SU1058170A1 - Устройство дл дуговой сварки с короткими замыкани ми дугового промежутка - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ С КОРОТКИМИ ЗАМЫКАНИЯМИ ДУГОВОГО ПРОМЕЖУТКА, содержащее сварочную го ловку, подключенную к источнику питани  через индуктивное сопротивление , тиристорный ключ с принудительной кбймутацией и шунтирующее его переменное активное сопротивление, включенные последовательно в свароч-. ную цепь, а также схему управлени  датчиком непрерывного контрол  размеров перемычки, линией задержки, определ ющей паузу в протекании сварочного тока, и линией задержки, дози- . рующей энергию, идздчую на расплавление электродного металла, отличающеес  тем, что, с целью повышени  качества сварки и уменьшени  разбрызгивани  за счет автоматического регулировани  длительности импульса горени  дуги в зависимости от интегрирующей во врем  паузы величины напр жени  на дугр, в устройство введены интегратор с входным и выходным ключами, выход выходного ключа подключен к линии задержки, дозирующей энергию, идущую на расплавление электродного металла, вход выходного ключа подключен к линии задержки, дозирующей энергию, идущую на расплавление электродного метал (Л ла, вход выходного ключа через интегратор и входной ключ подключен с параллельно дуговому промежутку, управл ющие входы выходного ключа подключены к управл ющим выходам входного ключа, включенного в противофазе с выходным ключом, при этом выход схемы управлени , определ ющий конец коротких замыканий, подключен СП 00 к одному из управл ющих вхо/рв входного ключа, к управл кмцему входу юл. интегратора и к одному из выходов ч| линии задержки, определ ющей паузу в протекан1Ш сварочного тока, а другой управл ющий вход входного ключа подключен к упом нутому выходу схемы управлени .

Description

Изобретение относитс  к области .сварки и может быть использовано дл  сварки посто нным током с короткими замыкани ми дугового промежутка. Известно устройство, которое соде жит сварочный источник питани , тиристорный ключ, зашунтированный в направлении течени  сварочного тока диодом и балластным сопротивлением, гас щую цепочку из индуктивности, тиристора и емкости, зар жаемой от зар дного устройства, сварочную головку , изделие, схему управлени , а также дополнительный импульсньй источник питани  Cl1. Данное устройство предназначено дл  обеспечени  переноса металла при коротких замыкани х с минимальным разбрызгиванием. Основными недостатками данного устройства,  вл етс  отсутствие возможности дозировани  энергии, идущей на расплавление электродного- металла а также отсутствие возможности осуществл ть последующие принудительные короткие замьпсани , что не позвол ет стабилизировать процесс на стадии микроцикла (периода каплеобразовани  и в конечном итоге отрицательно сказьшаетс  на качестве процесса сварки .. Известно устройство, которое содержит сварочную головку, подкл1оченную к источнику питани  через сопротивление , коммутирующий тиристор, с гас щей цепочкой, состо щей из кон денсатора, зар жаемого от дополнител ного источника питани .и вспомогател ного тиристора, подключённых к источ нику питани  через индуктивное сопро тивление, а также схему управлени , содержащую датчик непрерьгоного контрол  размеров перемычки, определ ющий начало и конец коммутаций тока 2 Недостатки данного устройства такие , как и устройства, описанного вы ше, что. также ведет к ухудшению процесса сварки. Прототипом изобретени   вл етс  устройство, содержащее сварочную головку , подключенную к источнику питани  через индуктивное, сопротивление , тиристорный ключ с принудительной коммутацией и щунтирующее его переменное активное сопротивление, включенные последовательно в сварочную цепь, а также схему управлени , содержащую датчик непрерывного контрол  размеров перемычки, линию задержки , определ ющую паузу в протекании сварочного тока и линию задержки , дозирующую энергию, идущую на расплавление электродного металла sj. Основным недостатком данного устройства  вл етс  отсутствие возможности автоматически измен ть длительность дозировани  энергии, идущей на расплавление электродного металла, в зависимости от величины дугового напр жени  во врем  паузы-после разрыва перемычки, что приводит к возникновенио случайных коротких замыканий и некоторому ухудшению качества сварки при увеличенном разбрызгивании . Целью изо.бретени   вл етс  повьшение качества сварки и уменьшение разбрызгивани  за счет автоматического регулировани  длительности импульса горени  дуги в зависимости от интегрирующей во врем  паузы величины напр жени  на дуге. Цель достигаетс  тем, что в устройство введен интегратор и входной и выходной его ключи, выход выходного ключа подключен к линии задержки, дозирующей энергию, идущую на расплавленисэ электродного металла, вход выходного ключа через интегратор и входной ключ подключен параллельно дуговому промежутку, управл ющие входы вьЕсодного ключа к управл ющим выходам входного ключа., включенного в противофазе с выходным ключом. При этом выход схемы управлени , определ ющей конец коротких замыканий, подключен к одному из управл ющих входов входного ключа, к управл ющему входу интегратора и к одному из выходов линии задержки, определ ющей паузу в протекании сварочного тока, а другой управл ющий вход входного ключа подключен к управл ющему выходу схемы управлени . На фиг. 1 изображены осциллограммы тока и напр жени , получаемые при использовании предлагаемого устройства , на фиг. 2 -блок-схема предлагаемого устройства. Устройство дл  дуговой сварки с короткими замыкани ми дугового промежутка содержит сварочную головку 1, подключенную к источнику посто нного тока 2 через индуктивное сопротивление 3, тиристорный ключ с принудительной коммутацией 4 и шунтирующее его переменное активное сопротивление 5 в сварочную цепь, схему управлени , содержащую датчик непрерывного конт л  размеров, перемычки 6, линию заде ки, определ ющую паузу в протекании сварочного тока 7, линию задержки, дозирующую энергию, идущую на распл ление электродного металла 8, и бло интегратор 9, вход которого через входной ключ интегратора 10 подсоеди нен параллельно дуговому промежутку а выход через выходной ключ интегратора 11 подсоединен к входу линии задержки 8; дозирующую энергию, идудую на плавление электродного металла , причем выходной канал датчика 6 по концу коротких замыканий подключе к выключающему входу входного .ключа интегратора, к выключающему входу тиристорного ключа 4 и по входу линии задержки, определ ющей паузу в протекании сварочного тока 7, один из выходов которой подсоединен к выключающему входу входного ключа интегратора 10, а другой - к включающему входу тиригторного ключа 4. Устройство работает следующим образом . В процессе.сварки, по началу короткого замыкани  схема управлени , содержад1а  датчик непрерьшного контрол  размеров перемычки 6, выдает импульс на включение тиристорного ключа 4 (см. фаза 2, фиг. 1). При этом в сварочной цепи протекает ток короткого замыкани . В момент, когда перемычка достигает критического состо ни  (разрыв перемычки необратим ) , схема управленк.: 6 выдает импульсы на выключение тиристорного ключа 4 (см. фаза 3, фиг. 1), на включение линии задержки 7 и входно- го ключа интегратора 10. Ток в этот момент уменьшаетс  до величины, опре дел емой активным сопротивлением 5 (ток паузы). Перемычка перегорает при токе паузы. По вившеес  дуговое напр жение, в момент повторного возбуждени , прикладываетс  через замкнутый КЛ20Ч 10 к интегратору 9, где происходит интегрирование величины дугового напр жени  на интервале паузы (отрезок времени 4-5, фиг-. 1), котора  определ етс  длительностью работы линии задержки 7. ..- Вследствие того, что длительность короткого замыкани  - величина случайна  и зависит от многих факторов ( например, диаметра капли электродного металла; расположени капли на торце электрода перед коротким замыканием и т.д), то величина дугового напр жени , в момент повторного возбуждени  дуги, будет зависеть от длительности короткого замькани . , При этом длина дуги в момент повтор.дого возбуждени  будет пропорциональна величине дугового напр жени . При параметрически задаваемой паузе начальные услови  дозировани  энергии, идущей на расплавление электродного металла, будут различными. Поэтому в момент окончани  работы линии задержки 7, одновременно с включением тиристорного ключа выклкг чаетс  входной ключ интегратора 10, KOTopbDi работает в протгазофазе с выходным ключом интегратора 11. А именно включение ключа 10 приводит к вы-; ключению ключа 11, а выключение ключа 10 приводит к включению ключа 11 и запуску линии задержки 8. Причем величина интегрируемого интеграто ром 9 напр жени  будет пропорциональна величине дугового напр жени  во врем  паузы, при этом длительность работы линии задержки 8 будет автоматически измен тьс  от интегрируемой величины. После окончани  времени работы линии задержки 8 (см. фаза 6 фиг. 1) вьщаетс  импульс на выключение тиристорного ключа 4,, ток в цепи уменьшаетс  до тока паузы, давление дуги на сварочную ванну уменьшаетс  и ванна начинает свое движение в направлении капли электродного металла, наход щейс  на торце непрерьшно подаваемого электрода, причем капл  электродного металла стремитс  зан ть соосное расположение относительно оси электрода и также участвует во встречном движении к ванне. Происходит принудительное короткое замыкание . Этот момент фиксируетс  схемой управлени  6, ключ 4 замыкаетс , что приводит к увеличению тока (см.фаза 7, фиг. 1). Далее весь цикл повтор етс . В случае случайного короткого замьжани  во врем  раЗоты линии задержки 7 или 8 по специальном выходному каналу осуществл ют возврат блоков 7, 8 и 9 в исходное состо ние. Проведенные испытани  показали, что предлагаемое устройство имеет высокую устойчивость в работе, обеспечивает автоматическое изменение длительности импульса горени  дуги в зависимости от интегрируемой во врем  паузы величины дугового напр жени , повышает качество сварки и обеспечивает лучшие технологические и экономические показатели процесса Iсварки , по сравнению с процессом сварки, полз чаемым от устройствапрототипа , при этом коэффициент раэбрыэгршани  уменьшаетс  с 3-4% до 1-2%, при высокой стабильности процесса сварки и устойчивости процесса при колебани х сетевого напр жени .

д

k

3 5

I 2

б 7

нл

CV4

t

5K

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ С КОРОТКИМИ ЗАМЫКАНИЯМИ ДУГОВОГО ПРОМЕЖУТКА, содержащее сварочную го· ловку, подключенную к источнику питания через индуктивное сопротивление, тиристорный ключ с принудительной кдймутацией и шунтирующее его ^т переменное активное сопротивление, включенные последовательно в свароч-. ную цепь, а также схему управления датчиком непрерывного контроля размеров перемычки, линией задержки, определяющей паузу в протекании сварочного тока, и линией задержки, дози- . рующей энергию, идущую на расплавле ние электродного металла, отличающееся тем, что, с целью повышения качества сварки и уменьшения разбрызгивания за счет автоматического регулирования длительности импульса горения дуги в зависимости от интегрирующей во время паузы величины напряжения на дуге, в устройство введены интегратор с входным и выходным ключами, выход выходного ключа подключен к линии задержки, дозирующей энергию, идущую на расплавление электродного металла, вход выходного ключа подключен к линии задержки, дозирующей энергию, идущую на расплавление электродного металла, вход выходного ключа через интегратор и входной ключ подключен параллельно дуговому промежутку, управляющие входы выходного ключа подключены к управляющим выходам входного ключа, включенного в противофазе с выходным ключом, при этом выход схемы управления, определяющий конец коротких замыканий, подключен к одному из управляющих входов входного ключа, к управляющему входу интегратора и к одному из выходов линии задержки, определяющей паузу в протекании сварочного тока, а другой управляющий вход входного ключа подключен к упомянутому выходу схемы управления.

   >