Патлгш-ихиическаг!с'-^ьлио 1 tkaустановка для

 

ОП И САНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИ Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

263058

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 21h, 30/02

Заявлено 02, Ill.1967 (№ 1136962/25-27) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 09.Ill.1970. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 2.IX.1970

МПК Н 05b

УДК 621.791.947.55.037 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения В. P. Лепп, Ю. С, Севиев, И. С. Шапиро, Б. Д. Бейдер и Л.

Заявитель

УСТАНОВКА ДЛЯ ПЛАЗМЕННО-ДУГОВОЙ РЕЗКИ МЕТАЛЛОВ

Установка, предназначенная для использования в металлообрабатывающей промышленности, может быть применена для резки металлов и сплавов толщиной до 200 мм.

Известна установка для плазменно-дуговой резки металлов, состоящая из резака, àïïàратного шкафа и источника питания с цепью внешней обратной связи по току, выполненногс в виде трансформатора и магнитного усилителя с намагничивающей и размагничивающей обмотками, причем намагничивающая обмотка имеет узел смещения, а в цепи внешней ооратной связи установлен трансформатор тока с выпрямителем.

Предложенная установка отличается от известной тем, что в цепь внешней связи по току введен управляемый диод, цепь управления которого присоединена к выпрямителю трансформатора тока через независимый регулируем..й источник постоянного тока, включенный встречно с выпрямителем. В цепь между источником питания и изделием введено реле дуги, нормально открытые контакты которого подключены последовательно с намагничиваю. щей обмоткой магнитного усилителя, причем при механизированной резке нормально закрытые контакты реле подключены последовательно с размагничивающей обмоткой усилигеля. В узел смещения и в цепь внешней обратной связи введены цепочки RC.

Такое выполнение устройства позволяет повысить качество резки за счет обеспечения плавного регулирования и программирования р::бочего тока в процессе резки.

На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемой установки; на фиг. 2 — принципиальная схема источника питания.

Предлагаемая установка содержит источник питания 1 режущей дуги, источник питания 2

10 дежурной дуги, источник 8 опорного напряжения, аппаратный шкаф 4, резак б.

Внутри аппаратного шкафа 4 расположены осциллятор б, реле времени 7, блок 8 регулировки режущей смеси газов, релейная цепь 9, переключатель В1 и реле дуги РД. На наружной стороне шкафа находится пульт 10 управления механической резкой, а на рукоятке резака б — кнопка 11 «пуск — стоп» для управ20 пения ручной резкой.

Источник питания 1 (фиг. 2) содержит контактор К, силовой трансформатор ТС (его вторичную обмотку можно переключить по схеме звезды или треугольника); магнитный усили25 тель МУ с намагничивающей ОУ1 и размагничивающей ОУ2 обмотками управления (начала оомоток обозначены буквами «Н», KOH. цы — «К»), схему управления, состоящую и:узла обратной связи и узла плавного нараста

30 ния тока резки.

263058

В узел обратной связи по рабочему току входят трансформатор тока ТТ, мостовой выпрямитель Дl — Д4, нагру>кенный на сопротивление Rl, интегрирующая цепочка R2—

С1, полупроводниковый управляемый диод Д5 и полупроводниковый диод Д8. К сопротивлению й2 прикладывается опорное напряжение

U, от независимого регулируемого источника

8 постоянного тока (фиг. 1) . Цепь плавного нарастания рабочего тока, питающая обмотку

ОУ1, состоит из сопротивлений R4, Р5 и конденсатора С8. Цепь плавного нарастания, питающая обмотку ОУ2, состоит из сопротивления Ю, конденсатора С2 и полупроводникового диода Д7. Обе эти цепи коммутируются контактами реле дуги РД. На фиг. 2 показан также переключатель В2, имеющий два положения, обозначенные надписями «ручная» н

«машинная» (резка).

При ручной резке установку используют в следующем порядке.

Вторичную обмотку трансформатора ТС включают треугольником. Переключатель В2 переводят в положение «ручная», размыкая тем самым цепь Р8 — Дб — Д7 — С2. Переключатель О1 ставят в положение «ручная», переводя управление с пульта 10 на кнопку 11 на резаке 5. Блоком 8 устанавливают состав и расход режущей смеси. Нажатием кнопки

11 через релейную цепь 9 включают подачу газа и продувают газовые коммуникации. Одновременно включается реле 7, которое через заданный проме>куток времени включает осцн: лятор б, возбуждающий дежурную дугу.

K,Hîïêà 11 подает сигнал на включение контактора К. Тем самым подается питание на первичную обмотку трансформатора ТС.

При касании факелом дежурной дуги изделия возбуждается режущая дуга.

Реле РД, срабатывая, закорачивает сопротивление R4, и в обмотке ОУ1 плавно нарастает ток. Время нарастания определяется соотношением величин сопротивления R5 и емкости С8.

В соответствии с ростом тока обмотки ОУ1 возрастает и рабочий ток до вступления в действие цепи обратной связи, что происходит следующим образом. После выпрямления в мостовом выпрямителе Дl — Д4 ток вторичной обмотки трансформатора ТТ создает на сопротивлении

Rl напряжение обратной связи U„, пропорциональное величине рабочего тока. Встречно сму на сопротивление R2 прикладывают опорное напряжение U,„.

Суммарное действие У„и 1l,„создает в цепи управления диода Д5 ток 1, .

Пульсации и возможные колебания тока 1>, интегрируются цепью R2 — Сl. Таким образом, момент открывания диода Д5 регулируют величиной U,„.

Через открывшийся диод Д5 питание поступает в обмотку ОУ2 в направлении от конца к началу, и магнитный усилитель размагничивается. Таким образом, дальнейший рост рабочего тока невозможен. Диод Д8 снимает перенапряжение при запирании диода Д5. На ра5

65 бсчсм значении тока производят резку, перемещая резак вдоль линии реза. Если в процессе резки надо изменить рабочий ток, регулируют опорное напряжение U èñòî÷íèêà 8.

Для прекращения резки нажимают кнопку 11; при этом релейная цепь 9 отключает контактор К, режущая дуга гаснет, разрывается цепь реле РД, которое с выдержкой времени прекращает подачу газа.

Для механизированной резки переключатели

81 и В2 переводят в положение «машинная», обеспечивая управление процессом резки от пульта 10 и замыкая цепь R8 — Дб — С2. Ре>кимы механизированной резки отличаются от режимов ручной резки повышенным напряженнем холостого хода и рабочей дуги. Поэтому вторичную обмотку трансформатора ТС включают звездой.

Установив состав газа, нажатием кнопки (пуск — стоп» на пульте 10 включают описаншл выше цикл работы установки. Начальное пониженное значение рабочего тока в момент возбуждения режущей дуги получают размагничиванием магнитного усилителя. Через нормально замкнутые контакты реле РД по цепи

Ю вЂ” Дб-- Д7 в обмотку ОУ2 поступает ток в направлении от конца к началу, в результате чего магнитный усилитель размагничивается; одновременно заряжается конденсатор C2. Величину размагничивающего тока выбирают при помощи сопротивления R8 такой, чтобы суммарное действие обмоток управления ОУ1 и ОУ2 обеспечивало достаточно малый начальный ток. При возбуждении дуги реле РД размыкает цепь Р8 — Дб — Д7 и закорачивает сопротивление R4. Размагничивающий ток в обмотке ОУ2 плавно спадает благодаря емкости С2, а намагничивающий ток в обмотке

ОУ1 возрастает, как и при ручной резке. В соответствии с этим растет и рабочий ток до заданного значения.

Так как момент воздействия обратной связи определяется только величиной рабочего тока и опорного напряжения, то система отрицате,"ьной обратной связи не требует переключений и работает одинаково как при ручной, так и при механизированной резке. Поскольку величина установившегося рабочего тока определяется величиной опорного напряжения, на предлагаемой установке значение рабочего тока регулируется бесступенчато. Кроме того, поягляется возмо>кность программировать рабочий ток в процессе резки изменением опорного напряжения на выходе источника 8.

Предмет изобретения

1. Установка для плазменно-дуговой резки металлов, состоящая из резака, аппаратного шкафа и источника питания с цепью внешней обратной связи по току, выполненного в виде трансформатора и магнитного усилителя с намагничивающей и размагничивающей обмотками, причем намагничивающая обмотка име263058

Сель ет узел смещения, а в цепи обратной связи усгановлен трансформатор тока с выпрямителем, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества резки за счет обеспечения плавно о регулирования и программирования рабочего тока в процессе резки, в цепь внешней обратной связи по току введен управляемый диод, цепь управления которого присоединена к выпрямителю трансформатора тока через независимый регулируемый источник постоянного тока, включенный встречно с выпрямителем, а в цепь между источником питания и изделием введено реле дуги, нормально открытые контакты которого подключены последовательно с намагничивающей обмоткой магнит5 ного усилителя, причем при механизированной резке нормально закрытые контакты реле подключены последовательно с размагничивающей обмоткой усилителя, 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, 10 что в узел смещения и в цепь внешней обратной связи введены цепочки RC.

263058 (ать

Фиг 2

Составитель И. Лурье

Техред 3. Н. Тараненко Корректор Л, А. Фирсова

Редактор

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2356/!5 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5