반자동 용접 제어 장치. 계획, 설명

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제어 장치(이하 "블록"이라고 함)는 반자동 용접기 유형 PDG-312-1(PDI-304)의 주요 부분이며 제어 신호를 공급하여 반자동 용접기의 용접 사이클을 구성하도록 설계되었습니다. 후자의 집행 기관.

(확대하려면 클릭하십시오)

블록의 주요 매개변수:

공급 전압, V.......65
주전원 주파수, Hz.......50
스위칭 전력, W, 이하.......630
모터 전기자 속도 제어의 다중성, 아니 더 적은.......10
가스 밸브(비조절)를 켠 후 용접 소스를 켤 때까지의 지연 시간, s......0,5±0,1
용접 소스(비조절)를 켠 후 드라이브를 켜기 위한 지연 시간, s, 더 이상.......0,5
드라이브를 끈 후 용접 소스를 끄기 위한 지연 시간, s: 최대 .......0,5
이상 ....... 2,5
용접 소스를 끈 후 가스 밸브를 끄는 지연 시간, s: 최대.......0,5
이상 ....... 4,5
"점"을 용접할 때 엔진을 켜는 시간, s: 더 이상 ....... 1,0
이상 ....... 5,0
부하가 500In에서 In으로 변경될 때 GOST 600-15150에 따라 정상적인 기후 조건에서 69-0,3 범위의 기계적 특성 강성은 ......+10% 이하입니다.

블록은 다음을 제공합니다: 동적 제동; 과부하로부터 모터 전기자를 전자적으로 보호합니다. 시운전 중 가스 퍼지 켜기; "용접" 및 "조정" 모드 실행.

공급 전압이 0,90 ~ 1,05 Un 범위 내에서 변경되면 장치는 계속 작동합니다.

설정 모드에서 블록은 다음을 제공합니다.

보호 가스의 공급을 켜서 유량을 조정하는 단계; 필요한 전극 와이어 공급 속도 설정;
작업주기 선택; 긴 솔기로 용접; 짧은 솔기로 용접;
스폿 용접.

용접 모드에서 장치는 용접 시작 및 중지 명령을 실행합니다. 용접 시작 명령을 내릴 때 장치는 다음을 수행해야 합니다. 용접 전류원인 보호 가스 공급을 켜야 합니다. 조절되지 않은 셔터 속도(0,5초)로 전극 와이어 피드를 켭니다. 정격 전압의 플러스 10% ~ 마이너스 5%의 공급 전압과 10 In ~ In의 모터 전기자 전류의 동시 값에서 설정 값의 ±0,3% 정확도로 전극선 공급 속도의 안정성을 보장합니다.

용접 중지 명령을 내릴 때 장치는 다음을 수행해야 합니다. 전극선 공급 모터의 전기자를 끄고 제동해야 합니다. 특정 시간 간격 후에 용접 전류원을 끄십시오(조정기로 조정 가능). 일정 시간 간격(조정기로 조정 가능) 후에 보호 가스 공급을 차단합니다.

이 블록은 드라이브의 회전 속도를 조절하고, 반자동 장치의 공급 메커니즘에서 용접 와이어를 공급하고, "조정" 모드에서 필요한 작업을 수행하는 기능을 제공합니다.

블록의 장치 및 작동 원리

요소 블록은 반자동 용접 요소(전기 모터, 전기 밸브, 용접 소스)를 제어하여 반자동 용접을 제공합니다. 요소 블록(이하 A3)은 공급 전압을 형성하는 요소 그룹으로 구성됩니다. 용접 사이클 제어 회로; 전기 모터 작동을 위한 제어 회로.

공급 전압을 생성하는 요소 그룹은 피더 모터의 전기자 회로에 26V 전력을 제공하는 다이오드 VD29 - VD62로 구성됩니다. 요소 R27; VD7; C7; R55; C17은 MS 및 회로 요소에 15-18V 전원 공급을 제공합니다. VD10 요소; VD13; C20은 VS1 스위칭에 대한 모터 자체 유도의 EMF 영향을 보상합니다. 8V의 안정화 전압 소스와 15Hz 주파수의 맥동 전압 소스 사이에 전기 배선을 제공하는 다이오드 VD100; "용접" 모드에서 작동할 때 용접 소스의 임펄스 노이즈에 대한 필터 요소 C8;C16;C21; 피드 모터 전기 모터의 26V 전원 권선의 켄칭 저항 R48; 솔레노이드 밸브 권선에 대한 30V 전원 공급용 급냉 저항 R48.

용접 사이클 제어 회로는 미세 회로 D2 - D4, 트랜지스터 VTZ - VT6, 사이리스터 VS4, 릴레이 K1 및 해당 모드를 제공하는 요소로 구성됩니다. 인버터 D2.4는 트리거 D4.2의 상태를 제어하는 버퍼 캐스케이드이며, 트리거는 스폿 용접 및 긴 심 용접 모드의 작동 지속 시간을 결정합니다(짧은 심 용접 모드에서 트리거 D4.2는 관련없는). 인버터 D11의 출력 2.4에서 신호는 다음과 같이 전달됩니다. 솔레노이드 밸브의 작동 모드를 제어하는 회로를 켜라는 명령을 제공하는 인버터 D2: D2.З; VT5; D2.3; VT4; S4; 전극선 공급 모터 DA3.1의 제어 회로의 작동을 허용하는 일치 회로 D1; VT2; VS1; VT1; VS3. 출력 D3.1에서 신호는 용접 소스(VT6; D2.1; VT3; K1)의 스위칭 모드를 제어하는 회로로 이동합니다. 동시에 트리거 D8의 출력 4.2에서 신호는 전기 모터의 동적 제동과 전극 와이어 공급(VD3.2; R22; C39; R19; VS28)을 제어하는 일치 회로 D2로 전송됩니다. 동적 제동 모드는 "용접 종료" 명령 후에 활성화됩니다.

"스폿 용접" 모드에서 용접 사이클의 제어 방식을 고려하십시오.

이 경우 S4는 다이어그램에 따라 위쪽 위치에 있고 S2는 열린 상태, 즉 "작업" 모드에 있습니다. 버너의 버튼을 누르면(버튼을 누르는 시간은 작동에 영향을 주지 않음) 로그에 해당하는 양의 전위가 나타납니다. "1"(이하 "1")은 입력 12 D2.4에 제공됩니다. 이 경우 13 D2.4에는 스위치 S1의 연결된 접점을 통해 D8의 핀 4.2(트리거 D4.2의 초기 상태)의 논리 "4"이 있습니다.

인버터 D2.4의 입력에 로그가 나타납니다. 0("4.2")은 지연에 따라 트리거 D12의 상태를 변경하며 지속 시간은 저항 R36을 통해 커패시터 C35의 방전 시간에 의해 결정됩니다. R7는 XNUMXV 미만의 전압으로 설정됩니다.

"포인트"가 해결되는 동안 버너의 버튼을 조작해도 회로 상태가 변경되지 않습니다. D13의 핀 2.4에는 트리거 D8의 직접 출력 4.2에서 가져온 금지(XNUMX) 신호가 없습니다.

동시에 인버터 D11의 출력 2.4에서 신호가 인버터 D2.2에 공급되어 요소 D2.3에 명령을 제공합니다. VT4; VS4는 트랜지스터 VT4를 켭니다. 이 신호는 또한 일치 회로 D3.1로 이동하며 그 출력에서 "1.4"이 D1를 통해 전송되어 트랜지스터 VT6을 열고 D2.1의 출력에서 "0"을 형성하여 " 스위치”VT3. 전류는 릴레이 K1의 권선을 통해 흐르고 릴레이가 활성화되어 접점으로 용접 소스를 켭니다.

VD25를 통해 "1"이 전송되어 전극선 공급 모터를 제어하는 회로의 작동이 가능해집니다.

사이클로그램에 따르면 토치의 "START" 버튼을 누르면 전기 밸브가 켜지고 용접 소스와 전극선 공급 모터가 켜집니다.

스폿 용접 기간은 저항 R35에 의해 설정됩니다. 용접이 끝나면 엔진이 꺼지고 동적 제동이 켜진 다음 저항 R31에 의해 설정된 지연으로 용접 소스가 꺼지고 사이클이 끝나면 지연이 발생합니다. 저항 RXNUMX에 의해 설정되면 솔레노이드 밸브가 꺼집니다.

스폿 용접 사이클의 마지막 부분을 자세히 살펴보겠습니다. 용접이 끝나면 트리거 D10의 입력 4.2에서 "STOP" 명령이 수신되고(커패시터 C12가 7V -''0" 전압으로 방전됨으로 인해) 트리거가 원래 상태로 전환됩니다. D8의 핀 4.2 - "1 ", D9의 핀 4.2 - "0".

트리거 D9의 출력 4.2에서 스위치 접점 SA "0"을 통해 일치 회로 D3.1에 공급되어 모터 제어 회로를 금지하고 전기자 권선의 전원 회로에 전원이 공급되지 않지만 엔진이 회전합니다. 관성에 의해.

거의 동시에 동적 제동 회로가 활성화됩니다. 지연 기간 40ms t= 0,5(R53,C15). 통나무. 접점 S1를 통해 출력 D9의 4.2에서 "4"은 동시 회로 D3.2의 입력으로 이동하여 동적 제동 사이리스터 VS2를 켜고 전기자 권선이 닫히고 엔진이 갑자기 정지됩니다.

출력 D3.1에서 VB14를 통해 "0"이 전송되며 이는 용접 소스를 끄라는 명령을 제공합니다. 꺼짐은 지연과 함께 발생하며 지속 시간은 R31의 값에 의해 결정됩니다. "0"은 트랜지스터 VT6을 닫고 출력 D2.1에서 "1"을 형성하여 "스위치"VT3을 닫고 릴레이의 전원을 차단합니다. K1. 용접 소스가 꺼집니다.

출력 D1의 로그 "2.1"은 솔레노이드 밸브를 끄라는 명령도 제공합니다. 충전하는 동안 전압 C13 ~ RЗЗ, R34(t=0,5 (R33-R34) C13)는 트랜지스터 VT5를 엽니다. "2.3"은 "입력 D1"에 나타나고, 인버터 D0의 출력에서 생성된 "2.3"은 트랜지스터 VT4와 사이리스터 VS4를 끄고 솔레노이드 밸브의 권선이 해제됩니다. 가스 차단 밸브를 끄는 기간은 RXNUMXZ 값에 따라 결정됩니다.

"SHORT SEAMS"로 작업할 때 토치 홀더에 있는 "START" 버튼을 통한 양극 전위는 인버터 D2.4의 입력에 공급되고 출력은 스위치 S1의 연결된 접점을 통해 "4"로 형성됩니다. , "SPOT WELDING" 모드 "에서 사이클 제어 회로에 공급됩니다. 용접 지속 시간은 "START" 버튼이 ON 상태인 지속 시간에 따라 결정됩니다. 해제되면 회로는 원래 상태로 돌아가고 트리거 D4는 작동에 참여하지 않습니다.

"LONG SEAMS"로 용접할 경우 용접 시간은 토치 홀더의 "START" 버튼을 처음 누른 후 연속으로 누르는 사이의 시간 간격에 따라 결정됩니다.

"START" 버튼을 통해 양의 전위가 적용되면 버퍼 단계 D2.4는 트리거 D4를 전환하고 트리거는 인버터 D13를 통해 D4.2의 입력 2.4에서 자동 잠금을 통해 이 상태를 기억합니다.

스위치 S4의 연결된 접점을 통해 트리거 D2.4 및 인버터 D4에서 가져온 신호는 "스팟 용접" 모드에서 유사하게 용접 사이클 제어 회로와 전기 구동 제어 회로에 공급됩니다.

전극선 공급을 위한 전기 구동용 제어 회로는 다음과 같은 기능 단위로 구성됩니다: 합산 증폭기 DA1, 제어 펄스 발생기 VT2; R17; R18; C4; 사이리스터 VS3에 조립된 전력 증폭기, 전류 보호 회로(R3; R5; VT1, VD4), 동적 제동 사이리스터 VS2, 전기 모터의 전기자 권선을 공급하는 광티리스터 VS1.

피더에 위치한 전극선의 공급 속도를 조절하는 저항은 VD8로부터 안정화된 전압을 공급받으며, 기준 전압 U1은 이 저항의 슬라이더에서 제거되어 합산 증폭기의 입력으로 공급됩니다. DA3.

저항 R2, R7의 분배기는 모터 전기자에 병렬로 연결되고 피드백 전압 Uoc는 저항 R2의 출력에서 제거되어 증폭기 DA1의 반전 입력에 공급됩니다. 이 전압은 모터 전기자 전압에 비례합니다.

모터 전기자와 저항 R9를 통해 흐르는 전류에 비례하여 저항 R29에서 전압 Uoc가 제거됩니다. 이 전압은 저항 R11, R12를 통해 합산 증폭기 D1의 비반전 입력에 대한 기준 전압과 합산됩니다.

따라서 증폭기의 출력에서 불일치 전압을 얻습니다.

Ur \uXNUMXd Uz-Uos.

불일치 전압은 단일 접합 트랜지스터 VT2에 만들어진 비교기의 입력에 공급됩니다. 커패시터 C4의 전압이 트랜지스터 VT2를 켜기 위한 임계값에 도달하면 후자가 열리고 사이리스터 VS18을 열고 사이리스터 VS3을 켜는 저항 R1에 제어 펄스가 나타납니다. 트랜지스터 VT2의 베이스 2는 공급 전압과 동위상인 전압에 의해 전력이 공급된다는 사실로 인해 제어 펄스의 리딩 에지는 Up 값에 따라 동위상으로 이동합니다.

정상 상태에서는 전극선 공급 속도를 설정하기 위한 저항 모터의 일정한 위치로 모터 전기자가 일정한 속도로 회전합니다. 전기자 단자와 저항 R29의 전압은 변하지 않으므로 Uр 값은 일정합니다.

모터 샤프트의 부하가 증가하면 전기자의 회전 속도와 전압이 감소하고 전기자 회로 전류가 증가합니다. 이에 따라 네거티브 피드백 전압(Uos)은 감소하고, 포지티브 피드백 전압(Uos)은 증가한다.

위의 전압(I)을 보면 Up 전압이 증가하는 것을 알 수 있습니다. Up이 증가하면 비교기 출력에서 제어 펄스의 해당 위상 이동이 발생하고 사이리스터가 더 일찍 켜지므로 모터 전기자의 전압이 증가하여 회전 속도가 이전 수준으로 증가합니다. .

포지티브 피드백 Uos의 작용은 낮은 전기자 회전 주파수에서 가장 효과적입니다. 이 전압의 절대값이 기준 전압의 값에 상응하고 모터 전기자의 전압이 작을 때.

합산 증폭기로는 DC 증폭기 KR140UD1B(DA1)가 사용되었습니다. 증폭기는 주파수 종속 피드백(C5, C6, R16)으로 보호됩니다.

증폭기의 비반전 입력(11)에는 저항 R14를 통해 전극선 공급 속도를 설정하는 전압이 공급되고, 저항 R12를 통해 전기자 전류에 비례하는 적분 신호가 공급된다.

모터 전기자의 전압에 비례하는 신호는 분배기 R10, R2에서 증폭기의 반전 입력 7에 공급됩니다.

저항 R15를 통해 동일한 입력으로; R20에는 안정화된 전압이 공급되어 증폭기의 출력 5를 기준 전압의 2 값에서 단접합 트랜지스터 VTXNUMX의 스위칭 임계값과 동일한 전압으로 설정합니다.

저항 R20은 모터의 최소 전기자 속도를 설정합니다.

단일 접합 트랜지스터 매개변수의 분산을 보상하고 드라이브의 동일한 출력 특성을 보장하기 위해 트랜지스터 VT2의 베이스 2는 분배기 R24를 통해 파라메트릭 안정기 R9, VD25에 연결됩니다.

25개의 트랜지스터 VT2를 기반으로 한 드라이브의 각 인스턴스에서 저항 R2의 슬라이더를 이동하면 오실로스코프로 측정한 이미터의 전압이 3,5V가 되는 전압이 설정됩니다.

전기자 회로의 전류 피드백 전압은 분배기 R9에서 제거됩니다. 다이오드 리미터 VD1, VD2, R4는 최대 피드백 전압을 제한하기 위해 분배기와 병렬로 연결됩니다.

저항 R3의 엔진은 전류 보호를 켜는 데 필요한 임계값을 설정합니다.

다이오드 VD3, VD4는 트랜지스터 VT1의 기본 회로의 신호를 제한하고 이 트랜지스터의 작동 모드에 대한 온도 보상을 수행합니다.

릴레이 K2는 용접 토치의 채널에 전극 와이어를 공급하기 위해 "ADJUSTMENT(조정)" 모드에서 공급 메커니즘에 있는 토글 스위치에 의해 켜집니다.

릴레이 접점 K2는 드라이브를 켜고 동적 제동과 용접 소스를 끕니다.

모터 샤프트의 부하가 허용 값을 초과하지 않으면 전류 차단 트랜지스터 VT1이 닫힙니다. 이 트랜지스터의 컬렉터와 DD9의 출력 4.2의 전압은 S4를 통해 일치 회로 D3.1의 입력으로 공급됩니다. 전기자 전류가 증가하면 저항 R29와 이에 병렬로 연결된 저항 R3의 전압이 증가합니다. 모터 저항 R3은 트랜지스터 VT1의 베이스에 연결되어 있으며 전기자 전류가 1,5In 값에 도달하면 트랜지스터 VT1이 열리는 방식으로 설치됩니다.

요소 D3.1 회로의 입력 중 하나의 전압이 3.1에 가까워 지므로 증폭기 D11의 출력단이 닫히고 입력 1DA2의 신호가 취소되고 VT1의 생성기가 꺼지고 사이리스터 VS1은 모터를 제어하는 메인 사이리스터를 끄고 전류는 모터 전기자 회로가 없으며 트랜지스터 VT3.1이 닫히고 출력 D1에 "XNUMX"이 나타나 엔진이 켜지고 드라이브가 다시 켜집니다. .

따라서 전기자 회로에서는 허용 값을 초과하지 않는 특정 평균 전류 값이 유지됩니다.

저자: V.E.Tushnov

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