178548. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és kapcsolási elrendezés fogyóelektródás védőgázas hegesztőáramforrás üzemének - maximális cseppfrekvencia szerinti - optimalizálására
3 17854« 4 értékét összehasonlítja a pfllanatértékkel. Ha a pillanatérték eltérése az optimális értéktől az adott berendezésre megadott jellemző értéknél nagyobb, akkor az ívfeszültség módosításának iránya az előzővel ellentétes lesz és a leírt folyamat ellenkező előjellel 5 megismétlődik. Ebből a működésmódból következik, hogy az áramforrás átlagos ívfeszültsége — bár fokozatosan csökkenő amplitúdóval — lengéseket végez az üzemi Uopt feszültséghez tartozó optimális érték! körül, ami hegesztéstechnológiai szempontból kedve-110 zőtlen. E megoldás további hátrányos tulajdonsága, hogy a berendezést el kell látni memória-egységgel, ami — műszaki és gazdaságossági szempontból egyaránt kedvezőtlenül — bonyolítja a kapcsolási elrendezést. E megoldás alkalmazásának lehetősége keres-15 kedelmi forgalomra szánt áramforrásoknál ezért csak korlátozott. Á találmány alapja az a felismerés, hogy az adott technológiai feltételekből foíyóan ugyan az üzem optimalizálásának valóban célszerű módja az opti-20 mális üzemi Uopt feszültség fokozatos megközelítése, de nem szükségszerű a közelítést az optimális munkapont kétirányú, alternáló túlfutásával végezni, arra is van mód, hogy optimális munkaponttól való adott irányú eltérés esetén az eltérés iránya felől 25 aszimptotikusan közelítsük meg az optimális munkapontot. Ehhez felhasználjuk azt a fizikai tényt, hogy a cseppfrekvencia az Uopt feszültség alatti - alsó - feszültségtartományban az üzemi feszültség növekedésével nő, míg az Uopt feszültség feletti — felső — 30 feszültségtartományban az üzemi feszültség növekedésével csökken. Ha tehát megmérjük az üzemi feszültség változása közben mind az átlagos ívfeszültség változását, mind a cseppfrekvencia változását, akkor alulról megközelítve az optimális munkapontot, a ,35 két változás egyenlő előjelű, felülről megközelítve az: optimális munkapontot a két változás ellenkező jelű, sőt a két változás előjele az alsó tartományban akkor is egyező előjelű, ha távolodunk az optimális munkaponttól, s a felső tartományban akkor is el- 40 lenkezd előjelű, ha távolodunk az optimális munkaponttól. így a két változást reprezentáló jelek szorzata az alsó tartományban mindenképpen pozitív, a felső tartományban mindenképpen negatív és ez a fizikai tény teszi lehetővé a találmány szerinti me- 45 chan izmus kialakítását. A találmány szerint önmagában ismert jelfeldolgozó módszerek alkalmazásával előállítunk egy villamos vezetőjelet, mely a cseppfrekvenciát repre- 50 zentáló mérőjel idő szerinti első differenciálhánya, dósának és az átlagos ívfeszültséget reprezentáló mérőjel idő szerinti első differenciálhányadosának szorzatát reprezentálja. E vezetőjelre — monoton növekvő és monoton csökkenő szakaszokból álló, pl. 55 fűrészfog alakú — periodikus zavarójelet szuperponálunk, a kapott eredő jelet integrátor bemenetére kapcsoljuk és az integrátor kimenő jelével, mint rendelkező jellel befolyásoljuk - előjelhelyesen - az áramforrás üzemi feszültségét 60 Az eljárás során az áramfonás adott áramerősség melletti kimenő feszültségét szükség szerint befolyásoljuk egy rendelkező jellel - célszerűen feszültségjellel - úgy, hogy a rendelkező jel növekedésével a 65 kimenő feszültség növekszik, a rendelkező jel csökkenésével az üzemi feszültség csökken. A fent leírt módon előállított rendelkező jel az üzemi feszültség bármely változására úgy reagál, hegy a rendszert az optimális munkapont irányába terelje, a zavarójel pedig kibillenti a rendszert egyensúlyi helyzetéből, miáltal biztosított a szabályozó folyamat fenntartása. A találmány szerinti eljárás előnyös foganatosítási módja, hogy értéktartó integrátort alkui mázunk, így a rendszer kikapcsolásakor fennállt rendelkező jel hatásos a rendszer újbóli bekapcsolása pillanatában. A találmány szerint előállított rendelkező jel matematikai alakja: ahol Ur (dU df Ur= — •— + XJ dt dt dt a rendelkező jel, célszerűen U feszültségjel az átlagos ívfeszültséget reprezentáló f jel a pillanatnyi cseppfrekvenciát x, reprezentáló jel a zavarójel. A találmány szerinti eljárás önműködő foganatosítását teszi lehetővé a találmány szerinti kapcsolási elrendezés. Ez tartalmaz a pillanatnyi cseppfrekvenciát mérő műszert és az átlagos ívfrekvenciát mérő műszert. A találmány szerint a két műszer kimenetei egy-egy differenciáló áramkör bemenetére, a differenciáló áramkörök kimenetei szorzó áramkör egy-egy bemenetére csatiakoznak, a szorzó áramkör kimenete összegképző áramkör egyik bemenetére csatlakozik, mely összegképző áramkör másik bemenetére — monoton növekvő és monoton csökkenő szakaszokból álló periodikus jelet szolgáltató, célszerűen időzített üzemű - zavarójeladó csatlakozik, az összegképző áramkör kimenete integrátor bemenetére, az integrátor kimenete pedig közvetlenül vagy közvetve az áramforrás kimenő feszültségét befolyásoló beavatkozó szervre csatlakozik. Előnyösen az integrátor kimenete üzemmód-kapcsoló érintkezőjén át csatlakozik a beavatkozó szervre, miáltal az áramforrás mind a találmány szerinti, mind hagyományos üzemmódban alkalmazható. A találmányt részletesebben ábrák segítségével magyarázzuk. Az 1. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezés példakénti kiviteli alakjának tömbvázlata, a 2. ábra a cseppfrekvencia menetét mutatja az átlagos ívfeszültség függvényében. Az 1. ábrán látható az 1 áramforás, a 2 huzalorsó és az elektróda-huzalt a 2 huzalorsóról lecsévélő 3 huzalelőtoló. Az 1 áramforrás kimenő feszültségét és ezzel az átlagos U ívfeszültségét valamely kívánt áramérték mellett az Ur rendelkező jel befolyásolhatja. Az 1 áramforrásra önmagában ismert módon csatlakozik a pillanatnyi f cseppfrekvenciát mérő első 4 műszer és az átlagos U ívfeszültséget mérő második 5 műszer. E műszerek jelkimenetei első, illetve második differenciáló 7, illetve 6 áramkörök bemenetéire csatlakoznak, mely áramkörök önmagá-2
