183804. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés hegesztőkészülékek, különösen hegesztődinamók automatikus indítására és kikapcsolására
1 183 804 2 A találmány tárgya kapcsolási elrendezés hegesztőkészülékek, különösen hegesztődinamók automatikus indítására és kikapcsolására, amely kapcsolási elrendezésben mérőjelet adó oszcillátor van. Az ismert hegesztőkészülékeknél indítási módszer az ún. csillag-háromszög kapcsolás, amely során a gépet kézzel kapcsolják be, először csillagkapcsolásban, majd háromszögkapcsolásra kapcsolják át. A gép ezután folyamatosan üzemel függetlenül attól, hogy üresjáratban vagy terheléssel jár-e, azaz hegesztenek a géppel vagy nem. Ennél a megoldásnál tehát a gép állandóan fogyaszt energiát, legfeljebb üresjárásban kevesebbet mint terhelés közben. Egy másik ismert megoldásnál a gépet üresjárásban, csillagkapcsolásban üzemeltetik és terheléskor automatikusan kapcsolják át háromszögbe. A hegesztőgép ebben az esetben is fogyaszt energiát üresjárásban és további hátrányt jelent az, hogy a gyakori átkapcsolás következtében a csillag-háromszög kapcsoló nagy igénybevételnek van kitéve és nem felel meg minden tekintetben a hegesztési technológia követelményeinek ui. mindenegyes átkapcsolásnál a fordulatszám csökkenése miatt csökken a villamos teljesítmény is. így a hegesztőpálca leragad és a varrat minősége nem lesz egyenletes. Van továbbá olyan megoldás is, mint pl. a 171.480 lajstromszámú magyar szabadalmi leírásban ismertetett találmány, amely lehetővé teszi, hogy a hegesztőkészülék csak a hegesztés időtartamára legyen bekapcsolva és a hegesztések közti terheletlen szakaszokban egy vezérlő áramkör automatikusan kikapcsol, majd a hegesztés megindulásakor automatikusan bekapcsol. Ennél a megoldásnál, amikor a hegesztő a hegesztőelektródát a testhez érinti, egy érzékelő indító jelet ad és a gépet először csillagba majd automatikusan késleltetéssel háromszögbe kapcsolja. A hegesztés befejezése után az érzékelő ugyancsak késleltetéssel jelet ad a kikapcsolásra. Ennél a megoldásnál az érzékelést a hegesztőáramkörbe sorosan bekapcsolt elemen keresztül végezték, általában a munkaáramkör impedanciájának változása segítségével. Ennek a megoldásnak az a hátránya, hogy a munkakörbe egy kizárólag erre a célra szolgáló elem került beépítésre, így többletdisszipáció és ezzel új hibaforrás keletkezik. A GB—PS 1,438.792 sz. leírás olyan hőmérséklet mérésére alkalmas kapcsolási elrendezést ismertet, amelyben egyenáramú áramforrásról táplált hídkpcsolás mérőágával további mérőágak vannak párhuzamosan kapcsolva és a párhuzamos ágak melegpontjai közösítve átlagérték képzést tesznek lehetővé. Ennek az áramkörnek alkalmazási lehetősége korlátozott, mert egyenáramú tápáramforrását csak igen bonyolult áramköri bővítésekkel lehet váltakozóáramú áramforrással felváltani. Az egyenáramú táplálás miatt viszont a híd érzékenysége csak úgy növelhető, ha a híd mérőágában levő elemek ellenállásértékét egymáshoz közelítjük. Ha a híd táplálása váltakozóárammal történne, akkor a frekvencia változtatásával található egy olyan impedancia érték, amely a híd érzékenysége széles mérési tartományban megfelelő határok között tartható. A találmány a fenti hibákon és hiányosságokon kíván segíteni és egy olyan automatikus indító-kikapcsoló megoldást létrehozni, amelynél a munkaáramkör megszakítására és többlet elem beépítésére nincs szükség. A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy a hegesztőkészülékek munkaáramkörének üresjárati és impedanciája egymástól eltérő értékű és a főáramkor megbontása nélkül párhuzamosan mérhető, ennek következtében kikapcsolás és bekapcsolás vezérlésére felhasználható. A találmány szerinti kapcsolási elrendezésnek az a lényege, hogy az oszcillátor párhuzamosan van kötve a hegesztőkészülékkel oly módon, hogy a hegesztőkészülék egy olyan váltakozóáramú hídkapcsolás tagja, amely hídkapcsolás tápbemeneteire csatlakozik az oszcillátor és a hídkapcsolás kimenete a mérendő jelkimenet. A találmány megoldható egy olyan kapcsolási elrendezéssel is, amelynek az a lényege, hogy az oszcillátor a hegesztőkészülékkel párhuzamosan van kapcsolva oly módon, hogy a hegesztőkészülék az oszcillátor hangolt körének eleme és az oszcillátor kimenete a hangolt kör impedanciaváltozását érzékelő jelkimenet. A találmámyt részletesebben az ábrákon bemutatott kiviteli példák segítségével ismertetjük, az 1. ábrán a találmány szerinti kapcsolási elrendezés egy kiviteli példájának elvi rajzát szemléltetjük, a 2. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezés egy másik kiviteli példájának elvi rajzát mutatja be. Az 1. ábra szerinti kiviteli példában 1 hegesztőkészülék 2 kapcsai közötti 3 kapocsimpedancia 4 hídkapcsolás egyik tagja. A 4 hídkapcsolás további elemei 5 kiegyenlítő impedancia valamint 6,7 ohmos ellenállások. A 3 kapocsimpedancia és az 5 kiegyenlítő impedancia egymással azonos értékűek. A 4 hídkapcsolás 8 tápbemenetére, amely az 5 kiegyenlítő impedancia és a 6 ohmos ellenállás valamint a 3 kapocsimpedancia és a 7 ohmos ellenállás közös pontjai közé esik, 9 oszcillátor valamint egy, az 1 hegesztőkészülék egyenfeszültségű összetevőjét leválasztó 10 kondenzátor van kötve. A 4 hídkapcsolás 11 kimenete amely a 3 kapocsimpedancia és az 5 kiegyenlítő ellenállás továbbá a 6 ohmos ellenállás és a 7 ohmos ellenállás közös pontjai közé esik, 12 detektáló áramkörre csatlakozik, amely 12 detektáló áramkör a kimenő feszültség szélső értékét detektálja és 13 indító áramkörre van kötve. A példa szerint a 13 indító áramkör, amely a hibajel megjelenésének hatására indít, egymással sorbakapcsolt 14 leállító- késleltető áramkörből, 15 E/A késleltető áramkörből és 16 mágneskapcsoló(k)ból áll. A példa szerinti kapcsolási elrendezés a következőképpen működik: A 9 oszcillátor váltakozó feszültséggel táplálja a 4 hídkapcsolást. Az 5 kiegyenlítő impedancia és a 6,7 ohmos ellenállások segítségével üresjáratban kiegyenlítjük a feszültséget úgy, hogy a 11 kimeneten a feszültség nulla legyen. A hegesztő személy a hegesztési szándékát tárgyelektróda zárlattal jelzi. Ennek hatására a 3 kapocsimpedancia értéke megváltozik, a 4 hídkapcsolás egyensúlya felborul és a 12 detektáló áramkör hibajelet detektál. A 14 leállító-késleltető áramkör alaphelyzetbe kerül és ezzel egyidejűleg indul a 15 Y/A késleltető áramkör. A hajtómotor a 15 E/A késleltető áramkör által meghatározott idő alatt csillagkapcsolásban felfut, majd deltakapcsolásba megy át. Az E/A kapcsolást a 16 mágneskapcsoló(k) végzi(k). A hegesztési folyamat alatt a 12 detektáló áramkör a 14 leállító-késleltető áramkört alaphelyzetben tartja. A hegesztés befejeztével, miután a hibajel megszűnik, a 14 leállítókésleltető áramkör aktívvá válik és előre beállított idő múlva lekapcsolja a 16mágneskapcsoló(ka)t. Amennyiben a leállás-késleltetés időtartamán belül újabb ívfogásra kerül sor, ezzel a leállítás-késleltetés törlésre kerül azaz visszaáll alaphelyzetbe. Ilyenkor E/A indításra nem kerül sor. A2. ábra szerinti kiviteli példában az 1 hegesztőkészülék 10 kondenzátoron keresztül 17 hangolt körre van kötve, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
