Структурная схема АРНД

В систему АРНД в отличие от АРДС дополнительно входит специальное устройство (регулятор), стабилизирующее напряжение дуги путем принудительного изменения скорости подачи электрода V_n (рис.2.1.6).

Рис.2.1.6. Структурная схема системы АРНД
непрерывного типа

Структурная схема системы АРНД представляет собой математическую модель системы, заданную передаточными функциями. Она состоит из математической модели сварочного контура с передаточными функциями дуги W_д, источника питания W_n и сварочной ванны W₀, математической модели регулятора с передаточными функциями усилителей сигнала рассогласования I и II, исполнительного двигателя III, редуктора IV, корректирующей связи У.

Выходные координаты системы X₁,X₂,...,X_n - это геометрические параметры сварочной ванны (шва). Возмущение по длине дуги приводится к возмущению по напряжению дуги через градиент столба дуги К_д (B/мм). Сигналом обратной связи является рассогласование DU_д=U_д-U_з, регулирующим воздействием - перемещение Dl_p сварочной горелки, которое является линейной функцией сигнала рассогласования DU_д.

2.1.2.3. Принципиальная схема АРНД на основе
операционного усилителя

Принципиальная схема системы АРНД имеет отличие от системы АРДС только применением внешнего регулятора (рис.2.1.7).

Рис.2.1.7. Функциональная схема АРНД при
дуговой сварке

Функциональная схема системы АРНД состоит из сварочного контура источник питания - дуга - сварочная ванна и внешнего регулятора. В регулятор входит суммирующий элемент 1, в котором текущее напряжение дуги U_д сравнивается с заданным эталонным напряжением U_з. Разность DU_д=U_д-U_э усиливается в блоках 2 и 3 по напряжению и мощности. Усиленный по мощности сигнал питает исполнительный двигатель 4, который через редуктор 5 обеспечивает вертикальное перемещение сварочной горелки 6 до устранения рассогласования между U_д и U_з, т.е. до DU_д=0.

Для лучшего демпфирования системы при отработке различных возмущений по длине дуги в ней используется скоростная обратная связь, которая реализована на тахогенераторе 7.