книги из ГПНТБ / Глебов Л.В. Установка и эксплуатация машин контактной сварки

Рассмотрим принцип работы такой схемы (рис. 7-4, б), пред­

через резистор R1 ответвляется в резистор связи R cв2, на переход база — эмиттер триода Т2 и шину «О» При этом ток базы триода Т2 должен быть таким, чтобы обеспечить его насыщение. Если транзистор Т1 открыт, то почти весь ток, проходящий через резистор R1, ответвляется через переход коллектор—эмиттер транзистора Т1. Поскольку переход коллектор — эмиттер Т1 имеет остаточное со­ противление, ко входу второго каскада прикладывается небольшое напряжение, называемое сигналом помехи. Для предотвращения перехода триода Т2 в активный режим служат резистор смещения /?см2 и резистор связи Лево. Оптимальный выбор сопротивлений йсв2 и І?см2 обеспечивает положительное смещение базы триода Т2

в режиме отсечки и максимальный базовый ток в режиме насыще­ ния. Правильно рассчитанные схемы обеспечивают оба режима при наихудших сочетаниях параметров компонентов схемы и предель­ ных воздействиях температуры.

На рис. 7-4, в приведена характеристика вход—выход схемы, изображенной на рис. 7-4, б. Из рисунка видно, что напряжение Uх является максимально допустимым, когда транзистор Т1 выходит из состояния отсечки. В дальнейшем это напряжение будем называть сигналом нуля («О»). Сигнал «О» должен быть по абсолютной величине не более 0,9 в. Напряжение U2 — это максимально допустимое напряжение, при котором транзистор Т1 входит в состояние насы­ щения. Это напряжение будем называть сигналом единицы («1»). Сигнал «1» должен быть по абсолютной величине не менее 4,0 в. Полярность сигнала относительно нуля — отрицательная. Состоя­ ния «0» и «1» транзистора Т1 можно легко определить прибором типа ТТ-1, Ц-435 и другими, если один конец подсоединить к нуле­ вой шине, а второй — к выходу.

Рассмотрим обнаружение неисправностей в тех элементах серии «Логика», которые нашли наибольшее применение в аппаратуре управления сварочными машинами.

Элемент Т-101 включает в себя две независимые схемы, каждая из которых реализует функцию «ИЛИ—НЕ». Условное обозначение элемента на схемах приведено на рис. 7-5, а, а электрическая схема — на рис. 7-5, б. На условном обозначении указываются номера входов и выходов элемента и не указываются выводы, к ко­ торым подводится питание. Проверку исправности логических элементов »целесообразно начинать с проверки напряжения питания (—12 в, + 6 в). Затем следует отпаять провод, связывающий выход элемента со схемой. С помощью прибора Ц-435 либо осциллографа С1-19Б надо замерить сигналы на входах 1, 3, 5, 7 и на выходе 9 либо на входах 2 , 4 , 6 и выходе 8. Если на всех входах — сигнал «0» («£І в), то на выходе должен быть сигнал «1» (4—12 в). При подаче на один из входов сигнала «1» (4—12 в) на выходе должен быть си­ гнал «0» (г£ 0,5 в). Если указанные условия не выполняются, эле­ мент неисправен и его следует заменить.

150

Элемент Т-102 — маломощный триггер — представляет собой пере­ ключающее устройство, имеющее два устойчивых состояния. Он при­ меняется в качестве делителя частоты, счетной ячейки, как память и т. п. Условное обозначение приведено на рис. 7-6, а, электриче­ ская схема — на рис. 7-6, б.

При нодаче напряжения питания триггер Т-102 занимает произ­ вольное положение: сигнал «1» (4—7 в) может быть либо на выходе 7 (тогда на 8 должен быть «О»), либо на выходе 8 (тогда на 7 должен быть «О») при условии, если ни на один из входов сигнал не подается. Если на обоих выходах окажется сигнал «1» или сигнал «О», элемент неисправен и требует замены. При подаче на вход 11 нулевого по­ тенциала триггер должен установиться так, что на выходе 7 будет

- Г 2 в

Рис. 7-6. Элемент Т-102: а — условное обозначение; б — элек­

трическая схема

«О», а на 8 — «1». Если снять со входа 11 нулевой потенциал или подать на него отрицательный потенциал, состояние триггера не должно измениться при условии, если на другие входы не подается

сигнала.

Если предположить, что при подаче напряжения питания триг­ гер установился так, что на выходе 7 — сигнал «О», на 8 — «1», то подача отрицательного сигнала «1» (4—8 в) на вход 9 не изменит состояния триггера. При подаче «1» на вход 10 триггер устанавли­

151

состояния триггера, но следующая подача положительного потен­ циала приведет к его срабатыванию. Аналогично работает триггер

ипо входу 1.

Вслучае если используется общий счетный вход (входы 1 ж 2

объединяются), то подача сигнала «1» и последующая подача поло­ жительного потенциала приводят к срабатыванию триггера, и, таким образом, триггер возвращается в исходное состояние на ка­ ждый второй входной сигнал.

Измерительным прибором можно проверить все перечисленные режимы, и если они не выполняются при условии соблюдения пара­ метров входных сигналов, то триггер неисправен и его следует заменить.

Элемент Т-107 предназначен для реализации функции «И» В эле­

элементами. Для лучшего представления работы схемы «И» рассмот­ рим схему на рис. 7-8, где схема «И», состоящая из диодов Д1, Д2 и резистора В, включена между элементами Э1, Э2, и ЭЗ, причем выходные транзисторы элементов Э1 и Э2 даны в виде двух ключей

В1 и В2.

Если оба транзистора, к которым подключены аноды диодов Д { и Д%і заперты, что равносильно разомкнутому состоянию клю­ чей В1 и В2, то весь ток, проходящий через резистор В, поступает на вход элемента ЭЗ через резистор В св. При насыщении хотя бы

152

одного из транзисторов в элементах Э1, Э2, что соответствует зам­ кнутому состоянию ключа В1 или В2, весь ток через диод, подклю­ ченный к этому транзистору, и переход коллектор—эмиттер тран­ зистора закорачивается на нулевую шину, не поступая на вход элемента ЭЗ.

Элемент Т-303 (рис. 7-9, а) — выдержка времени — обеспечи­ вает появление выходного сигнала «1» (U = 5 в) с задержкой на время, исчисляемое с момента подачи сигнала «1» (4—12 в) на один из входов 1, 5, 7; задержка сигнала определяется і?С-цепочкой. Сигнал на выходе пропадает одновременно с исчезновением вход­ ного сигнала. Если при наличии сигнала на входе на выходе не

а)

7-

5 -

1 -

2 46

Рис. 7-9. Элемент Т-303: условное обозначение; б — электрическая

схема

появится сигнала «1», необходимо при включенном напряжении гальванической проверкой определить правильность подключения 7?С-цепочки. Если цепь и пайки исправны, то неисправен элемент и требуется его замена.

применен принцип перезаряда конденсатора. В исходном состоянии (при отсут­ ствии сигнала на входе) транзистор Т1 закрыт, Т2, ТЗ и Т4 насыщены. Заряжен­ ный конденсатор С1 имеет положительную полярность в точке 6 и отрицатель­ ную — в точке 2. Транзисторы Т2 и ТЗ насыщены благодаря базовым резисто­ рам R5 и R6, подключенным последовательно к источнику напряжения — 12 в. Транзистор Т4 насыщен благодаря его связи через резистор R4 с закрытым транзистором Т1. При появлении входного сигнала транзистор Т1 насыщается

иснимает свой сигнал со входа транзистора Т4, однако вследствие разряда конденсатора С1 на базовое сопротивление транзисторы Т2 и ТЗ закрываются

ичерез диод Д5 транзистор Т4 поддерживается в состоянии насыщения.

Режим отсечки транзисторов Т2 и ТЗ обеспечивается в течение того вре­ мени, пока конденсатор С1 не разрядится до нуля через резисторы R5 и R6

на источник питания. Затем конденсатор начнет заряжаться напряжением обратной полярности. При нарастании напряжения на конденсаторе до 0,16 в происходит насыщение транзисторов Т2 и ТЗ. С насыщением транзистора ТЗ снимается отрицательный потенциал с базы транзистора Т4, и последний запи­ рается, на выходе появляется сигнал «1», задержанный на время tt = 0,7 (Д5 +

+ Л6) С,.

Элемент Т-404 является выходным усилителем с допустимой мощностью нагрузки 30 вт. Условное обозначение его на схемах показано на рис. 7-10, а, электрическая схема — на рис. 7-10, б.

163

При подаче на любой из входов 1, 3, 5 , 7 сигнала «1» (4—12 в) в цепи нагрузки R a будет протекать ток, а напряжение на выходном тран­ зисторе снизится до нуля (в точке 9). При проверке элемента необ­ ходимо обязательно подключить нагрузку. Ввиду того что работа

а)

Рис. 7-10. Элемент Т-404: а — условное обозначение; б — элек­

трическая схема

усилителя связана с исполнительными устройствами, его выход из строя часто вызван коротким замыканием во внешней цепи, и при проверке неисправного элемента необходимо обратить на это вни­ мание.

Г Л А В А В О С Ь М А Я

ОБНАРУЖЕНИЕ И УСТРАНЕНИЕ НЕИСПРАВНОСТЕЙ В АППАРАТУРЕ УПРАВЛЕНИЯ СВАРОЧНЫХ МАШИН ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

8-1. Признаки нормальной работы машины

Основным признаком нормальной работы сварочной машины является обеспечение высокого качества и стабильности сварки при условии соблюдения технологии. Как известно, высокое качество и стабильность сварки можно получить, если машина работает по заданной программе, т. е. обеспечивается включение электропневматических клапанов по заданному во времени циклу, прохождение в нужный момент времени сварочного тока требуемой формы, дли­ тельности и амплитуды.

Необходимо также отметить дополнительные внешние признаки, по которым можно судить о нормальной работе машины. Сюда можно отнести:

1.Наличие характерного звука при включении и выключении электропневматических клапанов и при прохождении сварочного тока.

2.Движение верхнего электрода вверх — вниз во время про­ хождения сварочного цикла.

3.Воздействие магнитного поля вторичного контура на подне­ сенные близко металлические предметы во время прохождения сва­ рочного тока; причем, чем больше время сварки и величина тока, тем сильнее воздействие магнитного поля.

1 5 4

4.Свечение баллона тиратрона и анодной горловины игнитрона во время прохождения сварочного тока.

5.Отсутствие искрения на электродах при опускании и подъеме верхнего электрода. Наличие искрения при опускании электродов указывает на то, что мало время позиции «сжатие». Наличие искре­ ния при размыкании свидетельствует о том, что электроды размы­ каются, когда ток в трансформаторе не равен нулю.

6. Включенное положение входного автомата, установленного на машине либо вблизи нее, в течение всего времени работы на ма­ шине. Выключение автомата во время подачи напряжения на ма­ шину или во время прохождения сварочного цикла указывает на серьезные неисправности в электрической схеме машины.

О нормальной работе машины можно судить не только по пере­ численным выше признакам, но и по осциллограмме сварочного тока и давления на электродах при сравнении ее с эталоном.

С помощью электронного осциллографа можно проверить форму, длительность, амплитуду, пределы регулирования сварочного тока, стабильность его повторения от цикла к циклу.

Способы измерений сварочного тока и давления на электродах приведены в гл. 4.

Признаки нормальной работы машины следует использовать при обнаружении неисправностей в аппаратуре управления, в осо­ бенности при составлении участка неисправности.

8-2. Обнаружение неисправного блока

Структурная схема машины представлена на рис. 8-1. Свароч­ ный трансформатор 9 включается в электрическую сеть через пере­

тический клапан 8 обеспечивает управление пневматической схе­ мой. Для удобства рассмотрения перечисленные элементы схемы рис. 8-1 в дальнейшем именуются блоками.

Рассмотрим основные внешние признаки неисправностей в элект­ рической схеме машины и покажем, как, пользуясь методикой, изложенной в гл. 7, найти неисправный блок. Внешние признаки неисправностей приведены на основе анализа практических данных, полученных при наладке оборудования у заказчика.

155

1. При нажатии педальной кнопки электрод не опускается.

В участок неисправности входят блоки 4, 6, 8. Гальванической проверкой следует сократить участок неисправности. Для этого надо проверить наличие контакта в педальной кнопке, в подводя­ щих проводах от кнопки к регулятору и от регулятора к катушке клапана, измерить сопротивление катушки клапана и сравнить ■его с паспортными данными. Если в результате гальванической проверки все цепи оказались исправными, следует измерить вели­ чину напряжения на катушке клапана. Малая величина напряжения или отсутствие напряжения на катушке свидетельствует о том, что неисправен блок 6.

2.При нажатии педальной кнопки электрод опускается, но ток через сварочный трансформатор не проходит. В участок неисправ­ ности входят блоки 2, 3, 5, 6, 7, 9. Если гальванической проверкой •блоков 2, 7, 9 не удалось обнаружить неисправность, следует подать напряжение на машину и, пользуясь способом измерения напряже­ ний, продолжить сокращение участка неисправности: замерить напряжение, подаваемое на блок 5, которое должно соответствовать паспортному, проверить с помощью осциллографа напряжение под­ жигания игнитронов (либо тиристоров). При наличии напряжения поджигания неисправен блок 5. Если напряжения поджигания нет, необходимо проверить (в случае использования игнитронного кон­ тактора) частоту и амплитуду импульсов, поступающих с регулятора времени 6 на блок 3. При отсутствии импульсов неисправен блок 6.

3.При подаче напряжения питания на машину выключается ■входной автомат. В участок неисправности входят блоки 3, 5, 7, 9. ■Сокращение участка неисправности целесообразно начать с гальвани­ ческой проверки изоляции сварочного трансформатора и переключа­ теля ступеней. Изоляция трансформатора проверяется при помощи мегомметра путем подсоединения одного провода прибора к зажимам первичной обмотки трансформатора, а другого — к корпусу или токоведущим частям машины. Сопротивление между корпусом ма­ шины и первичной обмоткой трансформатора должно быть не ме­ нее 5 • ІО5 ом. Далее, одним из способов (замена, включение либо

выключение) необходимо проверить управляемые вентили в блоках 3 я 5, что позволяет обнаружить и устранить неисправность в этих блоках.

4. При нажатии педали электроды сходятся, прохождение сварочного тока сопровождается сильным гудением сварочного трансформатора и выключается входной автомат. Сильное гудение сварочного трансформатора объясняется прохождением через его первичную обмотку тока одного направления, в результате чего железо намагничивается и ток в первичной обмотке резко возра­ стает, а во вторичной — падает. При большом времени сварки ток достигает величины тока срабатывания входного автомата. Причиной появления тока одного направления является работа

156

измерения напряжений и осциллограмм. С помощью осциллографа надо проверить наличие управляющих импульсов, поступающих с блока 6. Если блок 6 настроен на cos <р машины (методика настройки приводится ниже) и с него на блок 3 приходят импульсы управления, то неисправны блоки 3 ж5. При наличии импульсов поджигания, поступающих на блок 5, неисправен один из вентилей этого блока.

5.Величина сварочного тока резко меняется от цикла к циклу.

Для определения участка неисправности целесообразно включить шунт в силовую цепь (см. рис. 4-4) и подсоединить к нему концы осциллографа. С помощью осциллографа можно проверить стабиль­ ность длительности и амплитуды сварочного тока. Если амплитуда

идлительность меняются от цикла к циклу, то неисправен блок 6. Если наблюдается пропадание полуволн в сварочном токе, то не­ исправны блоки 3 ж5 — один из управляемых вентилей дает про­ пуск.

6.При длительной эксплуатации уменьшается величина свароч­ ного тока. В процессе эксплуатации увеличивается сопротивление вторичного контура из-за увеличения сопротивления в переходных контактах, поэтому необходимо замерить сопротивление вторичного контура. Если сопротивление значительно отличается от паспорт­ ного (обычно 35 • 10' 6 ом), следует принять меры по его уменьшению. Кроме того, увеличить сварочный ток можно путем настройки блока 6 на новый cos ф машины.

Приведенные внешние признаки неисправностей в электриче­ ской схеме машины являются наиболее общими и часто встреча­ ющимися. Необходимо отметить, что прежде чем приступить к обна­ ружению неисправностей в электрической схеме машины, следует убедиться, что исправна пневматическая схема и соблюдается тех­

нология сварки.

Как видно из вышесказанного, наибольшее число неисправно­ стей приходится на блоки 3, 5, 6. В последующих параграфах рас­ сматривается обнаружение и устранение неисправностей в этих блоках.

8-3. Обнаружение и устранение неисправностей в регуляторе времени типа РВЭ-7

Циклограмма работы регулятора времени зависит от технологи­ ческих требований, предъявляемых к машине. Простейший регуля­ тор времени типа РВЭ-7, построенный на принципе использования процесса разряда конденсатора, работает по циклограмме рис. 1-3, а. Схема регулятора РВЭ-7 приведена на рис. 8-2.

При обнаружении неисправностей в регуляторе, как и в других релейных схемах, основными способами проверок являются внешний осмотр, измерение напряжений, гальваническая проверка.

Рассмотрим часто встречающиеся неисправности в регуляторе РВЭ-7.

1. При замыкании педальной кнопки реле Р5 и Р6 не срабаты­ вает. Зная принцип работы схемы и последовательность цикла

157

срабатывания, надо наметить участок неисправности: реле Р5, Р6, размыкающий контакт реле РЗ, селеновый выпрямитель ВС, обмотка трансформатора Тр, подводящие цепи.

Сокращение участка неисправности целесообразно начать с изме­ рения напряжения на катушках реле Р5 и Р6. Если напряжение на катушках реле имеется и соответствует паспортному, то участок неисправности максимально сокращен. Далее можно снять напря­ жение со схемы, гальванической проверкой либо внешним осмот­ ром определить неисправности в самих реле и устранить их.

Предположим, что напряжения на катушках реле Р5 и Р6 нет. В этом случае замеряется напряжение на селеновом выпрямителе ВС. Если напряжение имеется, то неисправны подводящие цепи от ВС к катушкам реле и размыкающий контакт реле РЗ. Необходимо снять напряжение, гальванической проверкой обнаружить неисправ­ ность и устранить ее.

В случае если напряжение на выходе выпрямителя ВС отсут­ ствует, надо проверить выпрямитель по методике, изложенной

вгл. 7.

2.Не включается реле Р7. Участок неисправности: реле Р1, Р2, Р7, выпрямитель ВС, контакты реле PI, Р2, лампа Л1, рези­

стор R12, замыкающий контакт реле Р5, потенциометр R11, транс­ форматор Тр, конденсатор С12.

188

Учитывая, что наиболее вероятной причиной неисправности в релейных схемах является загрязнение контактов реле, сокра­ щение участка неисправности целесообразно начать с внешнего осмотра контактов реле Р1, Р2, Р5. Затем надо заменить лампу Л1 заведомо исправной. Можно, визуально проследив за работой схемы, сократить участок неисправности, при этом могут быть сле­ дующие случаи:

а) при замыкании педальной кнопки реле Р1 срабатывает после отсчета времени позиции «сжатие», тогда в участок неисправности будут входить реле Р7, контакты реле Р1 и Р2, селеновый выпрями­ тель ВС',

б) при замыкании педальной кнопки реле Р1 не срабатывает; в участок неисправности входят: резистор R12, потенциометр R11.

Рассмотренными ранее способами проверок необходимо макси­ мально сократить участок неисправности и устранить неисправ­

лампы Л1, трансформатора Тр, необходимо установить, изменяется ли величина напряжения на конденсаторе в зависимости от поло­ жения потенциометра R11. При отсутствии напряжения на кон­ денсаторе следует, сняв напряжение с регулятора, проверить ис­ правность резистора R13, потенциометра R11, а также проводящих цепей. Если цепи и резистор исправны, необходимо проверить рези­ стор R12 и подводящие цепи от резистора к конденсатору.

8-4. Обнаружение и устранение неисправностей в регуляторе типа РВД-200

Структурная схема регулятора РВД-200 приведена на рис. 8-3. Узел питания 1 подает необходимое напряжение на схему, педаль 10 предназначена для запуска регулятора, усилитель 5 усиливает сиг­ налы, поступающие с катодного резистора декатрона 4. Отсчет вре­ мени осуществляется декатронами 4 и 6. С формирователя импульсов 3 счетные импульсы с частотой 50 гц поступают на вход декатрона 4.

При подаче напряжения питания на схему в декатронах 4 и 6 разряды устанавливаются между произвольными катодами и ано­ дом, в декатроне 9 — на определенном (стартовом) катоде. Поло­ жительное напряжение, снимаемое с нагрузочного резистора стар­ тового катода, через узел пуска 11 и усилитель 13 запрещает вклю­ чение клапана, а также закрывает формирователь импульсов 3. При замыкании цепи пуска подается импульс на вход усилителя 8, выходной сигнал с усилителя 8 перебрасывает разряд в декатроне 9 на следующий катод («сжатие») и одновременно осуществляет сброс счетчика (декатроны 4 и 6) на начало отсчета.

Исчезновение положительного напряжения на входе усилителя 13 вызывает срабатывание клапана 15. Формирователь импульсов 3

159