178548. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és kapcsolási elrendezés fogyóelektródás védőgázas hegesztőáramforrás üzemének - maximális cseppfrekvencia szerinti - optimalizálására
5 178548 6 ban ismert módon előállítják; a mindenkori bemenőjel idő szerinti első d/dt differenciálhányadosát reprezentáló df/dt, illetve dU/dt jeleket. A differenciáló 6 & 7 áramkörök szorzó 8 áramkör egy-egy X, illetve Y Bemenetére csatlakoznak, a szorzó 8 áramkör Z 5 kimenete pedy - melyen a dU/dt • df/dt jel jelenik meg — összegképző 11 áramkör egyik bemenetére csatlakozik. Az összegképző 11 áramkör másik bemenetére 10 zavarójeladó csatlakozik. A példakénti kivitelnél ez olyan fűrészjelet szolgáltat, melynek10 tartamát a 10 zavarójeladó vezédőbemenetére csatlakozó időzítő 9 áramkör korlátozza. A 10 zavarójeladó és adott esetben az időzítő 9 áramkör az 1 áramfonás paramétereinek ismeretében szakember által megtervezhető. A monoton növekvő és csők- 15 kenő szakaszok periodicitása illeszkedik a rendszer különböző időállandóihoz, a zavarójel amplitúdóját pedig úgy választjuk meg, hogy a változás mértéke elegendő legyen értékelhető differenciált jel előállításához, de az előidézett maximális feszültséginga- 20 dozás ne szüntesse meg a rendszer kvázifolyamatos stabil jellegét, az egyenletes üzemet. A stabilitást még növeli az időzítő 9 áramkör alkalmazása, a zavarójelek nem hatnak állandóan az 1 áramforrás üzemére, a szabályozás az adott üzemi körűimé- 25 nyékhez illeszkedően szakaszos. Az összegképző 11 áramkör kimenete 12 integrátorra csatlakozik, mely célszerűen értéktartó integrátor és a 12 integrátor kimenete csatlakozik — célszerűen 13 üzemmód-kapcsoló 13a érintke- 30 zőjén át — az 1 áramforrás vezérlőjelbemenetére. A 13 üzemmód-kapcsoló további 13b érintkezőjére e példakénti kiviteli alaknál a feszültség kézi beállítására szolgáló szintadó, pl. 14 potenciométer csatlakozik. 35 A találmány szerinti kapcsolási elrendezés működésmódját funkcionálisan a 2. ábra alapján követhetjük, melynek abszcisszája mutatja az átlagos U (v) ívfeszültséget és oídinátája a pillanatnyi f (Hz) 40 cseppfrekvenciát. Berajzoltuk a kimenő Uopt feszültséghez tartozó optimális munkapontot, továbbá egy példakénti B munkapontot az ún. alsó (az optimálisnál kisebb feszültségeket átfogó) feszültségtartományban és egy példakénti A munkapontot az ún. 45 felső (az optimálisnál nagyobb feszültségeket átfogó) feszültségtartományban. Tegyük fel, hogy az 1 áramforrás bekapcsolása és a 3 huzalelőtoló megindítása után a rendszer az A 50 munkapontban üzemel, vagyis az átlagos U ívfeszültség 24 V és a pillanatyi f cseppfrekvencia 40 Hz. A bekapcsoláskor a feszültség állandónak tekinthető, s ennek megfelelően a cseppfrekvencia is, így mindkét differenciálhányados értéke 0, az összegképző 11 55 áramkör kimenetére csak a 10 zavarójeladó által szolgáltatott alternáló zavarójel jut, ezt integrálja a 12 integrátor. Ha a zavarójel az adott fázisban monoton növekvő, a rendelkező jel hatására az 1 áramforrás kimenő feszültsége megnő, így - a jelleg- 60 görbe az A munkapontban eső jellegű lévén - dU/dt >0, df/dt <0, szorzatuk negatív előjelű, az Ur rendelkező jel szintje tehát csökken, a rendszer igyekszik felvenni a zavarás előtti állapotot. Ellenkező előjelű zavarójel esetén az 1 áramforrás kimé- 65 nő feszültségének pillanatér tiké csökken, s Így az átlagos ívfeszültség értéke is, ezért dU/dt <0, viszont az A munkapontban ilyenkor df/dt > 0, a rendelkező jel ismét csökkentő tendenciájú, tehát nem a zavarás előtti állapotot igyekszik helyreállítani, hanem az A munkaponttól még inkább az optimális munkapont felé tart. Az átlagos ivfeszültség tehát zavaróperiódusonként csökken, amíg aszimptotikusan — túllengés nélkül — a zavarójel amplitúdója által meghatározott holttéren belül simul a jelleggörbe optimális munkapontjához az 1 áramforrás tényleges munkapontja. Hasonlóan írható le a működésmód, ha a B munkapontból indul ki a szabályozási folyamat, természetesen növelő tendenciájú rendelkező jelekkel. Szabadalmi igénypontok: 1. Eljárás fogyóelektródás védőgázas hegesztő áramforrás üzemének maximális cseppfrekvencia szerinti optimalizálására, melynek során üzem közben mérjük a cseppfrekvencia pillanatértékét és addig változtatjuk az átlagos ívfeszültséget, amíg kellően megközelítettük a maximális cseppfrekvenciát biztosító optimális ívfeszültség értékét, azzal jellemezve, hogy önmagában ismert jelfeldolgozó módszerek alkalmazásával előállítunk egy villamos vezetőjelet, mely a cseppfrekvenciát reprezentáló mércjel idő szerinti első differenciálhányadosának és az átlagos ívfeszültséget reprezentáló mérőjel idő szerinti első differenciálhányadosának szorzatát reprezentálja, a vezetőjelre — monoton növekvő és monoton csökkenő szakaszokból álló - periodikus zavarójelet szuperponálunk, a kapott eredő jelet integrátor bemenetére kapcsoljuk és az integrátor kimenő jelével, mint rendelkező jellel befolyásoljuk - előjelhelyesen — az áramforrás üzemi feszültségét. 2. Kapcsolási elrendezés fogyóelektródás hegesztő áramforrás üzemi feszültségének — maximális cseppfrekvencia szerinti - optimalizálására, a pillanatnyi cseppfrekvencia mérésére alkalmas első műszerrel és az átlagos ívfeszültség mérésre alkalmas második műszerrel, valamint az üzemi frekvencia előjelhelyes módosítására alkalmas beavatkozó szervvel, azzal jellemezve, hogy a két műszer (4 és 5) kimenetei egy-egy differenciáló áramkör (7, illetve 6) bemenetére, a differenciáló áramkörök (6 és 7) kimenetei szorzó áramkör (8) egy-egy bemenetére (X, illetve Y) csatlakoznak és a szorzó áramkör (8) kimenete (Z) összegképző áramkör (11) egyik bemenetére csatlakozik, mely összegképző áramkör (11) másik bemenetére — monoton növekvő és monoton csökkenő szakaszokból álló periodikus jelet szolgáltató — zavarójeladó (10) csatlakozik, az összegképző áramkör (11) kimenete integrátor (12) - célszerűen értéktartó integrátor - bemenetére csatlakozik és az integrátor (12) közvetlenül vagy közvetve a beavatkozó szervre csatlakozik. 3. A 2. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a zavarójeladó (10) vezédőbemenetére időzítő áramkör (9) csatlakozik. 3
