восстановление заданного значения сварочного тока при резком изменении сопротивления нагрузки сварочного контура длится 1-2 периода сети. Регулятор позволяет повысить стабильность качества сварки заготовок одного вида, особенно в случаях кратковременных (20 и менее периодов сети) циклов сварки. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

Ц )5 В 23 К 11 24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

OPS ГННТ СССР (21) 4482818/25-27

1 (22) 12.07.88 (46) 15.05.90. Бюл. ¹ 18 (71) Ковельский завод сельскохозяйственных машин им.50-летия СССР (72) B.М.Хазан, А.В.Кухарук и,Л,Ф.Николаев (53) 621.79 1.762 (088.8) (56) Техническое описание блока управления циклом контактной сварки

ПК-700, 6ДЭ, 360.908.ТО, 1981.

Техническое описание блока управления тиристорными контакторами, Е.30.00 DYGS фирмы "l3ozch" ФРГ, 1977. (54) ФАЗОВЬЙ РЕГУЛЯТОР МАШИНЫ КОНТАКТНОЙ СВАРКИ (57) Изобретение относится к сварочному оборудованию и может быть использовано для контактной сварки, напр. в цепесварочных автоматах, Цель изобретения — повышение качества сварного

Изобретение относится к сварочному оборудованию и может быть использовано в составе оборудования для контактной сварки, в частности для цепесварочных автоматов.

Цель изобретения — повышение качества сварного соединения за счет повышения быстродействия работы регулятора.

На фиг. 1 изображена функциональная схема фазового регулятора; на фиг.2 †временные диаграммы работы фазового регулятора.

2 соединения за счет повышения быстродействия работы регулятора. В фазовый регулятор, содержащий датчик тока, интегратор, дискретно — аналоговый вычислитель, аналоговые делитель и перемножитель, введеп квадра тор, подключенный к выходу дискретно-аналогового вычислителя. В связи с тем, что зависимость квадратора действующего значения сварочного тока линейна в рабочем диапазоне углов отпирания тиристоров, коррекция при отклонении действующего значения сварочного тока от заданного будет более точной уже в следующем периоде. Восстановление заданного значения сварочного тока при резком изменении сопротивления нагрузки сварочного контура длится

1-2 периода сети. Регулятор позволяет повысить стабильность качества сварки заготовок одного вида, особенно в случаях кратковременных (20 и менее периодов сети) циклов сварки.

2 ил.

Устройство состоит из дифференци-: рующего датчика 1 тока (преимущественно пояса Роговского) соединенного со входом интегратора 2, выход интегратора 2 соединен со входом дискретноаналогового вычислителя 3 среднеквадратических (действующих) значений сварочного тока, состоящего из квадратора 4, сбрасываемого интегратора 5, и вычислителя квадратного корня 6, выход вычислителя 2 соединен со входом квадратора 7, выход квадратора 7 соединен со входом Y аналогового де1563922 теля 8, вход Х делителя 8 соединен задатчиком 9 сварочного тока, выд делителя 8 соединен со входом Х а, алогового перемножителя 10, выход перемножителя 10 соединен с сигналь— цым входом первой ячейки, 11 выборки и хранения, выход ячейки 11 соединен с управляющим входом формирователя

1 2 отпирающих импульсов и сигнальным 10

| входом второй ячейки 13 выборки и храения,. выход ячейки 13 соединен со ходом аналогового перемножителя 10, еинвертирующий вход компаратора 14 инвертирующий вход компаратора 15 15 оединены с общим проводом устройства, инвертирующий вход компаратора (1,4 соединен с неинвертирующим входом омпаратора 15 и является синхрониЗирующим входом устройства, выходы ( омпараторов 14 и 15 соединены с заускающими входами одновибраторов 16

17 соответственно, выход одновибратора 16 соединен с первым входом элемента ИЛИ 18, сбрасывающим входом 25 вычислителя 3 среднеквадратических значений и управляющим входом второй ячейки 13 выборки и хранения, выход одновибратора 18 соединен со вторым фходом элемента ИЛИ 18 и управляющим первой ячейки 11 выборки и хранения, 1 выход элемента ИЛИ 18 соединен с инхронизирующим входом формирователя

12 отпирающих импульсов, выход форМирователя 12 является выходом регуЛятора и соединяется с управляющим входом тиристорного контактора (последний не показан, так как не входит в состав устройства). Управляемый

Напряжением формирователь 12 отпираюЩих импульсов состоит из генератора

19 пилообразного напряжения, компаратора 20, элемента И 21 и генератора

22 отпирающих импульсов. Генератор

19 пилообразного напряжения представ- 5 ,Няет собой сбрасываемый интегратор, На сигнальный вход которого подано стабилизированное постоянное напряжеНие, а сбрасьгвающий вход является синхронизирующим (или тактовым) входом.

Перечень временных диаграмм (фиг; 2): А — синхронизирующий сигнал; Б — напряжение на входе тиристорного контактора при активной наг55 рузке (последнее для лучшей наглядности);  — отпирающие импульсы на выходе устройства; à — сигнал на инвертирующем входе компаратора. 20;

Д вЂ” сигнал на выходе генератора 19 пилообразного напряжения; Š— синхроимпульсы, подаваемые с выхода элемента ИЛИ 18 на тактовый вход генератора 19 пилообразного напряжения;

Ж вЂ” синхроимпульсы, управляющие ячейкой 1 1; И вЂ” синхроимпул ьсы, управляющие вычислителем 3 и ячейкой 13; К сигнал на выходе компаратора 15;

Л вЂ” сигнал на выходе компаратора 14.

Устройство работает следующим об— разом.

Синхросигнал сети, синфазный с подаваемым на силовой агрегат напряжением, поступает на синхронизирующий вход устройства. Компаратор 14 реагирует на отрицательные полупериоды, компаратор 15 — на положительные.

На выходах компараторов 14 и 15 прямоугольные импульсы, сдвинутые друг относитепьно друга на полупериод (180 эл.град). На выходах одновибраторов 16 и 17 — короткие импульсы, также сдвинутые друг относительно друга на 180 эл,град. и привязанные передними фронтами к началам полупериодов синхросигнала. Длительности импульсов, формируемых одновибраторами 16 и 17 выбираются одинаковыми и равными 150-300 мкс. С выхода элемента ИЛИ 18 импульсы длительностью

150-300 мкм и частотой следования, равной удвоенной частоте сети, поступают на синхронизирующий вход генератора пилообразного напряжения. На выходе генератора 18 — пилообразное напряжение, частота первой гармоники которого равна удвоенной частоте сети. В момент сравнения напряжений

А (пилообразного и управляющего) на выходе компаратора 20 устанавливается единичный (высокий) уровень и через элемент И 21 проходит серия отпирающих импульсов, которые подаются на управляющий вход тиристорного контактора, Усилитель отпирающих импульсов и тиристорный контактор на фиг.1 не показаны. Отпирающие импульсы прекращают поступать по окончании текущего полупериода и вновь появляются в следующем полупериоде в момент, определяемый величиной управляющего напряжения, поступающего на инвертирующий вход компаратора 20. Производная регулируемого (сварочного) тока поступает с датчика 1 сварочного тока на выход интегратора 2, где приобретает первоначальную форму, и

5 15б с выхода интегратора 2 поступает на вход дискретно-аналогового вычислителя 3 действующих (среднеквадратических) значений сварочного тока. В конце каждого периода показания вычислителя 3 сбрасываются.

С выхода вычислителя 3 напряжение, пропорциональное действующему значению сварочного гока, поступает на квадратор, напряжение,пропорциональное квадрату действующего значения сварочного тока, поступает на вход

Y аналогового делителя 8. На вход Х делителя 8 поступает напряжение задания с задатчика 9.

3922 6 » 145 ) углом отпирания тиристора», что облегчает вычисление поправки .

Так, при скачкообразном изменении

I более,чем в 2 раза (в эксперименте) поправка (с необходимой точностью — не хуже + ЗЖ) . Для предлагаемого регулятора поправка при тех же условиях происходила за 3-4 периода. Так как сварка иногда длится 15-20 периодов, то повышение динамики регулирования существенно стабилизирует качество сварки однотипных заготовок. !

Формула из обретения

1 ьад

Отношение подается на вход

Х аналогового перемножителя 10. Сигнал с выхода перемножителя 10 в начале каждого положительного полупериода сети записывается в ячейку 11 выборки и хранения, выходной сигнал ячейки

11 является управляющим сигналом для

Формирователя 12 отпиракицих импульсов. В начале каждого отрицательного полупериода сети управляющий сигнал записывается в ячейку 13 выборки и хранения и с ее выхода подается на вход Y перемножителя 10.. Таким образом, управляющее напряжение корректируется в каждом положительном полупериоде текущего периода с учетом управляющего напряжения предыдущего периода. При I =I о, а следовательно, I =I схема, состоящая из элементов 10, 11, 13 мультиплицирует установившееся (независимо от величины) управляющее напряжение в каждом периоде. При появлении рассогласования между I и I> в следующем периоде появляется поправка угла отпирания тиристоров, При возведении I в квадрат происходит более быстрый подход значения q к необходимому в случае рассогласования между I»>e

I . Это объясняется более высокой линейностью зависимости 1 > (V), чем

I () в рабочем диапазоне (45 Р 6

Фазовый регулятор машины контактной сварки, содержащий датчик тока, 20 соединенный через интегратор с входом дискретно-аналогового вычислителя, среднеквадратичных значений, аналоговьпr делитель, вход Х которого соединен с задатчиком тока, выход аналого25 ваго делителя соединен через аналоговый перемножитель и первую ячейку выборки и хранения с входом формирователя управляющих импульсов, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока синхронизации, второй выход которого соединен с управляющим входом аналогового перемножителя, третий выход блока синхронизации соединен с управляющими входами дискретно-аналогового вычислителя среднеквадратичных значений и второй ячейки выборки и хранения, выход которой соединен с входом Y аналогового перемножителя, а вход второй ячейки выборки и хране ния соединен с выходом первой ячейки

;40 выборки и хранения, о т л и ч а ю— шийся тем; что, с целью повышения качества сварного соединения за счет повышения быстродействия работы pery45 лятора, в него введен квадратор, вход которого соединен с выходом дискретно-. аналогового вычислителя среднеквадратичны значений, а выход квадратора соединен с входом Y аналогового де50 лителя.

1563922

Составитель Г,Чайковский

Техред Л.Олийньис Корректор Н.Ревская

Редактор И.Сегляник

Заказ 1126 Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открь1тиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина, 1 )1