Автоматический стабилизатор длины дугового промежутка

 

ОЛИСАЙКЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сотоз Советских

Социалистических

Рссттубпнк

1(61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 28.04,75 (21) 2120013/25 27 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовало 25,07.78Бюллететть № 27

2 (5l) М„Кл

В 23 К 9/10

Гасударственный номнтет

Совета Кнннстров СССР оо делаи нообретеннй и отнроттнй (53 Уд 621,791, ° 75.037 (088. 8) (чо} Дата опубликования описания 07.И.78.

A. И. Зайцев, A. Ф. Князьков, Б. Г. Долгун, Р. И. Депюх„Ю. H. Сараев и С. В,. Ушаков г1аучно-исследовательский институт автоматики и электромеханики при Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (5e> аВТ0 АТН .ЕСК11Й CTP,Wnta3aTOP Dr@%1 ,П.УГОВОР О ПРОМЕЖУТКА

Изобретение относится к устройствам автоматического регулирования процесса импульсно-дуговой сварки и предпазначеиодля стабилизации длины дугового промежутка при сварке плавящимся электродом.

Известен автоматический стабилизатор длины дугового промежутка, содержащий исполнительное устройство, отрабатывающее рассогласование, и блок сравнения напряжения дуги с задающим напряжением 11) . то

В известном стабилизаторе используется обратная связь по напряжению дугового промежутка во время импульса и во время паузы с воздействием на подачу электрода, т. е. напряжение лугового промежутка срав- >5 нивается с одним и тем же задатощим напряжением, а длина дугового промежутка контролируется по среднему напряжению. При изменении соотношения между импульсом и паузой при одной и той >ке длине дугового промежутка среднее напряжение дуги может изменяться, поэтому поддержание постоянной длины дугового промежутка по среднему напряжению дуги не исключает ошибку в стабилизации длины дугового промежутка при одном и том же задаютцем напряжении.

В случае использования известиого стабилизатора при полуавтоматической и автоматической сварке плавящимся электродом в силу возрастания статической характеристики дуги необходимо изменять задающее напряжение при смене режима сварки, что усложняет настройку на нужный режим.

Кроме того, известный стабилизатор обладает значительной инерционностью отработки рассогласования в связи с тем, что управляющее воздействие осуществляется на подачу электрода.

Целью изобретения является упрощение настройки стабилизатора на нужный режим, повышение точности стабилизации длины дугового промежутка и быстроты отработки рассогласования.

Цель достигается благодаря тому, что в автоматический стабилизатор длины дугового промежутка согласно изобретению введены последовательно соединенные интегратор, ключ, линия задержки, а также блок формирования длительности пауз и релейный элемент с двумя выходами. Один иэ выходов реле соединен с и с пол интел ьны м устройством непосредственно, а другой через линию задержки. Вход интегратора соединен с выходом блока сравнения напря616079 жения дуги с задающим напряжением во время паузы.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого автомагического стабилизатора длины дугового промежутка; на фиг. 2 приведены эпюры тока и напряжения, поясняющие принцип работы стабилизатора.

Автоматический стабилизатор длины дугового промежутка содержит исполнительное устройство, отрабатывающее рассогласование, состоящее из источника питания 1, к которому подключено балластное сопротивление 2, шунтируемое коммутирующим устройством 3, блок 4 сравнения напряжения дуги с задающим напряжением, последовательно соединенные интегратор 5, ключ 6, работающий в фазе с исполнительным устройством, и линию задержки 7, блок 8 формирования длительности пауз, и релейный элемент 9 с двумя выходами, один из которых подключен к исполнительному устройству непосредственно, а другой — через линию задержки 7. Вход интегратора 5 соединен с выходом блока 4 сравнения напряжения дуги с задающим напряжением во время паузы.

Стабилизатор работает следующим образом.

Блок 8 формирования длительности пауз отсчитывает заданный интервал времени и запускает релейный элемент 9, переводящий коммутирующее устройство 3 в замкнутое состояние, и линию задержки 7.

Напряжение дуги U„âî время паузы сравнивается с задающим напряжением Uq в блоке сравнения 4. Разность h U (t) =

=(Зз — У„ поступает на интегратор 5, интегрирующий сигнал Ь U (t) на интервале всей паузы до тех пор, пока не замкнется ключ 6, работающий в фазе с коммутирующим устройством 3. Сигнал с выхода интегратора 5 через ключ 6 поступает на вход линии задержки 7, переводящей коммутирующее устройство 3 в разомкнутое состояние, формируя тем самым задний фронт импульса сварочного тока. Далее процесс повторяется.

Таким образом, для поддержания постоянной длины дугового промежутка автоматический стабилизатор определяет длительность импульсов сварочного тока при постоянной частоте следования импульсов по следующей зависимости (фиг. 2); где К вЂ” коэффициент пропорциональности, tv — длительность импульсов;

U < †эталонн напряжение, с которым сравнивается функционал от отклонения напряжения дуги от задающего напряжения во время па5 узы

f (KU) = K j h U A t.

Напряженйе дугового промежутка определяется общеизвестной формулой

UA = 1-1ак + Вс 1А, где Бок — сумма анодного и катодного падений напряжения; в 1 — градиент потенциала столба дуги; („— длина дугового промежутка.

При прочих равных условиях U и В являются в общем случае функциями от тока. Поскольку во время паузы при всех рабочих режимах системы значение тока постоянно, эти величины также постоянны, Следовательно, по изменению напряжения

20 дуги во время паузы можно контролировать длину дугового промежутка независимо от режима в импульсе во всем диапазоне рабочих режимов системы. Это значительно упрощает настройку на нужный режим, повышает точность стабилизации длины дугового промежутка. Воздействие обратной связи не на подачу электрода, а на скорость его плавления повышает быстроту отработки рассогласования, так как осуществляется в пределах микроцикла.

30 Формула изобретения

Автоматический стабили з атор длины дугового промежутка, содержащий исполнительное устройство, отрабатывающее рассогласование, и блок сравнения напряжения дуги с задающим напряжением, отличаюи ийся тем, что, с целью упрощения его настройки на нужный режим, повышения точности стабилизации и бь1строты отработки рассогласования, в стабилизатор введены последовательно соединенные интегра40 тор, ключ, линия задержки, а также релейный элемент с двумя выходами и блок формирования длительности пауз, один из выходов реле соединен с исполнительным устройством непосредственно, другой — через линию задержки, а вход интегратора соединен с выходом блока сравнения напряжения дуги с задающим напряжением во время паузы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 368949, кл, В 23 К 9/10, 1970.

616079

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП сПатент», г. Ужгород, ул. Проектная, .4

Редактор Г. Котельский

Заказ 3984/16

Составитель И. Лурье

Техред О. Луговая Корректор С. Шекмар

Тираж 1263 Подписное