[go: up one dir, main page]

RU2424099C1 - Method of stabilising contact welding current - Google Patents

Method of stabilising contact welding current Download PDF

Info

Publication number
RU2424099C1
RU2424099C1 RU2009141025/02A RU2009141025A RU2424099C1 RU 2424099 C1 RU2424099 C1 RU 2424099C1 RU 2009141025/02 A RU2009141025/02 A RU 2009141025/02A RU 2009141025 A RU2009141025 A RU 2009141025A RU 2424099 C1 RU2424099 C1 RU 2424099C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
welding
welding current
cosφ
value
current
Prior art date
Application number
RU2009141025/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009141025A (en
Inventor
Алексей Сергеевич Климов (RU)
Алексей Сергеевич Климов
Александр Викторович Комиренко (RU)
Александр Викторович Комиренко
Виталий Сергеевич Климов (RU)
Виталий Сергеевич Климов
Алексей Николаевич Анциборов (RU)
Алексей Николаевич Анциборов
Original Assignee
Александр Викторович Комиренко
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Викторович Комиренко filed Critical Александр Викторович Комиренко
Priority to RU2009141025/02A priority Critical patent/RU2424099C1/en
Publication of RU2009141025A publication Critical patent/RU2009141025A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2424099C1 publication Critical patent/RU2424099C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Arc Welding Control (AREA)

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to contact welding current stabilisation and may be used in contact point welding machines. Prior to welding, power supply voltage Ups, transformation factor at given stage Km and inductive resistance X2k in short-circuit conditions are defined. In welding, cosφ is measured in every period and decide on correction of thyristor opening angle αj+1 in next period in interval Uv±ΔU, where Uv and ΔU are rated circuit voltage and its tolerable deviation by formula αj+1=A1·(Uc-UH)+A0, where A0 and A1 are factors depending upon cosφ defined as coefficient of linear binomial of the best uniform approximation in compliance with formulas
Figure 00000030
and A0' where α' and α" are set for
Figure 00000031
and
Figure 00000032
as result of solution relative to α of equation
Figure 00000033
where I2 is preset welding current; ki is welding current adjustment factor depending upon α and cosφ.
EFFECT: simplified ACS and higher accuracy of contact point welding current adjustment.
4 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к области контактной сварки и может быть использовано для автоматического контроля и управления машинами контактной точечной сварки.The invention relates to the field of resistance welding and can be used for automatic control and management of resistance spot welding machines.

При контактной сварке сварное ядро точки формируется под влиянием ряда возмущающих факторов, которые отрицательно сказываются на стабильности качества: шунтирование сварочного тока, износ сварочных электродов, варьирование свойств поверхности свариваемых деталей, колебания напряжения в питающей сети; износ сварочного контура; внесение в контур ферромагнитных масс. Для компенсации этих возмущений в основном используются стабилизирующие системы автоматического управления, обеспечивающие поддержание одного из параметров (ток сварки Iсв, энергия в сварочном промежутке Qээ, падение напряжения на электродах Uээ) около заданного значения. При этом широкое применение получили системы стабилизации, в которых об изменении контролируемой величины судят по результатам измерения косвенного параметра, одним из которых является коэффициент мощности сварки cosφ при заданном угле α включения тиристоров.In contact welding, the welded core of a point is formed under the influence of a number of disturbing factors that adversely affect quality stability: shunting of the welding current, wear of the welding electrodes, variation in the surface properties of the parts being welded, voltage fluctuations in the supply network; wear on the welding circuit; introduction of ferromagnetic masses into the circuit. To compensate for these disturbances, stabilizing automatic control systems are mainly used, which ensure the maintenance of one of the parameters (welding current I sv , energy in the welding gap Q uh , voltage drop across the electrodes U uh ) about a given value. At the same time, stabilization systems have been widely used in which the change in the controlled value is judged by the results of measuring an indirect parameter, one of which is the welding power factor cosφ for a given angle α of thyristor switching on.

Известен способ автоматического регулирования тепловыделения при контактной точечной сварке [Патент РФ №2311273, кл. В23К 11/24, 2007], предусматривающий в каждом периоде сварочного тока определение коэффициента мощности cosφ и значения величины тепловыделения на участке «электрод-электрод» qi, в случае отклонения этого значения от заданного тепловыделения q принятие решения на корректировку угла αi+1 открытия тиристоров в следующем периоде, при этомA known method of automatically controlling heat dissipation in spot welding [RF Patent No. 2311273, class. V23K 11/24, 2007], which provides for the determination of the power factor cosφ and the value of heat release in the electrode-electrode section q i in each period of the welding current, in the case of deviation of this value from the given heat generation q, the decision is made to correct the angle α i + 1 thyristor opening in the next period, while

угол αi+1 определяют по формулеthe angle α i + 1 is determined by the formula

Figure 00000001
,
Figure 00000001
,

где а0 и a1 -коэффициенты, определяемые эмпирически исходя из величины cosφ;where a 0 and a 1 are the coefficients determined empirically based on the value of cosφ;

αi - угол открытия тиристоров в текущем периоде.α i - the opening angle of the thyristors in the current period.

Этот способ позволяет стабилизировать в условиях действия различных возмущений количество энергии, выделяемой в сварочном промежутке за период, однако не учитывает при расчетах возможные колебания напряжения сети, а также предполагает использование математической формулы, содержащей знаки умножения, деления и квадратного корня, что усложняет систему управления сваркой.This method makes it possible to stabilize under the conditions of various disturbances the amount of energy released in the welding gap during the period, however, it does not take into account possible fluctuations in the voltage of the network when calculating, and also involves the use of a mathematical formula containing the signs of multiplication, division and square root, which complicates the welding control system .

Известен способ автоматической компенсации напряжения при цифровом управлении сваркой [Патент США №4289948, кл. В23К 11/24, 1981], который предусматривает в процессе сварки измерение отрезка времени в промежутке между окончанием положительного полупериода и началом отрицательного полупериода сварочного тока, вычисление коэффициента мощности cosφ и с учетом измеренного напряжения сети регулирование угла α включения сварочных тиристоров в следующем периоде по эмпирическим регулировочным характеристикам, реализованным в виде управляющей программы микропроцессорного контроллера.A known method of automatic voltage compensation in digital welding control [US Patent No. 4289948, cl. B23K 11/24, 1981], which provides for the measurement of the length of time between the end of the positive half-cycle and the beginning of the negative half-cycle of the welding current during the welding process, the calculation of the power factor cosφ and, taking into account the measured voltage of the network, the regulation of the angle α of inclusion of welding thyristors in the next period according to empirical regulatory characteristics implemented in the form of a control program of a microprocessor controller.

Этот способ позволяет стабилизировать действующее значение сварочного тока в условиях действия различных возмущений, однако требует достаточно сложного аппаратного и программного обеспечения, необходимого для реализации предложенных вычислительных алгоритмов. Кроме того, в этом способе не производится численного определения величины сварочного тока, что усложняет работу с системой и снижает применимость способа.This method allows you to stabilize the current value of the welding current under the action of various disturbances, however, it requires quite sophisticated hardware and software necessary to implement the proposed computational algorithms. In addition, this method does not numerically determine the magnitude of the welding current, which complicates the work with the system and reduces the applicability of the method.

Наиболее близким к изобретению по техническому решению является способ управлением сварочным током при контактной точечной сварке на однофазных машинах [Авторское свидетельство СССР №1611642, кл. В23К 11/24, 1990], заключающийся в определении угла включения тиристоров сварочной машины в соответствии с выражениемClosest to the invention according to the technical solution is a method of controlling the welding current in contact spot welding on single-phase machines [USSR Author's Certificate No. 1611642, class. V23K 11/24, 1990], which consists in determining the angle of inclusion of the thyristors of the welding machine in accordance with the expression

Figure 00000002
,
Figure 00000002
,

где N - величина нагрева, равная отношению заданного сварочного тока к полнофазному току на данной нагрузке;where N is the amount of heating equal to the ratio of a given welding current to full-phase current at a given load;

Uс и Uоп - измеренное и опорное (минимально допустимое) напряжение сети;U with and U op - measured and reference (minimum allowable) network voltage;

b0 и b1 - параметры регулировочной характеристики, определяемые по величине углов включения и проводимости сварочных тиристоров, при котором в каждый момент времени определяют коэффициент мощности cosφ, а значение величины нагрева рассчитывают по формулеb 0 and b 1 are the parameters of the control characteristic, determined by the value of the switching angles and conductivity of the welding thyristors, at which the power factor cosφ is determined at each moment of time, and the value of the heating value is calculated by the formula

Figure 00000003
,
Figure 00000003
,

где Nэ - заданная величина нагрева для эталонной детали, определяемая заранее при сварке в условиях отсутствия возмущающих факторов;where N e - the specified amount of heating for the reference part, determined in advance when welding in the absence of disturbing factors;

cosφэ, cosφ - коэффициенты мощности для эталонной детали и реального процесса соответственно.cosφ e , cosφ are power factors for the reference part and the real process, respectively.

Использование данного способа позволяет повысить качество сварки за счет расчета параметров фазной регулировки с учетом влияния возмущений, которое оцениваются по изменению напряжения питающей сети и значения коэффициента мощности cosφ. Однако данный способ позволят судить лишь об относительном изменении сварочного тока и не дает возможности измерять и стабилизировать сварочный ток непосредственно в численном виде. В процессе сварки изменение полного сопротивления Z сварочной цепи приводит к изменению величины полнофазного тока, а следовательно, стабилизация величины N будет приводить к некоторой погрешности регулирования величины действующего значения сварочного тока. Эта погрешность будет увеличиваться на машинах с малым сопротивлением Z сварочного контура. К тому же осуществление способа требует проведения комплекса вычислений, что усложняет систему управления сваркой.Using this method allows to improve the quality of welding by calculating the phase adjustment parameters taking into account the influence of disturbances, which are estimated by the change in the supply voltage and the value of the power factor cosφ. However, this method will allow judging only about the relative change in the welding current and does not make it possible to measure and stabilize the welding current directly in numerical form. In the process of welding, a change in the impedance Z of the welding circuit leads to a change in the value of the full-phase current, and therefore, stabilization of the value of N will lead to some error in regulating the value of the effective value of the welding current. This error will increase on machines with low resistance Z of the welding circuit. In addition, the implementation of the method requires a complex of calculations, which complicates the welding control system.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в упрощении систем автоматического управления и повышении точности регулирования контактной точечной сварки в условиях различных возмущений за счет стабилизации сварочного тока с использованием в качестве параметров обратной связи коэффициента мощности сварки cosφ и напряжения питающей сети Uc.The problem to which the claimed invention is directed is to simplify automatic control systems and improve the accuracy of contact spot welding control under various disturbances by stabilizing the welding current using cosφ and the power supply voltage U c as feedback parameters.

Поставленная задача достигается тем, что в способе стабилизации тока контактной сварки, предусматривающем измерение в каждом периоде коэффициента мощности cosφ и принятие решения о корректировке угла φj+1 включения тиристоров в следующем периоде, перед началом сварки определяют напряжение питающей сети Uc, коэффициент трансформации на выбранной ступени Кm и индуктивное сопротивление Х контактной сварочной машины в режиме короткого замыкания, а значение αj+1 на интервале Uн±ΔU, где Uн и ΔU - номинальное напряжение сети и его допускаемое отклонение, определяют по формулеThe problem is achieved in that in the method of stabilizing the resistance welding current, which involves measuring the power factor cosφ in each period and deciding on the correction of the thyristor turn-on angle φ j + 1 in the next period, before starting welding, the supply voltage U c , the transformation coefficient the selected stage K m and the inductive resistance X 2k of the contact welding machine in the short circuit mode, and the value α j + 1 in the interval U n ± ΔU, where U n and ΔU are the rated voltage of the network and its permissible deviation, determined by the formula

Figure 00000004
Figure 00000004

где А0 и А1 - коэффициенты, зависящие от cosφ, которые определяют как коэффициенты линейного двучлена наилучшего равномерного приближения в соответствии с формуламиwhere A 0 and A 1 are coefficients depending on cosφ, which are defined as the coefficients of the linear binomial of the best uniform approximation in accordance with the formulas

Figure 00000005
Figure 00000005

Figure 00000006
Figure 00000006

где α' и α'' - задают для значенийwhere α 'and α' '- set for values

Figure 00000007
Figure 00000007

Figure 00000008
Figure 00000008

как результат решения относительно α уравненияas a result of a solution with respect to α equation

Figure 00000009
Figure 00000009

где I2 - заданное значение сварочного тока;where I 2 is the set value of the welding current;

ki - коэффициент регулирования сварочного тока, зависящий от значений α и cosφ, который определяют по формуле [Орлов Б.Д. Технология и оборудование контактной сварки. / Б.Д.Орлов, А.А.Чакалев, Ю.В.Дмитриев [и др.]. - М.: Машиностроение, 1986. - С.235]k i - welding current control coefficient, depending on the values of α and cosφ, which is determined by the formula [Orlov B.D. Technology and equipment of contact welding. / B.D. Orlov, A.A. Chakalev, Yu.V. Dmitriev [et al.]. - M .: Engineering, 1986. - S.235]

Figure 00000010
Figure 00000010

где λ - длительность включенного состояния тиристоров определяют как первый ненулевой корень уравненияwhere λ is the duration of the on state of the thyristors is determined as the first nonzero root of the equation

Figure 00000011
Figure 00000011

Определение значений αj+1 в соответствии с формулой (1) позволяет скомпенсировать такие возмущения, как колебание напряжения сети и сопротивления участка «электрод-электрод», и не требует использования значительных вычислительных мощностей.Determination of the values of α j + 1 in accordance with formula (1) allows you to compensate for such disturbances as fluctuations in the network voltage and the resistance of the electrode-electrode section, and does not require the use of significant computing power.

Расчет значений А0 и A1 по формулам (2) и (3) позволяет получить коэффициенты линейного двучлена, аппроксимирующего функцию αj+1=f(Uc, cosφ) на отрезке Uc∈[Uн-ΔU, Uн+ΔU], приняв в качестве узлов интерполяции значения Uc, обеспечивающие минимальную погрешность интерполяции.Calculation of the values of A 0 and A 1 using formulas (2) and (3) allows us to obtain the coefficients of a linear binomial approximating the function α j + 1 = f (U c , cosφ) on the segment U c ∈ [U n -ΔU, U n + ΔU], taking the values of U c as the interpolation nodes, ensuring the minimum interpolation error.

Вычисление угла α открытия сварочных тиристоров по формулам (6), (7) и (8) позволяет для известных значений Uc, Кт, Х и cosφ получить сварочный ток, равный заданному, при этом расчеты производят численными методами на ЭВМ, вследствие чего отсутствует погрешность, связанная с применением аппроксимирующих зависимостей. Для конкретного случая сварки можно представить зависимости А0 и А1 от cosφ в параметрическом виде как таблицы A0=p0(cosφ) и А11(cosφ).The calculation of the opening angle α of the welding thyristors according to formulas (6), (7) and (8) allows, for known values of U c , K t , X 2k and cosφ, to obtain a welding current equal to the specified one, while the calculations are performed by computer numerical methods, due to which there is no error associated with the use of approximating dependencies. For a specific welding case, it is possible to represent the dependences of A 0 and A 1 on cosφ in parametric form as tables A 0 = p 0 (cosφ) and A 1 = p 1 (cosφ).

Таким образом, задание в каждом периоде угла открытия тиристоров по линейной зависимости от отклонения напряжения сети (UC-UH), коэффициенты для которой предварительно рассчитывают на ЭВМ в зависимости от значений cosφ при известных параметрах конкретной сварочной машины, позволяет повысить точность регулирования сварочного тока и упростить аппаратуру управления.Thus, the task in each period of the opening angle of the thyristors according to a linear dependence on the voltage deviation of the network (U C -U H ), the coefficients for which are preliminarily calculated on a computer depending on the values of cosφ with the known parameters of a particular welding machine, can improve the accuracy of regulation of the welding current and simplify control equipment.

Изобретение иллюстрируется чертежами, на которых представлены:The invention is illustrated by drawings, in which:

на фиг.1 - функциональная схема стабилизации тока при контактной точечной сварке;figure 1 is a functional diagram of the stabilization of current in contact spot welding;

на фиг.2 - диаграммы мгновенных значений тока и напряжения при сварке и соответствующие им сигналы микроконтроллера;figure 2 - diagrams of instantaneous values of current and voltage during welding and the corresponding signals of the microcontroller;

на фиг.3 - график зависимости αj+1 от значения Uc при заданных параметрах контактной машины, величины сварочного тока и коэффициента мощности cosφ.figure 3 is a graph of the dependence of α j + 1 on the value of U c for the given parameters of the contact machine, the magnitude of the welding current and power factor cosφ.

на фиг.4 - результаты стабилизации сварочного тока при сварке, например, на машине МТПУ-300 листовых заготовок из низкоуглеродистой стали толщиной 1+1 мм.figure 4 - the results of stabilization of the welding current during welding, for example, on the machine MTPU-300 sheet blanks of low carbon steel with a thickness of 1 + 1 mm

Способ реализуется на стандартных машинах контактной сварки, работающих от сети переменного тока промышленной частоты и содержащих (фиг.1) тиристорный контактор КТ, обеспечивающий включение в сеть сварочного трансформатора ТС. Цифровой измеритель напряжения 1 предназначен для измерения сетевого напряжения Uc в начале каждого цикла сварки и передачи информации о нем в цифровом виде в микроконтроллер 2. Момент перехода сетевого напряжения через ноль отслеживается детектором полярности 3, передающим в микроконтроллер 2 единичные импульсы, соответствующие переходу напряжения через ноль. Длительность включенного состояния тиристоров измеряется детектором включения тиристоров 4, который передает в микроконтроллер 2 логическую единицу при падении напряжения на тиристорах, сопровождающем их включение. Программатор 5 предназначен для закладывания в память микроконтроллера 2 таблиц значений А0 и А1. В процессе сварки на основании данных, полученных от измерителя напряжения 1, детектора полярности 3, детектора включения тиристоров 4 и хранящихся в памяти таблиц значений А0 и А1, микроконтроллер 2 вычисляет коэффициент мощности cosφ и принимает решение о корректировке угла αj+1 включения тиристоров в следующем периоде в соответствии с формулой (1), причем для первого периода угол α задают фиксированным.The method is implemented on standard resistance welding machines operating from an alternating current network of industrial frequency and containing (Fig. 1) a thyristor contactor CT, which ensures the inclusion of a welding transformer TS in the network. The digital voltage meter 1 is designed to measure the mains voltage U c at the beginning of each welding cycle and digitally transmit information about it to the microcontroller 2. The moment when the mains voltage passes through zero is monitored by a polarity detector 3, which transmits single pulses to the microcontroller 2 corresponding to the voltage transition through zero. The duration of the thyristor on state is measured by the thyristor 4 turn-on detector, which transmits a logic unit to the microcontroller 2 when the thyristor voltage drops accompanying their turn-on. Programmer 5 is designed to store 2 tables of values of A 0 and A 1 in the memory of the microcontroller. In the process of welding, based on the data received from the voltage meter 1, the polarity detector 3, the thyristor 4 turn-on detector and the values of A 0 and A 1 tables stored in the memory, the microcontroller 2 calculates the power factor cosφ and makes a decision on the correction of the inclusion angle α j + 1 thyristors in the next period in accordance with formula (1), and for the first period, the angle α is fixed.

Способ стабилизации тока контактной сварки осуществляется следующим образом.The method of stabilizing the current of contact welding is as follows.

Перед началом сварки задают напряжение питающей сети Uc, коэффициент трансформации на выбранной ступени Кm индуктивное сопротивление Х и требуемое значение сварочного тока 12. Далее с использованием ЭВМ по формулам (2)…(8) для всех возможных cosφ рассчитывают значения А0 и А1 и представляют их в виде таблиц A0=p0(cosφ) и A1=p1(cosφ), которые заносят в память микроконтроллера. В процессе сварки расчет значения угла αj+1 открытия тиристоров в следующем периоде производят по формуле (1), в которой коэффициенты А0 и А1 определяют из соответствующих таблиц на основании установленного для предыдущего периода угла α открытия тиристоров и измеренного коэффициента мощности.Before starting the welding, the supply voltage U c , the transformation coefficient at the selected stage K m, the inductive resistance X 2k and the required value of the welding current 12 are set. Then, using a computer using the formulas (2) ... (8), for all possible cosφ values A 0 and And 1 and represent them in the form of tables A 0 = p 0 (cosφ) and A 1 = p 1 (cosφ), which are recorded in the memory of the microcontroller. In the welding process, the calculation of the value of the thyristor opening angle α j + 1 in the next period is carried out according to formula (1), in which the coefficients A 0 and A 1 are determined from the corresponding tables based on the thyristor opening angle α for the previous period and the measured power factor.

Как известно, вторичный ток при контактной сварке с тиристорным управлением может быть вычислен по формулеAs you know, the secondary current in resistance welding with thyristor control can be calculated by the formula

Figure 00000012
Figure 00000012

где Z2 - полное сопротивление контактной машины в режиме сварки, которое может быть выражено через индуктивное сопротивление в режиме короткого замыкания Х wherein Z 2 - impedance of a contact mode in a welding machine, which can be expressed through the inductive reactance X 2k mode, the short-circuit

Figure 00000013
Figure 00000013

Преобразовав формулу (9) с учетом (10) и выразив из нее значение коэффициента регулирования тока ki, получимHaving transformed the formula (9) taking into account (10) and expressing from it the value of the current regulation coefficient k i , we obtain

Figure 00000014
Figure 00000014

Решение системы уравнений (7), (8) и (11) позволяет при всех возможных сочетаниях угла α включения тиристоров и длительности λ их включенного состояния в предыдущем периоде для заданного значения Uc получить требуемый угол αj+1, включение тиристоров с которым в следующем периоде позволит получить требуемое значение сварочного тока I2. Зависимость aj+1=f(Uc, cosφ) от значения Uc при заданных параметрах контактной машины, величине сварочного тока I2 и коэффициенте мощности cosφ может быть представлена в виде графика (фиг.3), который аппроксимируется линейной функцией (1), с узлами интерполяции, с целью получения многочлена наилучшего равномерного приближения, определяемыми в соответствии с формулой [Амосов А.А. Вычислительные методы для инженеров: Учебное пособие. / А.А.Амосов, Ю.А.Дубинский, Н.В.Копченова. - М.: Издательство МЭИ, 2003. - С.347-348]:The solution of the system of equations (7), (8) and (11) allows for all possible combinations of the thyristor turn-on angle α and the duration of their on state λ in the previous period for a given value U c to obtain the required angle α j + 1 , the inclusion of thyristors with which the next period will allow you to get the desired value of the welding current I 2 . The dependence of a j + 1 = f (U c , cosφ) on the value of U c for given parameters of the contact machine, the value of the welding current I 2 and the power factor cosφ can be represented in the form of a graph (Fig. 3), which is approximated by a linear function (1 ), with interpolation nodes, in order to obtain the polynomial of the best uniform approximation, determined in accordance with the formula [Amosov A.A. Computational Methods for Engineers: A Training Manual. / A.A. Amosov, Yu.A. Dubinsky, N.V. Kopchenova. - M.: Publishing House MPEI, 2003. - S.347-348]:

Figure 00000015
Figure 00000015

где а и b - границы отрезка интерполяции [а, b];where a and b are the boundaries of the interpolation segment [a, b];

k - номер узла интерполяции (k=0 и 1);k is the number of the interpolation node (k = 0 and 1);

n - максимальный номер узла интерполяции (n=2).n is the maximum number of the interpolation node (n = 2).

Для отрезка Uc∈[Uy-ΔU, Uн+ΔU] по формуле (12) в качестве узлов интерполяции могут быть выбраны точки с абсциссами

Figure 00000016
и
Figure 00000017
, ординаты которых рассчитывают в соответствии с (11), а коэффициенты А0 и А1 определяют по формулам (2) и (3).For the segment U c ∈ [U y -ΔU, U н + ΔU] according to formula (12), points with abscissas can be selected as interpolation nodes
Figure 00000016
and
Figure 00000017
whose ordinates are calculated in accordance with (11), and the coefficients A 0 and A 1 are determined by formulas (2) and (3).

Пример. При сварке на контактной сварочной машине типа МТПУ-300 на основании проведенных измерений были введены в регулятор следующие значения: индуктивное сопротивление в режиме короткого замыкания X=240 мкОм, коэффициент трансформации на VII ступени Кт=100, на основании которых по формулам (2)…(8) были рассчитаны таблицы A0=p0(cosφ) и A1=p1(cosφ), по которым производилась стабилизация сварочного тока около заданного значения I2=10 кА. Производилась сварка листовых заготовок из низкоуглеродистой стали толщиной 1+1 мм. Результаты измерений сварочного тока для сетевого напряжения Uс=380 В (фиг.4а) и Uс=350 В (фиг.46) позволяют сделать вывод, что предлагаемый способ обеспечивает стабилизацию сварочного тока около заданного значения (отклонение тока составило не более 10%).Example. When welding on a contact welding machine of the MTPU-300 type, based on the measurements, the following values were entered into the controller: inductance in the short-circuit mode X 2k = 240 μOhm, the transformation coefficient at the VII stage K t = 100, based on which, according to formulas (2 ) ... (8) the tables A 0 = p 0 (cosφ) and A 1 = p 1 (cosφ) were calculated, according to which the welding current was stabilized around the set value I 2 = 10 kA. Welded sheet blanks of low-carbon steel with a thickness of 1 + 1 mm. The measurement results of the welding current for the mains voltage U s = 380 V (Fig. 4a) and U s = 350 V (Fig. 46) allow us to conclude that the proposed method provides stabilization of the welding current near a preset value (current deviation was not more than 10% )

Таким образом, предложенный способ стабилизации тока контактной сварки позволяет простыми аппаратными средствами стабилизировать сварочный ток около заданного значения в условиях действия различных возмущений.Thus, the proposed method for stabilizing the current of contact welding allows using simple hardware to stabilize the welding current near a given value under various perturbations.

Claims (1)

Способ стабилизации тока контактной сварки, включающий перед началом сварки определение напряжения питающей сети Uc, коэффициента трансформации на данной ступени Кт и индуктивного сопротивления Х2k в режиме короткого замыкания, а в процессе сварки измерение в каждом периоде коэффициента мощности cosφ и принятие решения о корректировке угла αj+1 включения тиристоров в следующем периоде, отличающийся тем, что значение αj+1 на интервале Uн±ΔU, где Uн и ΔU - номинальное напряжение сети и его допускаемое отклонение, определяют по формуле
αj+1=A1·(Uc-Uн)+A0,
где А0 и A1 - коэффициенты, зависящие от cosφ, которые определяют как коэффициенты линейного двучлена наилучшего равномерного приближения в соответствии с формулами
Figure 00000018
и
Figure 00000019

где α' и α'' - задают для значений
Figure 00000020
и
Figure 00000021
как результат решения относительно α системы уравнений
Figure 00000022

Figure 00000023

Figure 00000024

где I2 - заданное значение сварочного тока;
ki - коэффициент регулирования сварочного тока;
λ - длительность включенного состояния тиристоров.
A method of stabilizing the resistance welding current, including before starting welding, determining the supply voltage U c , the transformation coefficient at this stage K t and the inductive resistance X 2k in the short circuit mode, and during the welding process, measure the power factor cosφ in each period and decide on the correction the angle α j + 1 of turning on the thyristors in the next period, characterized in that the value of α j + 1 in the interval U n ± ΔU, where U n and ΔU is the nominal voltage of the network and its permissible deviation, is determined by the formula
α j + 1 = A 1 · (U c -U n ) + A 0 ,
where A 0 and A 1 are the coefficients depending on cosφ, which are defined as the coefficients of the linear binomial of the best uniform approximation in accordance with the formulas
Figure 00000018
and
Figure 00000019

where α 'and α''- set for values
Figure 00000020
and
Figure 00000021
as a result of a solution with respect to α of the system of equations
Figure 00000022

Figure 00000023

Figure 00000024

where I 2 is the set value of the welding current;
k i is the coefficient of regulation of the welding current;
λ is the duration of the on state of the thyristors.
RU2009141025/02A 2009-11-05 2009-11-05 Method of stabilising contact welding current RU2424099C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009141025/02A RU2424099C1 (en) 2009-11-05 2009-11-05 Method of stabilising contact welding current

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009141025/02A RU2424099C1 (en) 2009-11-05 2009-11-05 Method of stabilising contact welding current

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009141025A RU2009141025A (en) 2011-05-10
RU2424099C1 true RU2424099C1 (en) 2011-07-20

Family

ID=44732338

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009141025/02A RU2424099C1 (en) 2009-11-05 2009-11-05 Method of stabilising contact welding current

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2424099C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2507046C1 (en) * 2012-09-10 2014-02-20 Общество с ограниченной ответственностью "Дельта-техник" Method of stabilising contact welding current

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1611642A1 (en) * 1987-10-21 1990-12-07 Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт электросварочного оборудования Method of controlling the welding current in resistance spot welding on single-phase machines
JP2000343234A (en) * 1999-06-03 2000-12-12 Miyachi Technos Corp Method and device for controlling resistance welding
RU2311273C2 (en) * 2005-09-02 2007-11-27 Алексей Сергеевич Климов Heat release at contact spot welding automatic measuring and controlling method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1611642A1 (en) * 1987-10-21 1990-12-07 Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт электросварочного оборудования Method of controlling the welding current in resistance spot welding on single-phase machines
JP2000343234A (en) * 1999-06-03 2000-12-12 Miyachi Technos Corp Method and device for controlling resistance welding
RU2311273C2 (en) * 2005-09-02 2007-11-27 Алексей Сергеевич Климов Heat release at contact spot welding automatic measuring and controlling method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2507046C1 (en) * 2012-09-10 2014-02-20 Общество с ограниченной ответственностью "Дельта-техник" Method of stabilising contact welding current

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009141025A (en) 2011-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2561542C2 (en) Systems and methods for determination of inductance of welding cable
RU2540952C2 (en) Welding source with operating cycle digital control
CN100449934C (en) Method for controlled application of stator current target value and torque target value
CN111244965B (en) Impedance compensation
RU2424099C1 (en) Method of stabilising contact welding current
JP2001518017A (en) Resistance welding control system with line impedance compensation
US5589088A (en) Method of regulating DC current in resistance welders
CN104201687B (en) A kind of magnet controlled high-voltage shunt reactor many electric parameters composite control method
JP7169150B2 (en) power converter
CN111884204B (en) Phase selection switching control method of non-contact regulation voltage stabilizing device
Pismenny Improvement of power efficiency of machines for resistance spot welding by longitudinal compensation of reactive power
RU2309030C2 (en) Method for controlling welding electric current at contact spot welding
CN111226385B (en) System and method for reducing magnetic flux of transformer of switch mode power supply
RU2512886C1 (en) Device to compensate high harmonics and correct grid power ratio
RU2385528C1 (en) Method for automatic control of ac machine excitation
RU2726181C2 (en) Electric drive control device for adaptive voltage regulator under load
UA115735C2 (en) METHOD OF STABILIZATION OF HEAT EXCHANGE AT CONTACT WELDING
JP4740026B2 (en) Pulse power supply
RU2424097C1 (en) Method of stabilising heat release in contact point welding
RU2301729C2 (en) Resistance spot welding process control method
KR101483928B1 (en) Electric Power Improvement Apparatus using Adaptive Control
JP6879652B1 (en) Self-excited electrostatic compensator
Hang et al. The research of variable parameter PI adjustment based on the fuzzy control technique
JP2006230162A (en) Voltage regulator, voltage regulating method, and voltage regulating program
Turkovskyi et al. Improvement of Electromagnetic Compatibility and Efficiency of Power Supply Circuits of Electric Arc Furnaces in Nonlinear Asymmetric Modes

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20111106