Аппаратура управления машинами контактной сварки

марта 16, 2016 admin

Назначение и структура аппаратуры управления. Аппа­ратура управления является важнейшей частью современного обору­дования контактной сварки, за последнее время она очень усложни­лась. Стоимость этой аппаратуры составляет 20—60 "о общей стои­мости машины.

Аппаратура управления выполняет: включение и выключение сварочного тока, регулирование его силы, продолжительности и формы импульса; регулирование последовательное і и отдельных этапов цикла сварки; стабилизацию параметров режима сварки; включение и регулирование усилия сжатия электродов; изменение скорости вращения роликов (шовные машины) или перемещения подвижной плиты (стыковые машины).

В специальных случаях устанавливают дополнительную аппара­туру для автоматического регулирования по одному или несколь­ким параметрам (параметры режима или физические величины). В сложных специализированных машинах с помощью аппаратуры уп­равления осуществляется программирование работы различных ме­ханизмов привода, загрузочных и разгрузочных устройств и свароч­ных циклов.

В производстве эксплуатируется электронная аппаратура не­скольких поколений. К первому поколению относится аппаратура, в которой широко используются релейно-контактные элементы, ра­диолампы и вакуумные вентили. Аппаратура второго поколения но­сі роена на тиристорах, транзисторах и типовых транзисторных элементах. Применение типовых элементов сокращает время разра­ботки аппаратуры и упрощает процесс ее промышленного изготовле­ния. Ремонт аппаратуры сводится к замене неисправного элемента исправным.

Начинается разработка и внедрение в производство аппаратуры третьего поколения с использованием интегральных микросхем, которые сохраняют преимущества аппаратуры второго поколения, так как она построена также на типовых элементах. Кроме того, эта аппаратура обладает большими возможностями регулирования,

позволяет повысить точность и надежность отработки регули_ руемых параметров, более компактна и имеет меньшую стоп_ мость.

На рис. 43 приведена типовая структурная схема аппаратуры управления однофазной контактной машины, которая разбита на типовые блоки. Машина включается контактором К■ Величина и форма импульсов, их продолжительность и повторяемость задаются блоком управления БУ, в который включают при необходимости узлы для плавного регулирования тока 1, модулирования 2, стаби­лизации тока 3 и др. БУП обеспечивает перемещение электродов, создание усилия на них и его стабилизацию, вращение электродов, передвижение подвижного стола стыковой машины. Последователь­ность работы всех этих устройств обеспечивается узлами програм — Міфования 4, которые имеются в блоках БУ и БУП. Связь между входными командами с блоков управления и различными исполни­тельными устройствами осуществляется через функциональную ап­паратуру (контакторы, клапаны, конечные и путевые выключатели и др.).

Машины для конденсаторной сварки, трехфазные низкочастот­ные машины и машины для сварки импульсом постоянного тока имеют дополнительную аппаратуру для формирования соответствующих импульсов сварочного тока.

Аппаратура для включения и регулирования сварочного тока.

Сварочный трансформатор контрактной машины включается контакто­ром со стороны первичной обмотки. Эю облегчает его работу, так как уменьшается коммутированный ток и не протекает ток холостого хода вне сварки. От четкости работы контактора существенно зависит стабильность нагрева места сварки и качество сварного соединения.

Рис. 43. Структурная схема аппаратуры управления о. шофазиыми машинами для контактной сварки:

F, р, Uс — соответстпснно усилие сжатия, давление сжатого воздуха, напряжение электри­ческой сети; СТ — сварочный трансформатор: ПС — переключатель ступеней; К — кон­тактор; Б У — блок управления; БУП — блок усилия перемещения (вращения) электродов: БВВ — блок включения н выключения аппаратуры; 1 — >зел фазорегулнроввнмя; 2 — узел модуляции; 3 — узел стабилизации; 4 — узел программирования

Рис. 44. Вентильные контакторы:

а — игнитронный; б — тиристорный

Контакторы контактных машин работают в тяжелых условиях вследствие значительных коммутируемых токов, а в ряде случаев вследствие большой частоты включения (до 500 включений в ми­нуту).

В зависимости от мощности и назначения машин применяют ме­ханические, электромагнитные или вентильные (ионные, тиратрон — ные или тиристорные) контакторы.

Механические контакторы ранее применяли только в маломощ­ных машинах. Они разрывали небольшие токи. Их контактная си­стема работала от механизма создания усилия на электродах через систему тяг, рычагов или кулачков. Они асинхронно включают сварочный ток. Их контактные системы быстро изнашиваются вслед­ствие возникающей электрической дуги при разрыве цепи.

Электромагнитные контакторы по конструкции напоминают обычные электромагнитные пускатели. Основа их — электромагнит, к которому притягивается якорь с укрепленными на нем подвижными контактами. Электромагнитные контакторы для контактных свароч — цых машин обычно однополосные, имеют улучшенную динамическую характеристику и устройства, облегчающие гашение возникающей электрической дуги на контактах при размыкании. Производитель­ность и надежность таких контакторов низкая, они не способны пропускать дозированное количество энергии при жестких режимах, поэтому их используют только в простейших точечных машинах ма­лой мощности и в некоторых типах стыковых машин.

В большинстве машин устанавливают вентильные (игнитронные или тиристорные) контакторы. В каждом контакторе два вентиля (рис. 44), включенных встречно-параллельно. Анод каждого вентиля соединен с катодом другого и вся эга группа включена последова­тельно с первичной обмоткой сварочного трансформатора.| Если по­лярность полуволны переменного напряжения такова, что напряже­ние линии Л1 положительно относительно Л2, то проводить ток бу­дет левый вентиль. При обратной полярности проводящим окажется правый.

Наиболее распространены тиристорные контакторы. Основа этого контактора — тиристор — характеризуется долговечностью (до 12 000 ч), малыми размерами, высоким КПД (падение напряжения на тиристоре 0,5—1,5 В) и высокой надежностью в эксплуатации, его можно устанавливать в различных положениях в пространстве. Тиристор чувствителен к перенапряжению и требует соответствую­щей защиты.

Игнитронные контакторы используют преимущественно в мощ­ных машинах. Основа этого контактора — игнитрон — представляет собой трехэлектродный управляемый ионный прибор с ртутным ка­тодом. Игнитроны мало чувствительны к перегрузкам, однако дли­тельность их работы обычно ограничивается стойкостью поджигателя (третий электрод, включающий вентиль) и составляет 10С0 ч и более. К недостаткам игнитронов относят их большие габариты, возмож­ность установки только в вертикальном положении, ненадежное под­жигание и низкий КПД.