Системы автоматического регулирования электрических параметров режима сварки

В связи с кратковременностью процесса контактной сварки в одном цикле обеспечить стабилизацию параметров режима и со­ответственно высокое качество сварных соединений без САР прак­тически невозможно; САР должна за сотые доли секунды (и ме­нее) измерить регулируемую величину, сравнивая ее с уставкой, и выдать управляющий сигнал, обеспечивающий стабилизацию различных параметров режима сварки. Современные САР состоят из сложных электронных узлов, различных по устройству и вы­полняемым функциям.

Все САР процесса контактной сварки в зависимости от пара­метров регулирования можно разделить на две большие группы: I — САР электрических параметров режима сварки; II — САР физических параметров режима сварки.

К группе I относят регуляторы сварочного тока I _св, параметра Iⁿ _св t, мощности Р _сви энергии W _CBсварки, падения напряжения между электродами Δ U _э. К группе II относят регуляторы темпера­туры t° околоэлектродной зоны и инфракрасного излучения, пе­ремещения электродов Δ h _э под действием теплового расширения металла, электрического сопротивления R_a участка цепи между электродами, частоты пульсаций Δf_n при стыковой сварке. Воз­можны системы регулирования двух и более параметров, как элек­трических, так и физических (комбинированные САР).

Рисунок. 6.9 – Обобщенная функциональная схема САР контактной сварки по отклонению регулируемой величины

В схеме САР (рисунок. 6.9) имеется отрицательная ОС по регулиру­емой величине, с помощью которой обеспечивается стабилиза­ция параметра регулирования.

Каждый регулируемый параметр процесса измеряется своим измерительным устройством, выходной сигнал которого в виде на­пряжения U _и.у подают на один из входов сумматора. На второй вход сумматора подают напряжение уставки U₀ (требуемое значение ре­гулируемого параметра). На сварочную машину действуют техноло­гические возмущения по напряжению сети ΔU_C, сопротивлению сварочного контура Ζ _κ, диаметру электродов d _эусилию сжатия Р _св, сопротивлению в деталях R_а. При действии возмущений в про­цессе сварки измеренный регулируемый параметр U _и.у отличается от напряжения уставки U ₀ по этому параметру. Сигнал рассогласо­вания U_y между U _и.уи U ₀ — это регулирующее воздействие на кон­тактную сварочную машину, с помощью которой устраняется рас­согласование между U _и.уи U ₀. При точечной сварке сигнал рассо­гласования U_у представляет собой воздействие на фазорегулятор контактной машины. Фазорегулятор через сварочный контактор обеспечивает регулирование момента включения и выключения сварочного тока и его плавную регулировку в сварочной машине.

При стыковой сварке оплавлением сигнал рассогласования представляет собой воздействие kΔf_n на привод стыкосварочной машины. Привод, воздействуя на подвижную плиту стыкосвароч­ной машины, регулирует момент осадки и скорость оплавления свариваемых деталей.