Способ автоматического регулирования процесса высокочастотной сврки

 

Изобретение относится к сварке. Цель изобретения - повышение точности регулирования. На мощность источника питания нагревательного устройства воздействуют в зависимости от изменений амплитуды пульсаций высокочастотного напряжения (ВН) в сварочном контуре. Дополнительно формируют сигнал, характеризующий пульсации напряжения источника питания, и вычитают его из сигнала, характеризующего пульсации ВН в сварочном контуре, а амплитуду результирующего сигнала используют для формирования управляющего сигнала. Дополнительный контроль напряжения источника питания с формированием сигнала, характеризующего пульсации его напряжения, и вычитание из сигнала пульсаций ВН в сварочном контуре сигнала, характеризующего пульсации напряжения источника питания, дают возможность получить сигнал, характеризующий только процесс сварки, что позволяет амплитуду его использовать для формирования управляющего сигнала, а это приводит к повышению качества сварного соединения. 1 ил.

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

25 А1

П9) SU и!! (51)5 В 23 K 13 0

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4455183/27-27 (22) 05.07.88 (46) 15.05.90.,Бюл. М - 18 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт трубной промышленности (72) И.В.Воротило (53) 621.791.77 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР й=. 335889, кл. В 23 К 13/00, 1970. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ.ПРОЦЕССА ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ

СВАРКИ (57) Изобретение относится к сварке.

Цель изобретения — повьппение точности регулирования . На мощность источника питания нагревательного устройства воздействуют в зависимости от изменений амплитуды пульсаций высокочасИзобретение относится к сварке, а конкретно к автоматическому регулированию процессов высокочастотной (ВЧ) сварки, и может быть использовано прн изготовлении прямошовных труб и профилей.

Цель изобретения — повьппение точности регулирования процесса ВЧ сварки.

На чертеже приведена блок-схема устройства для реализации способа.

Устройство состоит из нагревательного устройства 1 и его источника питания 2, управляемого регулятором

2 тотного напряжения (ВН) в сварочном контуре. Дополнительно формируют сигнал, характеризующий пульсации напряжения источника питания, и вычитают его из сигнала, характеризующего пульсации ВН в сварочном контуре, а амплитуду результирующего сигнала используют для формирования управляющего сигнала. Дополнительный контроль напряжения источника питания с формированием сигнала, .характеризующего пульсации его напряжения, и вычитание из сигнала пульсаций ВН в сварочном контуре сигнала, характеризующего пульсации напряжения источника питания, дают возможность получить сигнал, характеризующий только процесс сварки, что позволяет амплитуду его использовать для формирования управляющего сигнала, а это приводит к повьппению.качества сварного соединения. 1 ил.

3, на один вход которого подключен задатчик мощности 4. Датчик пульсаций ВЧ напряжения 5 нагревательного устройства 1 подключен к неинверс- (Я ному входу операционного усилителя

6, а к инверсному входу подключен датчик пульсаций напряжения 7 источника питания 2. Выход операционного усилителя 6 соединен со входом преоб- Ь разователя амплитуда †напряжен 8.

К входам устройства сравнения 9 подключены источник эталонного сигнала

10 и выход преобразователя 8. Устройство сравнения 9 через тумблер 11 под1563925 к ючено ко второму входу регулятора

3. Кроме того, к выходам преобразова— т ля 8 и устройства сравнения 9 под— ключены микроамперметры 12 и 13 со— ответственно.

Способ осуществляется следующим образом.

Формируют сигнал, характеризующий п льсации ВЧ напряжения в сварочном контуре. Одновременно формируют сигхарактеризующий пульсации напряия источника питания и вычитают ! из сигнала, характеризующего . пульсации ВЧ напряжения в сваРочном 15 ! контуре, а амплутуду результирующего сигнала используют для формирования у правляющего сигнала. Для этого наревательным устройством 1 подводят

ВЧ энергию в кромки свариваемой заотовки, величина нагрева которых зависит от мощности, получаемой нагевательным устройством 1 от источика питания 2, которым управляют егулятором 3 с помощью задатчика 25 ощности 4. Датчиком 5 контролируют, Ч напряжение в сварочном контуре агревательного устройства 1 и фор- . руют сигнал, характеризующий пульации ВЧ напряжения, который подают . а неинверсный вход операционного силителя 6. Датчиком 7 контролируют н апряжение источника питания 2, формируют сигнал, характеризующий пульации этого напряжения, и подают его ,а инверсный вход операционного усиителя 6. Операционным усилитем 6 роизводят вычитание сигнала датчика ! характеризующего пульсации напряжения источника питания 2, из сигнала датчика 5, характеризующего пуль—

40 сации ВЧ напряжения в сварочном контуре нагревательного устройства 7

7аким образом, на выходе операционйого усилителя 6 получают сигнал, характеризующий только процесс ВЧ сварки без помех, обусловленных наЛичием пульсаций напряжения источниka питания (тиристорное управление трехфазным выПрямителем и броски напряжения при включении и отключе50 нии других потребителей), Выходной сигнал операционного

Усилителя 6 подают на вход преобразователя 8, которым преобразуют ампли-. туду сигнала в напряжение постоянйого тока и это напряжение, пропорциональное амплитуде пульсаций ВЧ напряжения в сварочном контуре, зависящей от режима сварки, подают на один вход устройства сравнения 9. На второй вход устройства сравнения 9 подают напряжение от источника эталонного сигнала 10 и при оптимальной мощности нагрева, котоРую устанавливают задатчиком мощности 4 при работающей сварочной установке, источником эталонного сигнала 10 уравновешивают выходное напряжение преобразователя 8 в устройстве сравнения 9 таким образом, чтобы на выходе последнего напряжение равнялось нулю. После этого тумблером 11 подключают. выход устройства сравнения 9 ко второму входу регулятора 3. Микроамперметр

12 используют для установки оптимального режима нагрева и его предвари— тельно калибруют по результатам испытаний качества сварного изделия, Микроамперметр 13 используют для балансировки устройства сравнения 9 после установки оптимального режима сварки.

В процессе ВЧ сварки изменяется толщина свариваемых кромок, магнитная проницаемость металла и феррита, напряжение электрической сети. Эти изменения приводят к изменению нагрева кромок, вызывающему отклонение качества сварного соединения от оптимального значения. Изменения нагрева кромок по любым причинам приводят к изменению параметров сварочного про— цесса, которые приводят к изменению амплитуды и частоты пульсаций ВЧ напряжения сварочного контура. Изменившийся при этом сигнал датчика 5 используют для последовательного изменения выходных сигналов операционного усилителя 6, преобразователя

8, устройства сравнения 9 и регулятора 3. Выходным сигналом регулятора 3 изменяют мощность источника питания

2 таким образом, чтобы привести процесс сварки к оптимальному режиму, характеризуемому определенной амплитудой пульсаций ВЧ напряжения в сварочном контуре и полученной экспериментально по результатам исследований качества образцов сварнбго шва, сваренных при различных мощностях нагрева. Мощность источника питания 2 изменяют до тех пор, пока процесс сварки не станет оптимальным. При этом амплитуда пульсаций ВЧ напряжения сварочного контура станет равной выбранной при настройке, а выходной

Составитель В.Пучинский

Корректор Т.Палий

Техред Л.Олийнык, Редактор И. Сегляник

Заказ 1126 Тираж 622 - Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

5 156 сигнал устройства сравнения 9 станет равным нулю. Регулятором 3 поддержи— вают мощность источника питания 2 на достигнутом уровне до следующего отклонения по любым причинам процесса сварки от оптимального режима. При очередном изменении параметров свар— ки при любом возмущении процесса про— изводят аналоговые операции контроля режима, обработки информации и формирования управляющего сигнала и тем самым поддерживают автоматически процесс сварки в оптимальном режиме.

По сравнению с известным способом дополнительный контроль напряжения источника питания с помощью датчика пульсаций напряжения, сигнал которого вычитают в операционном усилителе из сигнала пульсаций ВЧ напряжения в сварочном контуре, позволяет получить сигнал, характеризующий только процесс ВЧ сварки, что позволяет его амплитуду использовать для формирования управляющего сигнала; а это при3925

6 водит к повышению точности регулирсвания, и, как следствие, к повышению качества сварного соединения.

5 формулаизобретения

Способ автоматического регулирования процесса высокочастотной сварки, заключающийся в том, что воздействуют на мощность источника питания нагревательного устройства в зависимости от изменения амплитуды пульса— ций высокочастотного напряжения в сварочном контуре, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения точности регулирования, дополнительно формируюг сигнал, характеризующий пульсации напряжения источника питания, и вычитают его из сигнала, ха20 рактеризующего пульсации высокочастотного напряжения в сварочном контуре, амплитуду результирующего сигнала используют для формирования сигнала, управляющего мощностью источ25 ника питания.