Centralina di saldatura semiautomatica. Schema, descrizione

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Unità di controllo per saldatrice semiautomatica. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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L'unità di controllo (di seguito denominata "blocco") è la parte principale della saldatrice semiautomatica tipo PDG-312-1 (PDI-304) ed è progettata per organizzare il ciclo di saldatura della macchina semiautomatica fornendo segnali di controllo a gli organi esecutivi di quest'ultimo.

(clicca per ingrandire)

I parametri principali del blocco:

Tensione di alimentazione, V.......65
Frequenza di rete, Hz.......50
Potenza commutata, W, non più di .......630
Molteplicità del controllo della velocità dell'indotto del motore, non meno.......10
Durata del ritardo per l'accensione della sorgente di saldatura dopo l'accensione della valvola del gas (non regolata), s......0,5±0,1
Durata del ritardo per l'accensione dell'azionamento dopo l'accensione della sorgente di saldatura (non regolata), s, non di più......0,5
Durata del ritardo per lo spegnimento della sorgente di saldatura dopo lo spegnimento dell'azionamento, s: non più di......0,5
non meno di ....... 2,5
Durata del ritardo per lo spegnimento della valvola del gas dopo lo spegnimento della sorgente di saldatura, s: non più di......0,5
non meno di ....... 4,5
Durata dell'accensione del motore durante la saldatura di "punti", s: non più ....... 1,0
non meno di ....... 5,0
Rigidità delle caratteristiche meccaniche nell'intervallo 500-600 in condizioni climatiche normali secondo GOST 15150-69 quando il carico cambia da 0,3 In a In, non più di......+10%

Il blocco prevede: frenatura dinamica; protezione elettronica dell'armatura del motore da sovraccarichi; attivazione dello spurgo del gas durante la messa in servizio; esecuzione delle modalità “saldatura” e “regolazione”.

L'unità rimane operativa quando la tensione di alimentazione varia nell'intervallo compreso tra 0,90 e 1,05 Un.

In modalità setup, il blocco fornisce:

accendere la fornitura di gas protettivo per regolarne la portata; impostazione della velocità di avanzamento del filo dell'elettrodo richiesta;
scelta del ciclo di lavoro; saldatura con cuciture lunghe; saldatura con cuciture corte;
saldatura a punti.

In modalità saldatura, l'unità fornisce l'esecuzione di comandi per avviare e arrestare la saldatura. Quando si dà il comando di iniziare la saldatura, l'unità deve: accendere l'alimentazione del gas di protezione, la sorgente della corrente di saldatura; con una velocità dell'otturatore non regolata (0,5 s), accendere l'alimentazione del filo dell'elettrodo; garantire la stabilità della velocità di avanzamento del filo dell'elettrodo con una precisione di ±10% del valore impostato con un valore simultaneo della tensione di alimentazione da più 5% a meno 10% della tensione nominale e corrente di armatura del motore da 0,3 In a In.

Quando si dà il comando di arresto della saldatura l'unità deve: spegnere e frenare l'ancora del motore trainafilo dell'elettrodo; spegnere la sorgente di corrente di saldatura dopo un certo intervallo di tempo (regolabile dal regolatore); interrompere l'erogazione del gas di protezione dopo un certo intervallo di tempo (regolabile dal regolatore).

Il blocco offre la possibilità di regolare la velocità di rotazione dell'azionamento, alimentare il filo di saldatura dal meccanismo di alimentazione del dispositivo semiautomatico, nonché eseguire il lavoro necessario nella modalità "regolazione".

Il dispositivo e il principio di funzionamento del blocco

Il blocco di elementi controlla gli elementi di saldatura semiautomatici (motore elettrico, valvola elettrica, sorgente di saldatura) per fornire una saldatura semiautomatica. Il blocco di elementi (di seguito A3) è costituito da un gruppo di elementi che costituiscono la tensione di alimentazione; circuiti di controllo del ciclo di saldatura; circuiti di controllo per il funzionamento del motore elettrico.

Il gruppo di elementi che generano la tensione di alimentazione è costituito da: diodi VD26 - VD29, che forniscono alimentazione a 62 V al circuito di armatura del motore alimentatore; elementi R27; VD7; C7; R55; C17, che fornisce alimentazione a 15-18 V al MS e agli elementi del circuito; Elementi VD10; VD13; C20, che compensa l'influenza della FEM dell'autoinduzione del motore sulla commutazione VS1; diodo VD8, che fornisce il cablaggio elettrico tra una sorgente di tensione stabilizzata di 15 V e una sorgente di tensione pulsante con una frequenza di 100 Hz; elementi C8;C16;C21 del filtro contro il rumore impulsivo della sorgente di saldatura durante il funzionamento in modalità “saldatura”; resistenza di spegnimento R26 dell'avvolgimento di alimentazione a 48 V del motore elettrico del motore di avanzamento; resistenza di spegnimento R30 per l'alimentazione a 48 V dell'avvolgimento dell'elettrovalvola.

Il circuito di controllo del ciclo di saldatura è realizzato sui microcircuiti D2 - D4, transistor VTZ - VT6, tiristore VS4, relè K1 ed elementi che forniscono le loro modalità. L'inverter D2.4 è una cascata buffer che controlla lo stato del trigger D4.2, a sua volta, il trigger determina la durata del funzionamento delle modalità di saldatura a punti e di saldatura a cordoni lunghi (nella modalità di saldatura a cordoni corti, il trigger D4.2 è non coinvolto). Dall'uscita 11 dell'inverter D2.4 il segnale va: all'inverter D2, che dà il comando di accendere il circuito che controlla la modalità di funzionamento dell'elettrovalvola: D2.З; VT5; D2.3; VT4; S4; al circuito di coincidenza D3.1, che dà il consenso al funzionamento del circuito di controllo del motore di alimentazione del filo dell'elettrodo DA1; VT2; VS1; TV1; VS3. Dall'uscita D3.1 il segnale va al circuito che controlla la modalità di commutazione della sorgente di saldatura (VT6; D2.1; VT3; K1). Contemporaneamente, dall'uscita 8 del trigger D4.2, il segnale viene inviato al circuito di coincidenza D3.2, che controlla la frenatura dinamica del motore elettrico e l'alimentazione del filo dell'elettrodo (VD22; R39; C19; R28; VS2). La modalità di frenatura dinamica viene attivata dopo il comando “Fine saldatura”.

Considera lo schema di controllo del ciclo di saldatura nella modalità "puntatura".

In questo caso, S4 è nella posizione superiore secondo il diagramma, S2 è in uno stato aperto - la modalità "lavoro". Quando si preme il pulsante sul bruciatore (la durata della pressione del pulsante non influisce sul funzionamento), un potenziale positivo corrisponde al registro. All'ingresso 1 D1 viene fornito "12" (di seguito "2.4"). In questo caso, su 13 D2.4 c'è un "1" logico dal pin 8 di D4.2 (stato iniziale del trigger D4.2) attraverso i contatti collegati dell'interruttore S4.

All'ingresso dell'inverter D2.4 appare un protocollo. zero (“0”), che modifica lo stato del trigger D4.2 con un ritardo, la cui durata è determinata dal tempo di scarica del condensatore C12 attraverso i resistori R36; R35 a tensione inferiore a 7V.

Durante l'elaborazione del “punto”, qualsiasi manipolazione con il pulsante sul bruciatore non modifica lo stato del circuito, perché Sul pin 13 di D2.4 non c'è alcun segnale di divieto (zero) prelevato dall'uscita diretta 8 del trigger D4.2.

Contemporaneamente, dall'uscita 11 dell'inverter D2.4, viene fornito il segnale all'inverter D2.2, che impartisce un comando agli elementi D2.3; VT4; VS4 per accendere il transistor VT4. Questo segnale va anche al circuito di coincidenza D3.1, dall'uscita del quale viene inviato un “1.4” attraverso D1, aprendo il transistor VT6 e formando uno “2.1” all'uscita di D0, che apre il “ interruttore” VT3. La corrente scorrerà attraverso l'avvolgimento del relè K1, il relè si attiva e accende la sorgente di saldatura con i suoi contatti.

Un “25” viene inviato attraverso VD1, consentendo il funzionamento del circuito che controlla il motore di alimentazione del filo dell'elettrodo.

Secondo il ciclogramma, quando si preme il pulsante “START” sulla torcia, si accende l'elettrovalvola, quindi si accendono la sorgente di saldatura e il motore di alimentazione del filo dell'elettrodo.

La durata della saldatura a punti è impostata dal resistore R35. Al termine della saldatura, il motore viene spento, viene attivata la frenatura dinamica, quindi la sorgente di saldatura viene spenta con un ritardo, impostato dal resistore R31, e alla fine del ciclo, con un ritardo, che è impostato dalla resistenza RXNUMX, l'elettrovalvola viene spenta.

Diamo uno sguardo più da vicino alla fine del ciclo di saldatura a punti. Al termine della saldatura, all'ingresso 10 del grilletto D4.2 viene ricevuto il comando "STOP" (a causa della scarica del condensatore C12 su una tensione di 7 V -''0"), il grilletto torna al suo stato originale, cioè al pin 8 di D4.2 -"1 ", al pin 9 di D4.2 - "0".

Dall'uscita 9 del trigger D4.2, attraverso i contatti commutati SA "0" viene fornito al circuito di coincidenza D3.1, che impedisce il circuito di controllo del motore, il circuito di potenza dell'avvolgimento dell'indotto è diseccitato, ma il motore gira per inerzia.

Quasi contemporaneamente viene attivato il circuito di frenatura dinamica. Durata del ritardo 40 ms t= 0,5 (R53,C15). Tronco d'albero. “1” da 9 dell'uscita D4.2 attraverso i contatti S4 va all'ingresso del circuito di coincidenza D3.2, che accende il tiristore di frenatura dinamica VS2, l'avvolgimento dell'indotto è chiuso e il motore si ferma bruscamente.

Dall'uscita D3.1 viene inviato “14” tramite VB0 che dà il comando di spegnere la sorgente di saldatura. Lo spegnimento avviene con un ritardo, la cui durata è determinata dal valore di R31, "0" chiude il transistor VT6, che forma un "2.1" sull'uscita D1, che chiude l '"interruttore" VT3 e diseccita il relè K1. La sorgente di saldatura si spegnerà.

Il registro "1" sull'uscita D2.1 fornisce anche il comando per spegnere l'elettrovalvola. Durante la carica, la tensione da C13 a RЗЗ, R34 (t=0,5 (R33-R34) C13) aprirà il transistor VT5. All'“ingresso D2.3” apparirà un “1”, uno “0” generato all'uscita dell'inverter D2.3 spegnerà il transistor VT4 ed il tiristore VS4, l'avvolgimento dell'elettrovalvola verrà disattivato. sotto tensione.La durata dello spegnimento della valvola di intercettazione del gas è determinata dal valore di RЗЗ.

Quando si lavora con “CUCITURE CORTE”, il potenziale positivo tramite il pulsante “START” posto sul porta torcia viene fornito all'ingresso dell'inverter D2.4, l'uscita è formata “1”, che, tramite i contatti collegati dell'interruttore S4 , viene alimentato al circuito di controllo del ciclo nella modalità “SPOT WELDING”. La durata della saldatura è determinata dalla durata dello stato ON del pulsante "START". Quando viene rilasciato, il circuito ritorna allo stato originale, mentre il trigger D4 non partecipa all'operazione.

Nella saldatura con “CUCITURE LUNGHE” la durata della saldatura è determinata dall'intervallo di tempo tra la prima e le successive pressioni del pulsante “START” sul portatorcia.

Quando viene applicato un potenziale positivo tramite il pulsante "START", lo stadio buffer D2.4 commuta il trigger D4 e il trigger ricorda questo stato autobloccandosi all'ingresso 13 di D4.2 tramite l'invertitore D2.4.

I segnali prelevati dal trigger D4 e dall'inverter D2.4 attraverso i contatti collegati dell'interruttore S4 vengono forniti al circuito di controllo del ciclo di saldatura e al circuito di controllo dell'azionamento elettrico, analogamente nella modalità "SPOT WELDING".

Il circuito di controllo dell'azionamento elettrico per l'alimentazione del filo dell'elettrodo è costituito dalle seguenti unità funzionali: amplificatore sommatore DA1, generatore di impulsi di controllo VT2; R17; R18; C4; un amplificatore di potenza assemblato su un tiristore VS3, un circuito di protezione corrente (R3; R5; VT1, VD4), un tiristore di frenatura dinamica VS2, un optotiristore VS1 che alimenta l'avvolgimento dell'indotto del motore elettrico.

Il resistore che regola la velocità di alimentazione del filo dell'elettrodo, che si trova sull'alimentatore, viene alimentato con una tensione stabilizzata da VD8 e la tensione di riferimento U1 viene rimossa dal cursore di questo resistore e fornita all'ingresso dell'amplificatore sommatore DA3.

Il divisore sui resistori R2, R7 è collegato in parallelo all'armatura del motore e la tensione di retroazione Uoc viene rimossa dall'uscita del resistore R2 e fornita all'ingresso invertente dell'amplificatore DA1. Questa tensione è proporzionale alla tensione dell'armatura del motore.

Dal resistore R9 viene rimossa una tensione Uoc, proporzionale alla corrente che scorre attraverso l'armatura del motore e il resistore R29. Questa tensione viene sommata attraverso i resistori R11, R12 con la tensione di riferimento all'ingresso non invertente dell'amplificatore sommatore D1.

Pertanto, all'uscita dell'amplificatore otteniamo la tensione di mancata corrispondenza Up

Ur \uXNUMXd Uz-Uos.

La tensione di disadattamento viene fornita all'ingresso di un comparatore realizzato su un transistor unigiunzione VT2. Quando la tensione sul condensatore C4 raggiunge la soglia per l'accensione del transistor VT2, quest'ultimo si apre e sul resistore R18 appare un impulso di controllo, che apre il tiristore VS3, accendendo il tiristore VS1. Dato che la base 2 del transistor VT2 è alimentata da una tensione in fase con la tensione di alimentazione, il fronte ascendente dell'impulso di controllo si muove in fase a seconda del valore di Up.

In stato stazionario, con una posizione costante del motore del resistore per impostare la velocità di avanzamento del filo dell'elettrodo, l'armatura del motore ruota a velocità costante; la tensione ai terminali dell'armatura e ai capi della resistenza R29 non cambia, e quindi il valore di Uð è costante.

Se il carico sull'albero motore è aumentato, la velocità di rotazione della sua armatura e la tensione su di essa diminuiscono e la corrente del circuito dell'armatura aumenta. Di conseguenza, la tensione di retroazione negativa Uos diminuisce e la tensione di retroazione positiva Uos aumenta.

Dalla tensione di cui sopra (I), è ovvio che la tensione Up aumenta. Un aumento di Up provoca un corrispondente sfasamento nell'impulso di controllo all'uscita del comparatore e il tiristore si accende prima, il che porta ad un aumento della tensione sull'armatura del motore, e quindi della velocità di rotazione, al livello precedente .

L'azione del feedback positivo Uos è più efficace a basse frequenze di rotazione dell'armatura, ad es. quando il valore assoluto di questa tensione è commisurato al valore della tensione di riferimento e la tensione sull'armatura del motore è piccola.

Come amplificatore sommatore è stato utilizzato l'amplificatore CC KR140UD1B (DA1). L'amplificatore è coperto da un feedback dipendente dalla frequenza (C5, C6, R16).

Una tensione che imposta la velocità di avanzamento del filo dell'elettrodo viene fornita all'ingresso non invertente 11 dell'amplificatore attraverso il resistore R14, e un segnale integrato proporzionale alla corrente di armatura viene fornito attraverso il resistore R12.

Un segnale proporzionale alla tensione sull'armatura del motore viene fornito all'ingresso invertente 10 dell'amplificatore dal divisore R2, R7.

Allo stesso ingresso tramite resistori R15; R20 è alimentato con una tensione stabilizzata per impostare l'uscita 5 dell'amplificatore, una tensione pari alla soglia di commutazione del transistor unigiunzione VT2 al valore zero della tensione di riferimento.

La resistenza R20 imposta la velocità di armatura minima del motore.

Per compensare la dispersione nei parametri dei transistor unigiunzione e garantire le identiche caratteristiche di uscita degli azionamenti, la base 2 del transistor VT2 è collegata allo stabilizzatore parametrico R24, VD9 attraverso un divisore R25.

Spostando il cursore del resistore R25 in ciascuna istanza dell'azionamento basato su 2 transistor VT2, viene stabilita una tensione alla quale la tensione sull'emettitore, misurata da un oscilloscopio, sarà pari a 3,5 V.

La tensione di retroazione corrente nel circuito di armatura viene rimossa dal divisore R9. Un diodo limitatore VD1, VD2, R4 è collegato in parallelo al divisore per limitare la massima tensione di feedback.

Il motore del resistore R3 imposta la soglia richiesta per l'attivazione della protezione di corrente.

I diodi VD3, VD4 servono per limitare il segnale nel circuito di base del transistor VT1 e per compensare la temperatura della modalità operativa di questo transistor.

Il relè K2 viene attivato da un interruttore a levetta situato sul meccanismo di alimentazione in modalità "REGOLAZIONE" per alimentare il filo dell'elettrodo nel canale della torcia di saldatura.

I contatti del relè K2 accendono l'azionamento e disattivano la frenatura dinamica e la sorgente di saldatura.

Quando il carico sull'albero motore non supera il valore consentito, il transistor di interruzione di corrente VT1 è chiuso. La tensione dal collettore di questo transistor e dall'uscita 9 di DD4.2 viene fornita attraverso S4 all'ingresso del circuito di coincidenza D3.1. All'aumentare della corrente di armatura, aumenta la tensione sul resistore R29 e sul resistore R3 collegati in parallelo ad esso. Il resistore motore R3 è collegato alla base del transistor VT1 ed è installato in modo tale che quando la corrente di armatura raggiunge un valore di 1,5 In, il transistor VT1 si apre.

La tensione su uno degli ingressi del circuito dell'elemento D3.1 si avvicina allo zero, quindi lo stadio di uscita dell'amplificatore D3.1 è chiuso, il segnale all'ingresso 11DA1 viene cancellato, il generatore su VT2 viene spento e il tiristore VS1 spegne il tiristore principale che controlla il motore, mentre la corrente entra Non c'è circuito di armatura del motore, il transistor VT1 si chiude, "3.1" appare sull'uscita D1, consentendo al motore di accendersi - l'azionamento si riaccende .

Pertanto, nel circuito dell'armatura viene mantenuto un certo valore medio di corrente, senza superare il valore consentito.

Autore: V.E.Tushnov

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