Сварочное оборудование для сварки с регулируемой скоростью подачи проволоки.

Рис. 2.39. Функциональная схема системы АРНД при дуговой сварке под флюсом:

U_у— сигнал управления; остальные обозначения см. на рис. 1.11, 2.9, 2.17, 2.34, 2.38.

Сварочные автоматы с регулируемойv_пполучили название си­стем АРНД. В схему системы АРНД (рис. 2.39) в отличие от систем АРДС дополнительно входит специальное устройство (регулятор), стабилизирующее U_Дпутем принудительного изменения v_п. Регу­лятор состоит из редуктора, исполнительного двигателя постоянного тока, усилителя мощности, сравнивающего устройства с пред­варительным усилителем, задающего устройства. При функцио­нировании регулятора U_Д с помощью устройства сравнения сопо­ставляется с заданным напряжением U₃, сформированным зада­ющим устройством. Разность U_Д - U_Зв блоке устройства сравнения предварительно усиливается по напряжению в k раз и в виде сиг­нала управления U_yподается на вход усилителя. Усиленный по мощности сигнал подается на якорь двигателя, который с помо­щью редуктора и подающего ролика перемещает проволоку со скоростью подачи v_п. Значение параметра v_ппропорционально ве­личине напряжения на якоре двигателя.

Используя регулятор, можно автоматизировать процесс зажига­ния дуги. Перед началом сварки электрод закорачивают на изделие, зону сварки засыпают флюсом. После включения источника пита­ния на промежутке электрод—изделие падение напряжения не пре­вышает 7 В, что существенно ниже рабочего напряжения дуги. Сле­довательно, U_Д - U₃<0. Получаемая при этом полярность напряже­ния на якоре двигателя приведет к вращению двигателя в сторону отрыва электрода от изделия. На образовавшемся промежутке элект­род—изделие возникает дуга, и напряжение дуги возрастает.

В момент, когда U_Д - U₃>0, произойдет реверс двигателя, что обеспечит подачу электрода к изделию. Установившийся процесс горения дуги будет соответствовать условию v_п = v_э. Нарушение последнего равенства при действии возмущений в системе АРНД устраняет регулятор в процессе сварки.

Уравнение статической ВАХ регулятора в системе АРНД

где k_рег= Δv_п /ΔU_Д— коэффициент передачи регулятора.

Скорость плавления электрода для к_с.н.<0 согласно уравнению (2.2) выражается формулой

Решив совместно уравнения (2.13) и (2.14) при условии v_п = v_э, определим регулируемый параметр U_Дв виде

или

где - заданное напряжение дуги

Формула (2.15) представляет собой уравнение статической ВАХ устойчивого горения дуги системы АРНД. Как и в системе АРДС, эта характеристика — геометрическое место точек, соответствую­щих устойчивому процессу горения дуги, когда v_п = v_э (при раз­личных характеристиках источника питания).

Рис. 2.40. Совмещенные ВАХ питающей системы (4 и 4') и устойчивого горения дуги (1—3) в системе АРНД с плавящимся электродом при сварке под флюсом