
книги из ГПНТБ / Глебов Л.В. Установка и эксплуатация машин контактной сварки
.pdfСинхронизация с сетью
Усилитель клапана |
Фазовращатель |
Усилитель сварки |
Синхронизация с сетью достигается при помощи триггера, упра вляемого напряжением сети. После включения регулятора триггер формирует импульсы с частотой 50 гц.
В регулятор входят четыре триггера типа Т-102 (ЭЗ, Э5, Э7, ЭЮ), пять выдержек времени типа Т-303 (Э4, Э8, Э9, Э11, Э12), пять схем «И» типа Т-107 и два усилителя типа Т-404 (Э13, ЭМ).
При подаче напряжения питания на схему регулятора напря жение —12 в через конденсатор С5 и резистор R2 подается на триг гер 10ЭЗ (здесь цифра 10 указывает номер входа элемента, ЭЗ — обозначение на схеме). На триггере 8ЭЗ станет «0», на 7ЭЗ — «1».
Сигнал «1» с 7ЭЗ через схему «И» поступает на 9Э7 и 9Э10. Триг геры Э7, ЭЮ установятся так, что на 5,7Э7 и 5,7Э10 будет «0». Так как на ЗЭ14 через схему «И» поступает сигнал «0», то усилитель Э14 не включится и на катушку электропневматического клапана напряжение подаваться не будет. Поскольку на 1Э9 подается не сглаженное двухполупериодное напряжение, то на 9Э9 будут пря моугольные импульсы с частотой 100 гц, время появления и длитель ность которых можно регулировать. Прямоугольные импульсы через диод Д1 и открытый транзистор триггера Э7 шунтируются на землю, поэтому на ЗЭІЗ приходит сигнал «0», и в импульсном трансформаторе, который является нагрузкой для Э13, отсутствуют импульсы управления.
Синхронизация осуществляется триггером Э5, на вход которого подается напряжение сети. С 8Э5 на 6Э6-1 и 5Э6-2, а также на цепь запуска непрерывно поступают импульсы частотой 50 гц. Сигнал «1» с 7ЭЗ подается на ЗЭ12, начинается отсчет времени позиции «пауза», после которого на 9Э12 будет сигнал «1», на ЗЭ4, ЗЭ8, ЗЭ11 поступит сигнал «0», следовательно, и на выходе этих элементов будет «0». Итак, после подачи напряжения питания схема займет описанное выше исходное положение.
При замыкании педали сигнал «1» с 9Э12 поступит на 9ЭЗ. Сра ботает триггер ЭЗ: на 7ЭЗ станет «0», на 8ЭЗ — «1». Сигнал «1» с 8ЭЗ через схему «И» поступит на ЗЭ14 и ЗЭ4. Сработает усилитель Э14, и на катушку электропневматического клапана будет подано напряжение питания. Одновременно с появлением сигнала «1» на ЗЭ4 начнется отсчет времени позиции «сжатие». После отсчета времени «сжатие» на 9Э4 станет «1», которая поступит на 2Э6-1. На 4Э6-1 сигнал «1» имеется с 8Э10. Во время прихода синхронизиру ющего импульса с 8Э5 на трех входах схемы «И» будет сигнал «1» и на выходе также будет сигнал «1», который поступит на 1Э7. Сиг нал «1» не изменит состояния триггера Э7, но в момент первого про падания «1», что произойдет при уменьшении синхронизирующего импульса до нуля, триггер Э7 переключится на 5,7Э7 станет «1», которая через схему «И» поступит на ЗЭ8, и начнется отсчет времени позиции «сварка». Одновременно напряжением с выхода триггера Э7 закроется диод Д1, и на ЗЭІЗ начнут поступать импульсы с ча стотой 100 гц, которые после усиления появятся в первичной обмотке импульсного трансформатора ТИ. После отсчета времени позиции «сварка» на 9Э8 будет «1», которая через диод и резистор R11
173
Наименование ТОЧКИ
элементов схемы схемы
R7 29
6, 8
93
5, 7
ІІ2 20
9, 11
94
4
94 2 - 6
9
Э5
8
Цепь пуска разомкнута
Форма |
|
Напря |
сигнала |
|
жение, |
(напряжение) |
в |
|
— |
• |
0 |
|
||
---------------- |
|
0 |
---------------- |
- t |
6 |
|
|
|
------------------ |
*~t |
0,5 |
|
*-t |
0 |
--------------- |
|
|
Выпрямленное |
10 |
|
|
*~t |
10 |
------------------ |
|
|
|
|
8 |
J 4 Ë ) |
" |
7,3 |
Таблица 8-2
Длитель
ность,
мсек
—
—
—
—
—
—
—
20 |
|
I I |
|
I I |
О О |
Наименование Точки
элементов схемы схемы
R6 |
27 |
1
2
Э7
5, 7
3
Э8 2 - 6
9, 11
.99 1
176 |
I |
|
г
Цепь пуска разомкнута |
|
|
|
Форма |
Напря |
Длитель |
|
сигнала |
жение, |
ность, |
|
(напряжение) |
в |
‘ лісе>г |
|
------------------►і |
6 |
— |
|
|
|
||
------------- * Ъ |
0,5 |
— |
|
t |
0,5 |
— |
: |
|
|
|
|
►t |
0,5 |
— |
|
|
|
|
|
|
|
|
і |
--------------- |
0,5 |
— |
і |
|
|
|
j
----------------- *-t |
10 |
— |
і
1
--------------- - |
0 |
— |
|
|
Ѵ Л А Г % |
15 |
10 |
|
|
\
t
і
Цепь пуска |
замкнута |
Форма |
Напря |
сигнала |
жение, |
(напряжение) |
|
JZÄZLT
- M # L
5,5
ш
10
10
Х7СЮ |
15 |
т/г |
|
12 Заказ 506 |
|
Продолжение табл. 8-2
Тип прибора Примечание
Длительность,
мсек
*сж + *св + *к
11 = 10 |
После конца |
*2 = 10 |
«сжатия» |
« != 1 0 |
После конца |
*2= 10 |
«сварки» |
80 |
«Сварка» |
|
4X1 |
80 |
«Сварка» |
|
4X1 |
140 |
«Сварка» |
|
7X1 |
|
ЭНО-1, |
|
С1-4 |
1400 |
«Сварка» |
|
7X10 |
6,5 |
*і+ *2=272 |
10 |
|
177
I
Наименование Точки
элементов схемы схемы
2
Э9 |
6 |
|
9, 11
R5 24
R11 48
5, 7
ЭЮ
6, 8
3
Э11
9, 11
178
|
Цепь пуска разомкнута |
||
|
Форма |
|
Напря |
|
сигнала |
|
жение, |
(напряжение) |
в |
||
|
|
|
— |
% |
|
|
Ы і= і |
ä L - . |
С/2 = 9 |
||
— |
tf : = £ r r f |
1 |
|
|
|||
|
-1 |
’ * |
6 |
|
|
||
|
|
|
0 |
------- |
|
0 |
|
|
|
||
|
;------- |
*-t |
6 |
|
*►£ |
0 |
|
------------- |
|
||
-------------- |
|
|
0 |
Длитель
ность,
мс е к
«і= 8 ,5 «2= 1,5
«1 = 8,5 «2=1,5
« і= 6,5 <2=3,5
—
—
—
—
—
—
Цепь пуска замкнута
Форма |
Напря |
сигнала |
жение, |
(напряжение) |
|
Ч Р Ч ) |
" |
Ä C |
и1=1 |
U2 -- 9 |
|
Ц Щ Г |
8,5 |
|
5,5
6,5
И Г
5,5
W
12*
Длительность,
мсек
«і = 8,5 «2 = 1,5
«1 = 8 ,5 «2 = 1,5
«1 = 6,5 «2=3,5
6,5
«і=20
20
«1 — «к
6,5
Продолжение табл. 8-2
Тип прибора Примечание
ЭНО-1, С1-4
«Ковка» 1 X I
179
Наименование Точки
элементов схемы схемы
3
Э12
9, 11
3
Э13
9, 11
3
Э14
9, 11
Цепь пуска разомкнута |
|
||
Форма |
|
Напря |
Длитель |
сигнала |
|
жение, |
ность, |
(напряжение) |
в |
мсек |
|
і , |
* (/ |
6 |
— |
Т |
З Г ~ ' |
и |
— |
|
|
||
|
*-t |
0 |
— |
--------------- |
|
|
|
|
*■< |
0 |
— |
--------------- |
|
|
|
|
»-S |
0,8 |
— |
-------------- |
|
|
|
■ -------- |
-— —*>Й |
— |
|
поступит на 10Э10 и переключит триггер ЭЮ. Сигнал «1» с 5Э10 по ступит на 7Э6-2, сигнал «О» — на 4Э6-1, в результате чего исчезнет сигнал «1» с Э6-2 и во время прихода синхрони&ирующего импульса на 5Э6-2 на 11Э6-2 будет «1», которая поступит на 2Э7; в момент первого пропадания «1» с 11Э11 триггер Э7 переключится и зашунтирует на землю импульсы с 9Э9, а также снимет сигнал «1» с ЗЭ8, на выходе Э8 станет «О». Сигнал «1» с 5Э10 постудит на ЗЭ11, начнется отсчет времени позиции «ковка», по окончании которого сигнал «1» с 9Э11 поступит на 10ЭЗ, и триггер ЭЗ придет в исходное состояние, тем самым снимется «1» с Э14, клапан на машине выключится и электроды разойдутся. Сигнал «1» с 7ЭЗ через схему «И» поступит на ЗЭ12, начнется отсчет времени позиции «пауза», по истечении которого появится «1» на 9Э12. Сигнал «1» либо запустит схему снова,
Продолжение табл. 8-2'
Цепь пуска замкнута |
|
|
|
Форма |
Напря |
Тип |
Примечание |
прибора |
|||
сигнала |
жение, |
Длительность, |
|
(напряжение) |
|
мсек |
|
к |
|
|
—^сж“Ь |
|
|
'I" к в + к |
|
|
|
|
|
t |
|
И |
h = t ц |
к |
|
|
|
|
t |
|
10 |
|
|
|
|
|
t |
24 |
10 |
|
|
||
t |
|
5 |
h — (сж + |
|
|
||
|
|
|
+ 1св+ к |
|
|
24 |
11— к ж |
|
|
|
4“ къ + к |
если нажата педаль, либо схема придет в исходное состояние при разомкнутой педали.
Рассмотрим наиболее вероятные неисправности в работе схемы. В табл. 8-2 приведена карта напряжений на элементах схемы.
Все напряжения в точках схемы даны относительно общей нулевой
шины.
1. При подаче напряжения на схему включается электропневма тический клапан. Участок неисправности: элементы Э2, ЭЗ, Э14, конденсатор С5, резистор R2, контакты педальной кнопки.
С помощью прибора проверяем напряжение на ЗЭ14. Если на пряжение меньше 1 в, то неисправен усилитель Э14 и его необ ходимо заменить. Если на ЗЭ14 поступает сигнал «1», то необходимо проверить, как установился триггер ЭЗ. В случае если на 8ЭЗ'
180 |
181 |
|
имеется «1», надо проверить цепь запуска: конденсатор С5, рези стор R2; кроме того, следует проверить сигнал на 993. Если на 9ЭЗ имеется сигнал «1», необходимо гальваническим способом проверить контакты в педальной кнопке и подводящих проводах.
2. При замыкании педали на катушку клапана не подается напряжение. Участок неисправности: элементы Э2, ЭЗ, Э12, 914, педаль.
Последовательной проверкой сигналов на указанных элементах легко обнаружить и устранить неисправность.
3. При замыкании педали регулятор работает по циклу, но от сутствуют импульсы управления на трансформаторе ТИ. Участок неисправности: элементы 94, Э5, 96, 97, 98, 99, 910, 913, конден сатор С13, диоды Д1, ДЗ.
Осциллографом проверяются импульсы управления на 3913, которые должны появляться во время прохождения позиции «сварка». Если импульсы отсутствуют, надо проверить напряжение на 199. В случае соответствия напряжения на 199 приведенному в табл. 8-2, следует отпаять конец нагрузки на 9, 1199 и проверить наличие импульсов на 9,1199. Если импульсы отсутствуют, то неисправен элемент 99 и его следует заменить. В случае если импульсы упра вления на 9, 1199 имеются, необходимо проверить, переключается ли триггер 97. Если сигнал отсутствует на 197, то надо проверить сигналы на 95, 96, 910.
4. При замыкании педали клапан срабатывает и не выключается.
Участок неисправности: элементы 92, 93, 94, 96, 97, 98, 910, 911, 914.
Пользуясь методикой, изложенной выше, и применяя способы проверки напряжений и осциллограмм, нетрудно обнаружить и устранить указанную неисправность.
8-6. Настройка регуляторов
Производить настройку регуляторов непосредственно на ма шине в условиях эксплуатации очень трудно, так как часто необ ходимо иметь устройство для плавного изменения напряжения сети, причем это устройство должно быть большой мощности. Настройка регулятора упрощается, если собрать схему, показанную на рис. 8-7, а. На схеме тиристорный контактор управляет током, протекающим через эквивалентную нагрузку ЭН. Управление тиристорами осу ществляется импульсным трансформатором ТИ, первичная обмотка которого подключена к выходу фазовращателя регулятора. На пряжение питания регулятора необходимо взять от тех же фаз, к которым подключен тиристорный контактор. К регулятору целесообразно также подключить пусковую кнопку Кн, имитиру ющую педаль, и катушку клапана (можно включить эквивалент ное сопротивление).
Расчет эквивалентной нагрузки, имитирующей сварочный трансформатор, приводится ниже. Исходными данными для расчета являются: напряжение сети 380 в, частота сети 50 гц, ток нагрузки 3 а, cos ф = 0,2; 0,4; 0,6; 0,8.
182
Поскольку эквивалентная нагрузка, представляющая собой индуктивность и активное сопротивление, включена в цепь с синусоидальным напряжением (рис. 8-8), для данной цепи можно написать
где г — активное сопротивление; со — угловая |
частота; L — индуктивность |
|
дросселя; ср — начальная фаза напряжения. |
|
|
Угловая частота со = 2я/, тогда tg ср = |
2nfL |
отсюда |
|
г |
|
Рис. 8-7. Схема для настройки регуляторов
Подсчитаем соотношения активного сопротивления и индуктивности для различных значений соs ср:
coscp1==0,2; |
Фі ==78°30'; |
1ёфі = |
4,9; |
гх= 64,2/7; |
(8-1) |
cos ср2 =0,4; |
ф2= 66°25'; |
tg фг= |
2,29; |
г о = із7 і; |
(8-2) |
cos фз= 0,6; |
Фз ==53°10'; |
tg фз = |
1,33; |
r3=236L; |
(8-3) |
cos ф4=0,8; |
ф4= 36°55'; |
tgф4 = 0,75; |
C4 = 420L. |
(8-4) |
Регулировать cos ср нагрузки будем, меняя величину активного сопротивле ния при неизменной индуктивности.
Полное сопротивление нагрузки при максимальном токе
|
z = Т |
= |
= 127 ом' |
(8-5) |
Z = V Г2-г(СОІ)2 = |
|/"г24- (2nfL)2 = /г 2 + (314L)2. |
(8-6) |
||
Подставив (8-1) и (8-5) в (8-6), получим: L x — 0,396 гн, тогда гх — |
25,4 о.ч. |
|||
Подсчитаем значения активных сопротивлений для других значений cos ср, |
||||
принимая L x = Ь.г = L3 = |
Li = |
L: |
|
|
г2=54,3 |
о м ; |
г3=93,5 |
о м ; г4= 166 о м . |
|
Исходя из значения тока нагрузки 3 а и индуктивности 0,396 гн, можно
рассчитать дроссель.
183
После подачи напряжения на эквивалентную нагрузку необходимо под ключить осциллограф к точкам 2 и 3\ если параметры выбраны правильно, то
кривая напряжения должна представлять собой неискаженную синусоиду. Для определения cos <р нагрузки можно воспользоваться схемой рис. 8-9:
COS Ф— Р >
где Р — мощность, ет; U — напряжение, в\ I — сила тока, а.
Настройку всех типов регуляторов можно разбить на два этапа. Первый этап — настройка временных интервалов позиций свароч ного цикла. Второй этап — настройка фазовращателя.
Рис. 8-8. Схема эквивалентной наРис. |
8-9. Схема для определения cos ср |
грузки |
эквивалентной нагрузки |
Настройка временных интервалов |
производится в тех случаях, |
когда отсчет позиций сварочного цикла основан на принципе заряда конденсатора (например, в регуляторе РЦС-403, прерывателях типа ПИТ, ПИІН), причем необходимо иметь в виду, что установлен ные выдержки с течением времени могут измениться и их необходимо подрегулировать. Когда отсчет времени построен на дискретном принципе (например, РВД-200), настройки не требуется. Точность отсчета позиции «сварка» можно проверить осциллографом, подклю чив его к точкам 2 и 3 схемы эквивалентной нагрузки.
Настройка фазовращателя, не имеющего устройства стабилизации сварочного тока при изменении напряжения сети (например, РЦС-403), производится в следующем порядке: ручка «нагрев» устанавлива ется в крайнее правое положение и подстроечным потенциометром «cos cp» устанавливается полнофазный сварочный ток. Полнофаз ный ток можно определить по прибору или осциллографу: поворот подстроечного потенциометра на величину, большую, чем необхо димо для полнофазного состояния тока, приведет к «срыву» — нач нет поджигаться только один тиристор. Установив полнофазный сварочный ток, необходимо ручку «нагрев» поставить в крайнее левое положение и подстроечным потенциометром «минимальный ток» установить по прибору либо осциллографу величину тока, рав ную 30—40% от максимального значения.
|
Для настройки регулятора на cos ф машины в условиях |
произ |
водства, если нет эквивалентной нагрузки, можно включить |
шунт |
|
в |
первичную обмотку сварочного трансформатора и установить |
|
но |
осциллографу полнофазный ток либо в крайнем случае |
можно |
184
произвести настройку интуитивно: установив минимальное время позиции «сварка», добиться потенциометром «cos ф» зажигания только одного игнитрона, затем повернуть подстроечный потен циометр в противоположную сторону на величину, близкую к той, что была установлена при «срыве». Для настройки регулятора в- условиях производства можно изготовить простое устройство, схема которого приведена на рис. 8-10.
Схема подключается к анодам вентилей управляемого контак тора. При подаче напряжения на управляемый контактор один из тиратронов Л1, Л2 (тип МТХ-90) зажигается в положительный полупериод, а другой — в отрицательный. При прохождении тока че рез вентили контактора тиратроны Л1 и Л2 погасают («мигают»),
причем |
полное |
погасание наблю |
|
|
||||
дается |
в |
том |
случае, |
если |
через |
|
|
|
вентили проходит полнофазный |
ток. |
|
|
|||||
Таким |
образом, |
настройка на cos ф |
|
|
||||
машины |
производится |
следующим |
|
|
||||
образом: ручку «нагрев» |
устанавли |
|
|
|||||
вают в |
крайнее |
правое |
положение |
|
|
|||
и путем |
вращения |
потенциометра |
|
|
||||
«cos ф» |
добиваются |
полного |
пога |
|
|
|||
сания Л1 |
и Л2. С помощью при Рис. 8-10. Схема для |
настройки |
||||||
веденного |
устройства |
можно |
на |
регулятора на cos ср машины |
||||
страивать на cos ф машины регуля |
|
тока при |
||||||
торы, не имеющие устройства стабилизации сварочного |
изменении напряжения сети.
Настройка фазовращателя со стабилизацией сварочного тока производится в следующем порядке: автотрансформатором (рис. 8-7) устанавливают минимально возможное напряжение питания (на заводе-изготовителе настройка ведется на напряжение 0,85 Е/н). Установив ручку «нагрев» в крайнее правое положение и включив регулятор так, чтобы на импульсный трансформатор ТИ постоянно поступали импульсы управления, подстроечным потенциометром «cos ф» добиваются по осциллографу полнофазного тока (рис. 8-7, б). Угол /' необходим для того, чтобы при дальнейшей настройке устра нить возможный сдвиг импульсов управления относительно друг друга. Далее, повернув ручку «нагрев» в крайнее левое положение, потенциометром «минимальный ток» устанавливают по амперметру величину тока, равную 40% от номинального значения (рис. 8-7, в). После настройки предельных значений тока с помощью подстроеч ных потенциометров «стабилизация» добиваются установленной точ ности стабилизации при изменении напряжения сети в пределах (0,85 -%1,05) U„ на всех делениях шкалы «нагрев».
Настройка фазовращателя регулятора РВД-200 (рис. 8-4) про изводится в следующем порядке:
1.Подключить регулятор РВД-200 так, как указано на рис. 8-7, а.
2.Подключить осциллограф к базе транзистора Т26 и подстроеч
ными потенциометрами |
R94 и R87 установить форму импульсов |
в соответствии с табл. |
8-1. |
185<