Unidade de controle de soldagem semiautomática. Esquema, descrição

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Unidade de controle de soldagem semi-automática. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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A unidade de controle (doravante denominada "bloco") é a parte principal da máquina de solda semiautomática do tipo PDG-312-1 (PDI-304) e é projetada para organizar o ciclo de soldagem semiautomática fornecendo sinais de controle aos órgãos executivos deste último.

(clique para ampliar)

Os principais parâmetros do bloco:

Tensão de alimentação, V.......65
Frequência da rede, Hz.......50
Potência comutada, W, não superior a.......630
Multiplicidade de controle de velocidade da armadura do motor, não menos.........10
A duração do atraso em ligar a fonte de soldagem após ligar a válvula de gás (não regulada), s.......0,5±0,1
A duração do atraso de ativação do drive após ligar a fonte de soldagem (não regulada), s, não mais que .......0,5
A duração do retardo de desligamento da fonte de soldagem após o desligamento do drive, s: não mais que......0,5
não inferior a ....... 2,5
A duração do retardo de desligamento da válvula de gás após o desligamento da fonte de soldagem, s: não mais que......0,5
não inferior a ....... 4,5
Duração de ligar o motor ao soldar "pontos", s: não mais ....... 1,0
não inferior a ....... 5,0
A rigidez da característica mecânica na faixa de 500-600 em condições climáticas normais de acordo com GOST 15150-69 quando a carga muda de 0,3In para In, não mais que ....... + 10%

O bloco fornece: frenagem dinâmica; proteção eletrônica da armadura do motor contra sobrecargas; ligar a purga de gás durante o comissionamento; desempenho dos modos "soldagem", "ajuste".

A unidade permanece operacional quando a tensão de alimentação muda na faixa de 0,90 a 1,05 Un.

No modo de configuração, o bloco fornece:

ligar o fornecimento de gás de proteção para ajustar seu consumo; definir a velocidade de alimentação do fio do eletrodo necessária;
escolha do ciclo de trabalho; soldagem com costuras longas; soldagem com costuras curtas;
soldagem a ponto.

No modo de soldagem, a unidade fornece a execução de comandos para iniciar a soldagem e interrompê-la. Quando é dado o comando para iniciar a soldagem, a unidade deve: ligar o fornecimento do gás de proteção, fonte da corrente de soldagem; com exposição não regulada (0,5 s) ligue o fornecimento de fio de eletrodo; garantir a estabilidade da velocidade de alimentação do fio do eletrodo com uma precisão de ± 10% do valor definido com um valor simultâneo da tensão de alimentação de mais 5% a menos 10% da tensão nominal e corrente da armadura do motor de 0,3 In a In.

Quando for dado um comando para interromper a soldagem, a unidade deve: desligar e frear a armadura do motor de alimentação do arame eletrodo; desligue a fonte de corrente de soldagem após um determinado intervalo de tempo (ajustável pelo sintonizador); desligue o fornecimento de gás de proteção após um determinado intervalo de tempo (ajustável pelo regulador).

A unidade permite controlar a velocidade de rotação do acionamento, alimentar o fio de solda do alimentador semiautomático, bem como realizar o trabalho necessário no modo "ajuste".

O dispositivo e o princípio de operação do bloco

O bloco de elementos controla os elementos de soldagem semiautomática (motor elétrico, eletroválvula, fonte de soldagem) para fornecer soldagem semiautomática. O bloco de elementos (doravante A3) é constituído por um grupo de elementos que formam a tensão de alimentação; esquemas de controle do ciclo de soldagem; circuitos de controle de motores.

O grupo de elementos que gera a tensão de alimentação é composto por: diodos VD26 - VD29, que fornecem alimentação de 62 V ao circuito da armadura do motor do alimentador; elementos R27; DV7; C7; R55; C17, fornecendo alimentação de 15-18 V ao MS e aos elementos do circuito; elementos VD10; DV13; C20, compensando a influência da auto-indução EMF do motor na comutação VS1; diodo VD8, fornecendo fiação elétrica entre uma fonte de tensão estabilizada de 15 V e uma fonte de tensão pulsante com frequência de 100 Hz; elementos C8; C16; C21 do filtro do ruído de impulso da fonte de soldagem ao operar no modo "soldagem"; resistor de resfriamento R26 fonte de alimentação enrolamento de excitação de 48 V do motor do alimentador; resistor de extinção R30 fonte de alimentação 48 V do enrolamento da válvula solenóide.

O circuito de controle do ciclo de soldagem é feito em microcircuitos D2 - D4, transistores VTZ - VT6, tiristor VS4, relé K1 e elementos que fornecem seus modos. O inversor D2.4 é um estágio de buffer que controla o estado do gatilho D4.2, por sua vez, o gatilho determina a duração dos modos de solda ponto e solda de costura longa (no modo de solda de costura curta, o gatilho D4.2 não participa ). Da saída 11 do inversor D2.4, chega o sinal: no inversor D2, que dá o comando para ligar o circuito que controla o modo de operação da válvula solenóide: D2.З; VT5; D2.3; VT4; S4; ao circuito de correspondência D3.1, que permite a operação do circuito de controle do motor de alimentação de arame DA1; VT2; VS1; VT1; VS3. Da saída D3.1, o sinal vai para o circuito que controla o modo de ligar a fonte de soldagem (VT6; D2.1; VT3; K1). Simultaneamente, a partir da saída 8 do gatilho D4.2, o sinal é alimentado ao circuito de coincidência D3.2, que controla a frenagem dinâmica do motor elétrico, a alimentação do fio do eletrodo (VD22; R39; C19; R28; VS2). O modo de frenagem dinâmica é ativado após o comando "Fim de soldagem".

Considere o esquema de controle do ciclo de soldagem no modo "soldagem a ponto".

Ao mesmo tempo, S4 está na posição superior de acordo com o diagrama, S2 está no estado aberto - o modo "trabalho". Quando o botão no queimador é pressionado (o tempo de pressão do botão não afeta a operação), o potencial positivo correspondente ao log. "1" (doravante "1") é aplicado à entrada 12 D2.4. Ao mesmo tempo, em 13 D2.4 há um log. "1" de 8 saída D4.2 (estado inicial do gatilho D4.2) através dos contatos comutados da chave S4.

Um log aparece na entrada do inversor D2.4. zero ("0"), que altera o estado do gatilho D4.2 com um atraso, cuja duração é determinada pelo tempo de descarga do capacitor C12 através dos resistores R36; R35 para tensão inferior a 7V.

Durante o trabalho do "ponto", quaisquer manipulações com o botão do queimador não alteram o estado do circuito, porque no pino 13 D2.4 não há sinal inibitório (zero) retirado da saída direta 8 do gatilho D4.2.

Simultaneamente, a partir da saída 11 do inversor D2.4, o sinal é enviado ao inversor D2.2, que dá o comando aos elementos D2.3; VT4; VS4 para ligar o transistor VT4. Este sinal também vai para o circuito de coincidência D3.1, de cuja saída "1.4" sai por D1, que abre o transistor VT6 e forma "2.1" na saída D0, que abre a "chave" VT3 . Uma corrente fluirá pelo enrolamento do relé K1, o relé é ativado e liga a fonte de soldagem com seus contatos.

Através de VD25, entra "1", permitindo a operação do circuito de controle do motor alimentador de fio elétrico.

De acordo com o ciclograma, ao pressionar o botão "START" no queimador, aciona-se a eletroválvula, em seguida a fonte de soldagem e o motor elétrico de alimentação do fio.

A duração da soldagem a ponto é definida pelo resistor R35. Ao final da soldagem, o motor é desligado, a frenagem dinâmica é ligada, então, com um atraso, que é definido pelo resistor R31, a fonte de soldagem é desligada e no final do ciclo, com um atraso, que é definido pelo resistor RXNUMX, a válvula solenóide é desligada.

Considere em detalhes o final do ciclo de soldagem a ponto. No final da soldagem, o comando "STOP" é recebido na entrada 10 do gatilho D4.2 (devido à descarga do capacitor C12 para uma tensão de 7V - "0"), o gatilho volta ao seu estado original, ou seja, ligado pino 8 D4.2 - "1", na 9ª saída de D4.2 - "0".

Da saída 9 do gatilho D4.2, através dos contatos comutados SA "0" 'vai para o circuito de partida D3.1, que dá uma proibição no circuito de controle do motor, o circuito de alimentação do enrolamento da armadura é de- energizado, mas o motor gira por inércia.

Quase simultaneamente, o circuito de frenagem dinâmica é ativado. Duração do atraso 40 ms t= 0,5 (R53,C15). Registro. "1" c 9 saída D4.2 através dos contatos S4 entra na entrada do circuito de coincidência D3.2, que liga o tiristor de frenagem dinâmica VS2, o enrolamento da armadura fecha, o motor para abruptamente.

Da saída D3.1 até VB14 vem "0", que dá o comando para desligar a fonte de soldagem. O desligamento vem com um atraso, cuja duração é determinada pelo valor de R31, "0" fecha o transistor VT6, que forma "2.1" na saída D1, que fecha a "chave" VT3 e de- energize o relé K1. A fonte de soldagem será desligada.

Log "1" na saída D2.1 dá um comando para desligar a válvula solenóide. Ao carregar, a tensão C13 a R34, R0,5 (t = 33 (R34-R13) C5) abrirá o transistor VT2.3. Na "entrada D1" aparecerá "0", "2.3", gerado na saída do inversor D4, desligará o transistor VT4 e o tiristor VSXNUMX. O enrolamento da válvula solenóide será desenergizado.

Ao trabalhar com "COSTURAS CURTAS", o potencial positivo através do botão "START" localizado no porta-tocha entra na entrada do inversor D2.4, a saída é "1", que, através dos contatos comutados da chave S4, entra o circuito de controle de ciclo no modo "SPOT WELDING" ". A duração da soldagem é determinada pela duração do estado ligado do botão "START". Ao ser liberado, o circuito retorna ao seu estado original, enquanto o gatilho D4 não está envolvido no trabalho.

Ao soldar com "LONG SEAMS", a duração da soldagem é determinada pelo intervalo de tempo entre o primeiro e o subsequente pressionamento do botão "START" no porta-tocha.

Quando um potencial positivo é aplicado através do botão "START", o estágio do buffer D2.4 irá comutar o gatilho D4, e o gatilho lembra deste estado travando automaticamente na entrada 13 D4.2 através do inversor D2.4.

Os sinais obtidos do gatilho D4 e do inversor D2.4 através dos contatos comutados do interruptor S4 são alimentados ao circuito de controle do ciclo de soldagem e ao circuito de controle do acionamento elétrico, da mesma forma no modo "SPOT WELDING".

O circuito de controle do acionamento elétrico para alimentação do fio do eletrodo consiste nas seguintes unidades funcionais: soma, amplificador DA1, gerador de pulsos de controle VT2; R17; R18; C4; um amplificador de potência montado em um tiristor VS3, um circuito de proteção de corrente (R3; R5; VT1, VD4), um tiristor de frenagem dinâmica VS2, um optotiristor VS1 que alimenta o enrolamento da armadura do motor.

Uma tensão estabilizada de VD8 é fornecida ao resistor que regula a velocidade da alimentação do fio do eletrodo, localizado no alimentador, e é removido do motor desse resistor e alimentado na entrada do amplificador somador DA1 da tensão de referência U3.

O divisor nos resistores R2, R7 é conectado em paralelo com a armadura do motor, e a tensão de realimentação Uos é removida da saída do resistor R2 e alimentada na entrada inversora do amplificador DA1. Esta tensão é proporcional à tensão da armadura do motor.

A tensão Uos é removida do resistor R9, proporcional à corrente que flui através da armadura do motor e do resistor R29. Esta tensão através dos resistores R11, R12 é adicionada à tensão de referência para a entrada não inversora do amplificador somador D1.

Portanto, na saída do amplificador, obtemos a tensão de incompatibilidade Up

Ur \uXNUMXd Uz-Uos.

A tensão de incompatibilidade é aplicada à entrada de um comparador feito em um transistor unijunção VT2. Quando a tensão no capacitor C4 é igual ao limite de ativação do transistor VT2, este se abre e um pulso de controle aparece no resistor R18, que abre o tiristor VS3, que liga o tiristor VS1. Devido ao fato de que a base 2 do transistor VT2 é alimentada por uma tensão que está em fase com a tensão da rede, a borda de ataque do pulso de controle se move em fase dependendo do valor de Up.

No estado estacionário, com a posição do resistor definindo a velocidade de alimentação do fio do eletrodo, a armadura do motor gira a uma velocidade constante; a tensão nos terminais da âncora e no resistor R29 não muda e, portanto, o valor de Ur é constante.

Se a carga no eixo do motor aumentar, a frequência de rotação de sua armadura e a tensão nela diminuem e a corrente do circuito da armadura aumenta. Consequentemente, a tensão de realimentação negativa Uos diminui e a tensão de realimentação positiva Uos aumenta.

A partir da tensão acima (I) é óbvio que a tensão Up aumenta. Um aumento em Up causa um deslocamento de fase correspondente do pulso de controle na saída do comparador, e o tiristor liga mais cedo, o que leva a um aumento na tensão da armadura do motor e, consequentemente, na velocidade de rotação para o nível anterior.

A ação de feedback positivo Uos é mais eficaz em baixas velocidades de armadura, ou seja, quando o valor absoluto desta tensão é compatível com o valor da tensão de referência e a tensão na armadura do motor é pequena.

O amplificador DC KR140UD1B (DA1) foi usado como amplificador somador. O amplificador é coberto por realimentação dependente da frequência (C5, C6, R16).

Para a entrada não inversora 11 do amplificador através do resistor R14, a tensão para definir a velocidade de alimentação do fio do eletrodo é aplicada e através do resistor R12 - um sinal integrado proporcional à corrente da armadura.

A entrada inversora 10 do amplificador é fornecida do divisor R2, R7 com um sinal proporcional à tensão de armadura do motor.

Para a mesma entrada através dos resistores R15; R20 é fornecido com uma tensão estabilizada para definir a saída 5 do amplificador, uma tensão igual ao limite para ligar o transistor unijunção VT2 no valor zero da tensão de configuração.

O resistor R20 define a velocidade mínima de armadura do motor.

Para compensar a dispersão dos parâmetros dos transistores unijuncionais e garantir a identidade das características de saída dos drives, a base 2 do transistor VT2 é conectada ao estabilizador paramétrico R24, VD9 através do divisor R25.

Ao mover o motor do resistor R25 em cada cópia da unidade com base em 2 transistores VT2, é definida uma tensão na qual a tensão no emissor, medida pelo osciloscópio, será de 3,5 V.

A tensão de realimentação atual no circuito da armadura é removida do divisor R9. Um limitador de diodo VD1, VD2, R4 é conectado em paralelo ao divisor para limitar a tensão máxima de realimentação.

O motor do resistor R3 define o limite necessário para ligar a proteção de corrente.

Os diodos VD3, VD4 servem para limitar o sinal no circuito base do transistor VT1 e para compensação de temperatura do modo de operação deste transistor.

O relé K2 é ligado por uma chave seletora localizada no mecanismo de alimentação no modo "SETUP" para alimentar o fio do eletrodo no canal da tocha de soldagem.

Os contatos do relé K2 ligam o inversor e desligam a frenagem dinâmica e a fonte de soldagem.

Quando a carga no eixo do motor não excede o valor permitido, o transistor de corte de corrente VT1 é fechado. A tensão do coletor deste transistor e da saída 9 DD4.2 é alimentada através de S4 para a entrada do circuito de partida D3.1. Com o aumento da corrente de armadura, a tensão no resistor R29 e no resistor R3 conectado em paralelo a ele aumenta. O motor do resistor R3 é conectado à base do transistor VT1 e é instalado de forma que quando a corrente da armadura atingir o valor de 1,5 In, o transistor VT1 abre.

A tensão em uma das entradas do circuito do elemento D3.1 se aproxima de zero, portanto, o estágio de saída do amplificador D3.1 fecha, o sinal na entrada 11DA1 é cancelado, o gerador no VT2 desliga, e o tiristor VS1 desliga o tiristor principal que controla o motor, enquanto não houver corrente no circuito da armadura do motor, o transistor VT1 fecha, "3.1" aparece na saída D1, permitindo que o motor ligue - o drive liga novamente.

Assim, um certo valor médio de corrente é mantido no circuito da armadura, que não excede o valor permitido.

Autor: V.E.Tushnov

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