Устройство для контроля режима электрической сварки

 

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зарегиеп!рировано в Бюро по ю;ией реаистрации изобретений Госплана при СНК. . i Å tI ?11! jj. ;-1 аe:!! устройство для контроля режима электрической"свнаръи-.

Заявлено 17 февраля 1938 года в НКЭП за № 15155 с присоединением заявок

¹ 15154 н М 151 б.

Опубликовано 30 сентября 1939 года.

В. С. Сергеев

Уже известны устройства для кон- троля режима сварки в зависимости от затраченной на каждую точку сварного шва электрической энергии.

Предлагаемое устройство для контроля режима электрической сварки основано на этом известном прин-, ципе, и в нем для измерения мощ- . ности применяется ваттметр.

Согласно изобретению, вольтметровая обмотка этого ваттметра питается от трансформатора напряжения с двумя диференциально включенными первичными обмотками, из которых одна — основная — включена в участок сварочной цепи возможно ближе к месту сварки (например, у втулок осей электродов), а другая— корректирующая — в произвольно выбранный участок той же цепи, имеющий сопротивление, равное сопротивлению цепи между местом сварки и точками присоединения первой обмотки. Этим достигается компенсация погрешности, обусловливаемой невозможностью присоединить вольтметровую обмотку ваттметра к электродам в месте касания их со свариваемым металлом.

На чертеже фиг. 1 изображает предлагаемое устройство в виде принциппальной схемы; фиг. 2 и 3 — усложненные применением вспомогательных приборов схемы того же устройства.

Основной частью устройства для контроля режима электричесKîé сварки является гаттметр РВ, котор ый для облегчения контроля может быть снабжен световой и звуковой сигнализацией (фиг. 1).

Измерительная и сигнальная части устройства электрически не связаны между собой и имеют разные источники питания.

Последовательная об»oòêë А ваттметра питается через трансформатор тока, Bêëþ÷àåìûé в первичную цепь трансформатора сварочной машинЬ); вторичная обмотка трансформатора тока присоединяется к зажимам 1 и

2 прибора. Вольтметровая обмотка E ваттметра питается через специальный трансформатор напряжения Т„ который имеет две первичные обмотки — основную .: корректирующую, включенные дпференциально; напряжением трансформатора будет разность напряжений обеих первичных оомоток.

Н обходимос ь дв х первичных обмоток вызываетс.. †.ем, что кон

:Tp )> . тивно т„ ) д ° О ".Ня :ь (!.! и рпжРние

" злек-.оодов свар.)чно::: мап::.Ны !(-! посредстве!И(0 у места . Вд,)„".! П(—

=1 oõf j нЯпрЯжени е 6) j) Bтся нд д(3) х, Очк, (х, Олижяйших к месту сВдрки> например> ня Втулках осей влек.l pOдОВ, Где v306ИО 1рисое>lи»11(" b Ilpо«O:l 3 Д. . Я П и Т Д Н И 5! 0 С Н 0 В Н 0 И П 2 Р В и "ной о«мотки трансформатор„

Удаление точек соедине"пя 1;:рово;ов от мести «варки Влечет за «бой повышение напряжеп(ия па o; цах пооводов на величину, cîî Tв-="; ств;чо) щу(о паде«и(о напряжения н, из IHI!lllo

ВВ(»ДПМЫХ V×(1CTI;i i(Бт«ОИЧ?10::. !i ПИ (ВЯРОЧНO . М JП Е! IIЬ:.

Можно !«) Втори !;!uii:„=-:iH сваро-=:«и машины по (oupbть акой у !Яс-ок, Э.3. К Т Р и Ч Е С К О Е C:i П Р 0 Т И В. i )Cд H! f:: «ТОp0i з оудет »двн:;:э..лектрич:c!;o.;:, ОП РОТ»1!3>)ЕНП ИЗГ(ПЦ(»»Е 13:«5! ТЫК ::! )стков„" этому участк.> и дол;к:i!,: ) ь(! ь и р и с 0 е, 11(и н (-; I р о )13 О д ." к о р р(. к Г И О> >,> (О 1ЦЕ И i . Р P i! Ч П О !! (" ) М (! T i> и Р Я ( ф(), ) 3(ДТО ();i

По;! !1;,10» ?.;и!.; я e ни!1»; pя))-е ни!(у места свар!.и Яден((Р «H«pilжеHHH ?!3 Всех !äñòi;ä.: В I О>пичной

-.е! и будет пропо;)ц!!она ib«o электричес! Ому сопротивле(п.:.о; по-.тому ,-д.течия напряжения нд излишне «зято:» участке и íд участ((е, пит!по(нем корректируюп,ую обмотку, буду;.

Все; дд равны. Следовдтс.)! Н«, рдз.

10СТЬ ?1:.1(1 РЯже I!И»((ДВ "» Х ПЕРВИЧН!>1)>; обмоток трансформатора Т буде .

Всегда соответ.-.тво!»ать и:1,(- Hi! fo на. ,-.ряжения ч электродах у места свар(.и и показания ваттметра РВ— ООТВЕТСТВ013атb Мои(НОСТИ, П0.7>, Ч(!Емой нд электpo. (Hõ варочной машины.

Проводи, питающие осно«нуio f.;áìoòку, присоедин5((отся к зажимам ."> и -1)

Д ПРОВОДД, (! (T<1»)O(+(Eio;;OPPf(fГИР(!«у(о оомотку, — — ((зажимам о и !i.

Трансформ(!тор Т,,(ожет быть

Встроен в корпус прибор":",пл:; ус: iiновлен н» сварочной маш:(н(.

Можно Гитать корректируюшуl« обмотку от участка с оольшим (аде нием напряжения, но тог;(д ((oследо" зательно с обмоткой (шдо подкл:очить соответс 1 Зу(О(цс,(ооазоч(!Ое

Опротивление. ! радуировку нiкалы ..:р?(бор:! у !Об.-:ее. :Г(оизВОдпть > Гр;»д : са?;;)тк,!0(I(ни:. сTðñ .Ки.. :;.жн«гряд ирозать и .3 B H?! «(, Х =)5»ЕЕК5 ВИЧЕСКОИ МОП!НОСТИ, Но тОГда надо чи1ыВЯ!ь по;ери В

СО Е ДИ Н! l "" (Л Ь H 1>i Х П Р О 13 0 Д Я Х .

По отноп:енпю к cи: нальной части

; устройства «аттмгтр )>)В играет роль, «ат:метровог0 контактного реле. Д,. »

, этого па ос(диск. ваттметра насажен;1«движной к«Итак: П, «рдщдю и,ийс51 Вместе с«стрелой Ваттметрд.

Положение контактов Л: H уста. навли«ается От руки по шкале, «зависимости от тех преде lo!3, в которых получае-ся кяч còвенная сварка

) данного»e-;.Cf.(д, ч Го OHðåäåëÿåòñH

IIPOДВДОИ",СЛЬi! ЫМH E!(СЛС,?ОВЯНE!5!МИ.

Питающий сигналь!(ук часть устройства трансформатор Т„своей пер«ичной обмот: ой присоединен к -;ой же сети, от которой питаетс51 сварочныи рансформатор, причем оп

I! Оисоединяется к сети - ак) чтоб:,i включение .:. выкл(оче«Hi ег0 получались од»- «ьременно со сварочны.;(Грапсформгт«ром. При положении

I(o.1!3ижнОi О YО I! . акта П междv конЯКТЯ М И - ) и ) > ТОК О (3ТОБИЧНОЙ обмотки трансформатора T: прох01 дит последовательно чере. !3:e три сигнальные лампы Л, Л, и Л» имею1 .öEfå стекла рази«го цвета, и ответВл:(ется «звонки 3! и 3,. T.lк ка сопротив Ii пия звонков 3; и 3! значиTB.)b?fO . )!l .i»b(lIO СОПРОТИВЛЕН! Я ЛЯМП и 0:-iè присоединены I!араллельно:, соответствующим лампам Л,, и Л„ т«сопроти:»ление лампы 7., будет значительно «ыше, чем нд других

) участках це((и, питаемой трачсформатором Т,, п .(оэтому:.!очти Все па;(ение (апряжения ((ридет я на лампу Л . (:лед«вятельно, лампа Л будет горет:, д лампы Л, и Л гореть не будут) д iакже будут бездействов(!ть зв«нки 3. и 3... При отклонекип п«каздний ваттметра до

:!редело«, т. е. в тот момент, когда подвижный .,онтакт 3aмкчет контакты Л или И, соответствующие участ! и сигнальной цепи замкнутся накоротко, вследствие чего прекратится питание током находящихся па этих участках игналь«ых приборов.

При замыкании контактов Л буд--..

: 3 а .51 I(H V T bl H c: K o p o T o а ) I . l bl Л „Л) H

) з>В()нок 3,: (Пи >To)(;!II )fH3 5. ГОI 1снет, лампа же Л, п звонок 3, получат полное напряжение, вследствие чего лампа Л, загорится, а звонок 3, зазвонит. При замыкании контактов Н загорится лампа Л, и зазвонит звонок 3, При размыкании контактов Л или Н снова вспыхнет лампа Л.

Применение предлагаемого устройства для контроля режима сварки может обеспечить контроль качества сварки, так как оно реагирует на изменение всех факторов, влияющих на качество сварки, а именно HB напряжение сети, силу тока, потери в сварочной машине, переходные сопротивления у места сварки, ширину роликов, давление электродов, время прохождения тока и перерывов и пр.

Устройство, изображенное на фиг. 2, отличается от устройства на фиг. 1 тем, что включение и выключение ламп Л, и Л, осуществляется посредством реле Р, и Р„а также применением, кроме сигнального, еще и регистрирующего приспособления (на чертеже не показанного).

При положении подвижного контакта О между контактами Л и Н ток от вторичной обмотки трансформатора Т проходит через лампу Л и через правые контакты 11 и 10 обоих реле Р, и Р„ замкнутые при отсутствии тока в обмотке указанных реле. При этом лампа Л, будет гореть. При отклонении показаний ваттметра до пределов, когда подвижный контакт П замкнет контакты Л или Н, ток пройдет через катушку соответствующего реле Р, или Р,. Реле сработает, размыкая в контакте 11 или 10 цепь питания лампы Л и замыкая через левый контакт 9 или 12 этого реле цепь питания соответствующей лампы Л, или Л, и звонка 3, или 3,.

При этом загорится соответствующая лампа Л, или Л„- и зазвонит звонок 3, или 3,. При размыкании контактов Л или Н снова вспыхнет лампа Л .

Самопишущее приспособление имеет три электромагнита, которые могут быть выполнены в виде соленоидов или реле, действующих на пишущее приспособление обычного типа, Каждый электромагнит управляет пишущим приспособлением с краской разного цвета и,зи с разными знаками. Самопишущее приспособление укрепляется на головке сварочной машины с таким расчетом, чтобы запись получалась около соответствующих участков сварного шва.

Электромагнит, .соответствующий лампе Л„ питается от контактов 9 и 10;. электромагнит, соответствующий лампе .7, питается от контактов 10 и П, а электромагнит, соответствующий лампе 7,, — от конт.-.;тов 11 и 12, Автоматическая запись — непосредственно у сварного шва — отклонений от заданного режима сварки и сварки IIQ заданному режиму механизирует контроль качества шва, обеспечивает надежность проверки сварных соединений прн приемке их контрольнымп мастерами, и в значительной степени упрощает весь процесс приемки.

В устройстве, изображенном на фиг. 3 и принципиально не отличающемся от устройства на фиг. 2, применены вспомогательные приспособления.

Ваттметр РВ, кроме контактов ..7 и Н, имеет контакт М, поворачивающийся вместе с контактом .7, и контакт Р, поворачивающийся вместе с контактом Н. Контакт Р на половине своей длины вдоль контакта Н несколько выше и равняется по высоте контакту Н, на другой же половине своей длины он равен по высоте контактам .7 и М. Подвижный контакт П прп вращении диска ваттметра свободно вращается, не касаясь контактов 7, М, Н и Р; он замыкает контакт Р с одним из остальных трех контактов после того, как кончится вращение диска, при помощи электромагнита Д. Контакт IIBJIBI0TcB блокировочнымп они замыкаются подвижным контактом П в начальном положении стрелки ваттметра РВ и только в этом случае позволяют включить ток в сварочную машину.

Реле P„ tI oT e 33:Iåäëåíío н в комбинации с реле Р, заменяет реле времени.

При включе;-.ии; лавного рубильника сварочной машины трансформа01 Т.:;(ОП г (ае . ". и "..и - ) пlжимы, и 3. Оомотки;ь, в.«.".— метра РВ при этом окя.-.ыBa;o-«я под током, получая его " ðcз пр:!Нь;

oilòàêòû реле .", и Р . Маг !Н. ":ое поле обмоток Б, Б вращы:-; «n«к в обратном направлении, в результ3"., чего контак; 1У замкнет контакты 1..

Ре.)B Р., и Р Itoë«:чя(ОТ питание че рез зажим 11, который «оедпня"--; я проводом с прерывателем г«)кы .выро !!!ОЙ машины тяк., чтООЫ;)еле 1 сработало непосредс.гвенно перед включением тока в Нарочный, ран«pop .!l3Ton и ()а!op(!aло "и!, -;-.!ò3HHå обмоток Б, Б.

Реле Р., и Р„получа(ат пит;!нпе о.: зажима 1! через правые контBKòü! реле Р, и Р;. и контакт,. Л на шк"!BB ваттметра РВ. Реле Р.„ срыботав, ."-,.:.мыкает контакты Л някорот:,О. г онтактор сварочной машины получает: итание от зажима 1 -«эрез зажим 12 Но той ж= 1(епи,::.гз 1! леР иР,.

При прохождее(ии тока чер 3 с-!3рочный трансформатор обмотки А и Е выттметра полу гыют возбуждени;- и диск делает поворот на угол, соо-.ветствующий мощности. выл.:ленной между электродами.

По окончании сварки питани= реле Р: и Р, прекращается и KOH:ы(;!ы реле Р.—, займут начальное положение.

Разрыв левых контактов реле п,)скратит возможность повторного включения сварочного т)K3 до 33.,:ь;кания контактов К на ватгметрово"I реле РВ, размыка(1 (.епь питания обмо гки контакторы сварочной машп!(и.

Замыкание пр;вых конта ;OB ре,".е Р влечет !3 обой за."(ы:":!i ие:(ett: пи— тания обмотки электромыгHHT. 1 так «3" реле R р3áî-.,:.ет = вы, рж

KOA ВРЕМЕНИ И IQBI t«KOH :!! t. f Ü Р. ле Р, оста .отсы HetioTop )C )p ма замкнутыми после !(рекра .. 1:-1(. тания его обмотKI!.

Обмотка элeêòpoì3ãíè"à возо .— ждается H электромагнит приж tt«а.. г (..одвижный к )итак г 1 к KQHT3! :" м, и! итяюшим сиг(«а.!(ные и ре (ист рпо у. щие приборы.

Рсли ваттметр РЛ получил имп, ль, . соответствующий нормальном, >«;им г, .;;одвижн .:.:онт

ЗЯ ;i :и= ЗН i ЯКТ (.". И, BC.(ЕДС, ВИЕ чего зспыхн=T лампа," сработают

:--.Нос реле C.,;: ««ответствующий э,: ..ктром((гпит, присоедHHpHH(, к зажима)(14 и 1() лриспособл -нпя для к,(еймения качества -..очек.

Е«лп импульс был:-(едостят.чен, То .:oHT3KT П замкие-: контакты Л и Р; тогда вспыхнет лампа л(, «р3бота(()-. с-(етное реле С, и соответcTBv ощий э.!ектромягпит, присоединенный к зажимам 13 и 16, зазвонит звонок 3(и сработае-. реле Р,. Через замкнутые левые контакты последнегс Оудет продолжаться питание током сигнальных приборов и обмотки самого реле после прекращеHHH:! итяпив через пОдвижный KOH.-ыкт /7. Правые контакты реле Р, пги возбуждении обмотки реле )3зомкнутся .. разорвут цеп . питания об";:о f K!t «OHTQKTOp3 СВ3рОН «01;!3шины, пр кратив возможность дальнейшей сварки. Для восстановления нормального положения надо нажа:: !

«ы кнопку снятия олокировки Ж; тогда питание обмотки реле Р, и, игна IbHbix приборов прекратится, контакты реле Р, займут начальное

:io,-:ожени иво:зможнос" ü включечия конт(!кторы «33poHHOÀ м((шичы взсст«tt,вится.

"сли B;iTт".1 тр PB Г!ол учит имп 1 льс

)опыте I()рм3льного, То кîHòBK-: П замкнет контыкть: Н и Р и даль(Не вс произойдет подобно ТOMу, кык бь(ло Ott!(cа но для недо« га oH Ho! ими у.(g«3 .. Олько в рыбот1

:атся л«!мп:«,7, счетно« реле С..., звонок .), пел, Р и электромагни-:, ! . р и«0! да H е н н ый ««зг! жима.. 11 1 - . .). (1! ПЯ "rt. «ОКг«О()В(, («, (жи- ". Ы::.l, кноп::;«л . (Г:з::.«те«eHпи вь!держкit ЯЕмеен" ре,—:. 1- .тпыдет, вследс -вие ч.гс л;выс ко:. такты раззмкнутся.

1IP3B1,1Š— За)(КH«, ТС;1 j!OH ЭТОМ («Итанис -;.:е:-:-po..t3" пита 1 прекра-,итси.

ВСП ) 10 3TЕЛЬНbtЕ 00.!О! КИ З. Б в.!т" метоа: oлучат питание и "ОВсрнут диск вь(есте с контактом 1 трелкой прибора в начальное полоске!«Не.. «. 0((такт П замкнет блокироЗочные Онтык,; . . Повторная сварка

«1"ыне г возможной лишь тогда, ког J !

МKH — )ДHOВОPпсРHHO 10 вые контакты в реле Р, и Р,. и кон- такты К, так как в противном случае будет разорвана цепь питания обмотки контактора сварочной машины. Обмотки Б, Б удерживают диск в начальном положении.

При повторной сварке описанный цикл работы контрольного прибора . повторяется.

Когда нет надобности приостана-, вливать сварку в случае отклонения ! режима сварки от нормального ðàботу блокировки можно выключить, разрывая цепь питания блокировки; выключателем В. Тогда все сигналь- ные приборы будут включаться на, короткое время и необходимость в пользовании кнопкой,Ж отпадет.

Самопишущее приспособление для, клеймения (на чертеже не показан- ное) имеет три электромагнита, которые могут быть выполнены в виде соленоидов или реле, действующих на пишущее приспособление обыч-, ного типа. Каждый электромагнит управляет пишущим приспособле-, нием с краской разного цвета или, с разными знаками. Самопишущее приспособление укрепляется на головке сварочной машины с таким, расчетом, чтобы запись получалась, около соответствующей точки.

Контрольный прибор может иметь только регистрирующую часть или

-олько сигнальную. (1

Предм ет изобретения.

1. Устройство для контроля режи- ма электрической сварки в зависимости от расходуемой в месте сварки электрической энергии с применением. для измерения мощности ваттметра, отличающееся тем, что дл я питания вольтметровой обмотки ваттметра применен трансформатор напряжения с двумя диференциально включенными первичными обмотками, из которых одна — основная — включена в участок сварочной цепи возможно ближе к месту сварки (например, у втулок осей электродов), а другая — корректирующая — в произвольно выбранный участок той же цепи, имеющий сопротивление, равное сопротивлению цепи между местом сварки и точками присоединения первой обмотки, с целью компенсации погрешности, обусловливаемой невозможностью присоединить вольтметровую обмотку ваттметра к электродам в месте касания их со свариваемым металлом.

2. В устройстве по п. 1 применение в ваттметре контактной системь:, предназначенной для подачи сигналов в максимальной или минимальной допустимой мощности, в пределах которой должна производиться сварка, 3. В устройстве по п. 1 применение в ваттметре дополнительной обмотки Б, предназначенной для возвращения подвижной части ваттметра

HB Нул 6, 4. В устройстве по пп. 1 и 2 применение в ваттметре электромагнита Д, служащего для прижимания подвижного контакта сигнальной цепи к неподвижным.

@> Pl . Xg ВИД(Т - ЛЬ 7Б Ь, (. (, 6 pF((HA 3: (1

1 ( (C

I (я юг. (!

/

1 / .

Г,, . J

I (,. (Г

1,Т

1 1