Вестник МГТУ, 2024, Т. 27, № 4.

Савчук В. С. и др. Адаптация параметров сварочного трансформатора. При использовании упреждающей коррекции меняется ее коэффициент передачи по контуру, что может негативно сказаться на работе всей системы. Чтобы этого избежать, нужно дополнительно скорректировать указанный коэффициент на величину его изменения с помощью специальной компенсирующей цепи, которая адаптирует уровень задающего сигнала U в зависимости от уровня сигнала упреждающей коррекции. Одно из условий - цепь должна работать медленнее, чем контур регулирования тока, чтобы не нарушать динамику его работы. Когда сопротивление нагрузки RH уменьшается, коэффициент a тоже уменьшается, что приводит к увеличению контурного коэффициента системы. Для возврата выходного параметра в нужное положение необходимо изменить значение и 3". Учитывая большое разнообразие типов сварных соединений, для корректировки настроек сварочного режима следует применять компьютер с достаточным объемом оперативной памяти (1 гигабайт и более). При выполнении этого условия у оператора появляется возможность выбора режимов сварки, соответствующих технологическим картам, и настройки параметров сварочного режима любой сложности. Все установки технологического режима сварки подвергаются контролю в реальном времени. Оператор устанавливает режим работы АСУ с помощью пульта управления и выбирает программу, включающую обучающий проход, выполнение технологических прихваток и предварительную обработку. При разработке программы необходимо учитывать изменяемые параметры режима сварки, такие как ток и напряжение на дуге, температурный баланс, условия окружающей среды (включая порывы ветра и влажность). Определение математических моделей с использованием макета Matlab Simulink основано на учете физических процессов, происходящих в устройствах, количественных связей между переменными состояния, которые характеризуют внешние воздействия (управляющие переменные), параметров устройств, определяемых факторами, влияющими на сварочную дугу: Q = P Т = m c Ѳ + (m +m )y + m c Ѳ + у (Ѳ ГѲ 1+ у (Ѳ - Ѳ ) ) , (1) им им кэ кэ кэ V эо кэ'/ эд эд эо /э VкэЬ ^ эо ср -'-'5 V ' где Q - затрачиваемое тепло для переходного расплава капли, Дж; Р им - мощность импульса дуги, Вт; Tw - время импульса дуги, с; mX3 - масса капли при переносе в сварочную ванну, кг; c H3 - удельная теплоемкость металла в капле; Ѳкэ - температура плавления электродного металла при переходном режиме, °С; m ^ - масса активного пятна горящего под дугой, кг; у - удельная теплота плавления капли и активного пятна в зоне термического влияния; m3R - масса дуги в дуговом промежутке, кг; cm - удельная теплоемкость дуги; Ѳэо - температура плавления (горения плазмы) активного пятна, °С; уэ - условная температура электрической дуги в подповерхностном пространстве, °С; Ѳс - среднее значение воздействия теплоты дуги на рассчитываемые параметры режима, Дж; уд- удельная теплота активного пятна в центральной точке без учета теплопередачи, Дж; Ѳср - теплота рассеяния в окружающую среду по средствам конвекции, теплопередачи, теплопроводности, Дж (Савчук и др., 2023). Количество теплоты QT, Дж, выделяемое при электросварке, определяется соотношением 'св От = J II, (t }RCB d t , 0 ( 2 ) где Raj - сопротивление участка "электрод - электрод", Ом; t^ - продолжительность сварочного импульса, c; Io,, - сварочный ток, А. Соотношение (2) показывает, что управлять процессом сварки можно посредством изменения тока и продолжительности сварки. Сварочный ток регулируется в процессе изменения: 1) напряжения во вторичной цепи сварочного трансформатора с помощью переключателя ступеней (грубая регулировка); 2 ) угла управления тиристорных контакторов. Регулирование временем сварки также определяется уравнением (2) (Решанов, 2018). Отклонения напряжения влияют на многие методы сварки (точечную, рельефную, шовную). Сварочный технологический процесс для каждого из этих типов сварочных машин практически аналогичен, поэтому влияние отклонений напряжения будет примерно одинаковым. Данные способы сварки включают импульсы тока продолжительностью 2-16 периодов. Отклонение сварочного напряжения U^, В, приводит к изменению сварочного тока I^ , А, в отдельно взятом цикле (время сварки tw = const), определяемому уравнением О е 1 2 = и 2 . (3) Z-sl св св ѵ / Уравнение теплового баланса для точки активного пятна имеет вид О = ° т 1 + От 2 + От3, (4) где параметры Qri - теплота, затрачиваемая на нагрев до температуры плавления столбика металла высотой 25 (диаметр основания da), Дж; Q ,.2 - теплота, расходуемая на нагрев металла в виде кольца шириной X2, окружающего литое ядро, до средней температуры Qmi/4, Дж; Q^ - теплота в электродах, затрачиваемая на нагрев условного цилиндра высотой X 3 до средней температуры Qm/ 8 , Дж (Савчук и др. , 2023 ). 570