Контактная сварка (сварка сопротивлением), разделение путем контактного нагрева (электрическим током): .электрические схемы питания или управления – B23K 11/24

Изобретение относится к области сварки. Способ включает формирование напряжения сварочного трансформатора, рассчитанного на промышленную частоту, посредством циклической поочередной коммутации линейных напряжений с помощью двух трехфазных управляемых выпрямителей, включенных встречно-параллельно. При этом каждые из линейных напряжений трехфазной питающей сети подключают к сварочному трансформатору на определенное число полупериодов питающей сети, причем подключение каждого последующего линейного напряжения осуществляют до окончания полупериода предыдущего линейного напряжения в той же полярности и эти подключения циклически повторяют. Кроме того, с целью исключения магнитного насыщения сердечника сварочного трансформатора напряжение в каждом полупериоде коммутации двух линейных напряжений регулируют так, чтобы его интегральное значение за период равнялось нулю. Данный способ позволяет питать от трехфазной сети контактные машины для сварки оплавлением, которые имеют однофазный трансформатор, рассчитанный на промышленную частоту. При этом три фазы питающей сети загружаются равномерно. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к способу стабилизации тока контактной сварки и может применяться в машинах контактной точечной и шовной сварки. Перед началом сварки проводят включение сварочной машины в режиме короткого замыкания и в режиме нагрузки эталонным сопротивлением на углах включения тиристоров ₁ и ₂ . Измеряют в каждом случае длительности включенного состояния тиристоров _кз1, _кз1, _н1, _н1 и ток во вторичном контуре I_кз1 , I_кз2, I_н1, I_н2. В процессе сварки в каждом периоде сварочного тока измеряют длительность включенного состояния тиристоров при известном угле открытия тиристоров . Вычисляют длительности _кз, _н включенного состояния тиристоров для режима короткого замыкания и режима нагрузки эталонным сопротивлением при включении контактной машины с углом открытия тиристоров. Вычисляют вторичный ток I_св1 и I_св2 в режиме сварки для углов включения тиристоров ₁ и ₂ . Определяют угол открытия тиристоров _cв для заданного значения сварочного тока I _зад . Технический результат заключается в снижении аппаратных требований к системе автоматического управления контактной сварки, упрощении аппаратуры управлении, повышении точности стабилизации режима контактной сварки в условиях действия возмущающих факторов. 5 ил., 1 пр.

Изобретение касается способа и устройства определения временной зависимости напряжения (u_e(t)) на электродах (3) клещей во время процесса точечной сварки как индикатора качества сварки, причем электроды (3) закреплены в перемещающихся друг к другу рычагах клещей (2), блок (9) измерения соединен с проходящими вдоль рычагов клещей (2) измерительными линиями (6), а компенсационная катушка (7) соединена с блоком (10) для измерения напряжения (u_k(t)) компенсации погрешностей измерения в измерительных линиях. Для максимально точного определения временной зависимости напряжения (u_e(t)) на электродах (3) клещей во время процесса точечной сварки блок (9) для измерения напряжения (u _m(t)) и блок (10) для измерения напряжения компенсации (u_k(t)) выполнены в виде отдельных модулей для раздельной регистрации и соединены с блоком (11) обработки данных. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к способу стабилизации тока контактной сварки И может быть использовано в машинах для контактной точечной сварки. Перед началом сварки определяют напряжение питающей сети U_c, коэффициент трансформации на данной ступени K_m и индуктивное сопротивление Х_2к в режиме короткого замыкания. В процессе сварки измеряют в каждом периоде коэффициент мощности cos и принимают решение о корректировке угла _j+1 включения тиристоров в следующем периоде на интервале U_н± U, где U_н и U - номинальное напряжение сети и его допускаемое отклонение, по формуле a_j+1=A₁·(U_c-U _н)+A₀, где А₀ и А₁ - коэффициенты, зависящие от cos , которые определяют как коэффициенты линейного двучлена наилучшего равномерного приближения в соответствии с формулами и A₀= ', где ' и '' - задают для значений и как результат решения относительно уравнения , где I₂ - заданное значение сварочного тока; k_i - коэффициент регулирования сварочного тока, который зависит от значений и cos . Технический результат заключается в упрощении системы автоматического управления и повышении точности регулирования контактной точечной сварки в условиях действия различных возмущений за счет стабилизации сварочного тока. 4 ил.

Изобретение может быть использовано для осуществления автоматического контроля и управления машинами контактной точечной сварки. Измеряют длительность включенного состояния тиристоров при заданном угле их включения. Вычисление коэффициента мощности cos сварочной машины производят в течение двух периодов тока с использованием зависимости cos =A₀+A_{1 2}. Коэффициенты А₀ и A₁ задают дискретно для каждого , исходя из условия минимизации погрешности вычисления cos . В первом периоде производят включение тиристоров с углом ₁=90 электрических градусов и вычисление предварительного значения cos ₁. Во втором периоде производят включение тиристоров с минимальным углом ₂, удовлетворяющим условию ₂> ₁, и вычисление уточненного значения cos . Использование изобретения позволяет вычислять простыми средствами значения коэффициентов мощности и уменьшить измерительную и вычислительную погрешности. 5 ил., 1 табл.

Изобретение может быть использовано для автоматического контроля и управления машинами контактной сварки. Перед началом сварки определяют напряжение питающей сети U_c, коэффициент трансформации на данной ступени K_т, индуктивное сопротивление Х_2к контактной сварочной машины и угол _к отставания тока от напряжения при полнофазном включении в режиме короткого замыкания. В каждом периоде сварочного тока определяют коэффициент мощности cos , величину тепловыделения q на участке «электрод-электрод» и выбирают угол открытия тиристоров ' в следующем периоде. С учетом полученных данных определяют тепловыделение q за текущий период по заданной формуле. Требуемую величину тепловыделения q' в следующем периоде задают за счет коррекции угла ' открытия тиристоров из условия равенства суммарного тепловыделения за заданное количество n_св периодов сварочного тока заданному тепловыделению Q с учетом количества j прошедших периодов тока. Способ обеспечивает повышение качества контактной точечной сварки за счет стабилизации выделяемой энергии на участке «электрод-электрод». 4 ил.

Способ может быть использован, преимущественно, для измерения сварочного тока при настройке контактных машин на заданные режимы сварки и в системах автоматического управления с обратной связью по току. В процессе сварки измеряют действующее значение тока I₁ со стороны первичной обмотки сварочного трансформатора, определяют действующее значение сварочного тока I₂ и длительность t импульса сварочного тока со стороны вторичного контура. Дополнительно измеряют мгновенное значение i₁(t ) тока со стороны первичной обмотки в момент окончания импульса сварочного тока длительностью t . Величину действующего значения сварочного тока I₂ вычисляют в зависимости от I₁, i ₁(t ), t с учетом K - коэффициента трансформации на выбранной ступени сварочного трансформатора и 0,5Т - половина периода сетевого напряжения. Способ позволяет повысить точность измерения сварочного тока со стороны первичной обмотки сварочного трансформатора и значительно упростить аппаратную часть. 3 ил.

Способ может быть использован для контроля работы машин контактной точечной сварки и автоматического управления ими. Определяют напряжение питающей сети U_c и коэффициент трансформации K_m перед включением тока. Измеряют действующее значения тока 12 и длительность импульса тока при известном угле открытия тиристоров в режимах короткого замыкания и сварки. Вычисляют активные сопротивления вторичного контура r_2к и r₂ в режимах короткого замыкания и сварки по заданной формуле, а сопротивления сварочного контакта определяют как разность сопротивлений r₂ и r_2к. При вычислении сопротивлений используют функцию р( , ), которую задают в соответствии с эмпирической формулой p( , )=А · +А · +А₀, где коэффициенты А , А и А₀ выбирают исходя из условия минимизации погрешности вычислений. Преимуществами способа являются простота аппаратных и вычислительных средств, низкая погрешность за счет отказа от измерения падения напряжения на электродах и компенсации возмущающих воздействий. 4 ил., 3 табл.

Изобретение относится к области сварки, а точнее к способу электрического питания сварочного трансформатора однофазных контактных стыковых машин переменного тока. Способ включает формирование напряжения частотой 3/4F сварочного трансформатора, рассчитанного на частоту F, посредством двух трехфазных двухполупериодных управляемых выпрямителей, включенных встречно-параллельно. Каждую полуволну напряжения формируют последовательной коммутацией двух линейных напряжений. Полуволну одной полярности начинают коммутацией того же линейного напряжения, на котором заканчивают предыдущую полуволну другой полярности. Данный способ позволяет питать от трехфазной сети контактные машины для сварки оплавлением, которые имеют однофазный трансформатор. Форма импульса полученного напряжения способствует образованию качественного сварного соединения, так как его коэффициент амплитуды К_А меньше, чем при сварке синусоидальным током. Выбранная последовательность включения линейным напряжением в начале и конце каждой полуволны обеспечивает надежное питание и в большинстве случаев практически непрерывную кривую сварочного тока. При этом три фазы электрической сети питания сварочных машин загружаются равномерно. 2 ил.

Изобретение относится к источнику питания для контактной точечной сварки металлов и может быть использовано для производства сварных конструкций ответственного назначения. Изобретение позволяет повысить качество свариваемых изделий путем исключения прожогов при сварке. Накопительный конденсатор С_нак источника разделен на N индивидуальных конденсаторов С_инд. Емкость каждого из конденсаторов равна С_инд=С_нак /К. Конденсаторы подключены одними выводами ко входам соответствующих стабилизаторов тока и присоединенным к ним катодам разделительных диодов, аноды которых соединены с положительным полюсом выпрямительного блока. Вторыми выводами конденсаторы подсоединены к отрицательному полюсу выпрямительного блока и катоду тиристора, анод которого подключен к выходам стабилизаторов тока. Вход датчика напряжения подключен к выходным клеммам, а его выход соединен с управляющим электродом тиристора, входом блока управления и управляющим входом выпрямительного блока. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области контактной сварки и может быть использовано для автоматического контроля и управления сварочными машинами. В каждом периоде сварочного тока определяют коэффициент мощности cos и значение величины тепловыделения на участке электрод-электрод q_i. Величину тепловыделения определяют по выражению q_i=(I₂ )²·r_э-э·0,02, где r_э-э - сопротивление участка электрод-электрод, I₂ - действующее значение тока во вторичном контуре. В случае отклонения найденного значения от заданного принимают решение на корректировку угла открытия тиристоров в следующем периоде сварочного тока _i+1. Угол открытия тиристоров в следующем периоде сварочного тока определяют по формуле:

где q - заданное тепловложение за период, a ₁ и а₀ - коэффициенты, определяемые эмпирически, исходя из величины cos , _i - угол открытия тиристоров в текущем периоде. Повышается качество сварки за счет получения точечно-сварного соединения с заданными геометрическими размерами, независимо от состояния электродов и поверхности свариваемых деталей, вследствие стабилизации тепловыделения в промежутке электрод-электрод. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области сварки и может быть применено для управления сварочным током на контактных машинах переменного тока путем начальной установки на аппаратуре управления рассчитанного угла включения тиристоров. Перед началом сварки при короткозамкнутых электродах для определения параметров сварочного контура, которыми являются активное R_к и индуктивное Х _к сопротивления, включают сварочный трансформатор с заданными значениями углов включения тиристоров. Для заданных углов измеряют действующее значение вторичного тока в сварочном контуре I _2азм, в зависимости от которого строят графики функций X_к=f(R_к) (1), (2), (3), (4), и находят координаты точки пересечения графиков, соответствующие значениям R_к и Х_к сварочного контура. При сварке угол включения тиристоров изменяют таким образом, чтобы рассчитанное с учетом R_к и Х_к среднее за сварочный цикл действующее значение сварочного тока соответствовало заданному. Упрощается процесс определения параметров фазной регулировки при программном управлении углом включения тиристоров. 1 ил.

Изобретение относится к области сварки и может быть использовано в машинах для управления процессом контактной точечной сварки. Измеряют в каждом периоде во вторичном контуре действующие значения тока и падения напряжения на электродах, вычисляют коэффициент мощности cos и количество выделившегося за период тепла и регулируют угол включения тиристоров. Падение напряжения на электродах измеряют при максимальном значении сварочного тока. Количество выделившегося за период тепла вычисляют с учетом проведенных измерений по выражению где Q_i - количество теплоты, выделившееся между электродами за i-й период сварочного тока, Дж; I _д - измеренное за период действующее значение сварочного тока, A; I_max - максимум значения сварочного тока за период, А; U_э-э - падение напряжения между электродами, измеренное в момент максимума сварочного тока, В; t - длительность периода сварочного тока, с. Сравнивают вычисленное количество тепла с заданным и в соответствии с результатами сравнения изменяют угол включения тиристоров в следующем периоде. Изменение угла включения тиристоров осуществляют при условии где Q_зад - заданное количество теплоты, выделяющейся за период, Дж; - рассчитываемое для данной машины действующее значение сварочного тока в следующем периоде в зависимости от принятого угла включения тиристоров _i+1 и коэффициента мощности cos , A; I_{п(cos )} - действующее значение полнофазного тока в зависимости от коэффициента мощности cos , А. Повышается стабильность качества точечно-сварных соединений за счет исключения или уменьшения возмущающих воздействий. 2 ил.

Изобретение может быть использовано при контактной сварке переменным током с использованием регулятора цикла сварки с тиристорным модулем. Способ управления сварочным током основан на изменении угла проводимости тиристоров. Предварительно определяют контрольные точки сварочных токов в каждой фазе процесса точечной сварки. По этим точкам рассчитывают регрессионные модели кривых амплитуды сварочных токов и вычисляют значения углов проводимости тиристоров в зависимости от максимального значения сварочного тока, частоты питающей сети, угла включения тиристоров, угла сдвига фаз и коэффициентов степенного полинома. Записывают в модули управления сварочным током предварительно введенные в регулятор цикла сварки значения угла проводимости тиристоров, которые впоследствии используют при управлении сварочным током. Создание данного технического решения направлено на повышение качества сварных соединений за счет регулирования угла проводимости тиристоров в каждом полупериоде сварочного тока в фазах процесса сварки. 3 ил.

Изобретение относится к контактной точечной сварке и может быть использовано для автоматического контроля и управления силовыми агрегатами оборудования контактной точечной сварки в различных отраслях машиностроения. В цифровом дозаторе прерыватель тока включен в цепь первичной обмотки сварочного трансформатора. Датчики тока и напряжения соединены с аналоговым умножителем. Импульсный интегратор и двоичный счетчик числа квантов электроэнергии соединены последовательно. К выходу двоичного счетчика числа квантов электроэнергии подключены блок индикации текущего значения электроэнергии и двоично-десятичный преобразователь кода. К входу устройства сравнения кодов подключены двоично-десятичный преобразователь кода и блок задания числа квантов электроэнергии. Датчик тока выполнен на основе пояса Роговского. В качестве аналогового умножителя использовано импульсное перемножающее устройство, служащее источником прямоугольных импульсов для управления прерывателем тока, выполненным на симисторе. Блок управления прерывателем тока соединен с одним из выходов импульсного перемножающего устройства. За счет повышения точности дозирования теплового импульса в зоне сварки одновременно с расширением диапазона измеряемого сварочного тока улучшается качество сварки. 2 ил.

Изобретения относятся к контактной сварке металлов и могут быть использованы для соединения прецизионных деталей малых толщин и сечений при питании сварочной цепи униполярными импульсами тока, модулированными по амплитуде. Амплитудную модуляцию осуществляют изменением числа включаемых униполярных импульсов тока стабильной нормируемой величины. Величину каждого униполярного импульса тока нормируют, исходя из условия i_ст 0,04 i_cв.max, где i_св.max - максимальное требуемое значение тока при сварке, что обеспечивает изменение результирующего значения тока при включении или отключении очередного импульса тока не более чем на 4%. Вход выпрямительного блока источника питания соединен с выходом трансформатора. Накопительный конденсатор подключен к положительному и отрицательному полюсам выпрямительного блока. Вход регулирующего устройства соединен с положительным полюсом выпрямительного блока, а выход - с одной из клемм для подключения нагрузки. Другая клемма для подключения нагрузки соединена с отрицательным полюсом выпрямительного блока. Регулирующее устройство источника питания состоит из N параллельно соединенных стабилизаторов тока фиксированной величины i_ст 0,04 i_cв.max, где i_cв.max - максимальное требуемое значение тока при сварке. Управляющий вход каждого стабилизатора тока соединен с соответствующими выходом блока управления индивидуальной линией связи. Результирующее значение тока в сварочной цепи в конкретный момент времени формирования соединения определяется числом включенных униполярных импульсов тока и остается стабильным, независимо от изменяющихся параметров нагрузки, что исключает необходимость использования сложной системы автоматического регулирования. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.