Preview

Frontier Materials & Technologies

Расширенный поиск

Влияние параметров питающей сети на стабильность фазового регулирования при контактной сварке

https://doi.org/10.18323/2782-4039-2023-3-65-5

Полный текст:

Аннотация

Контактная сварка в условиях массового производства выполняется при значительном количестве возмущений, совокупное действие которых может превышать возможности современной аппаратуры управления. Большинство систем управления контактной сваркой, применяемых в промышленности для компенсации действующих возмущений, предусматривает фазовое регулирование сварочного тока в зависимости от измеренных параметров, характеризующих процесс формирования сварного соединения. Эффективность работы таких регуляторов в значительной мере определяется точностью измерения и задания параметров фазового регулирования, к которым относят углы открытия и проводимости сварочных тиристоров. В работе показано, что при включении контактной машины происходит фазовый сдвиг напряжения сети в режиме нагрузки относительно напряжения сети в режиме холостого хода. С использованием упрощенной электрической схемы замещения контактной сварочной машины в работе описана природа фазового сдвига напряжения сети. В качестве паразитных параметров сети выделены активное сопротивление и индуктивность сети. Моделирование электрических процессов в контактной машине выполнено согласно трехконтурной схеме замещения. Показано влияние паразитных параметров сети на стабильность фазового регулирования, особенности получаемых осциллограмм тока и напряжения. В зависимости от параметров сети и контактной сварочной машины, величина фазового сдвига составляет от долей до единиц электрического градуса. При параметрической стабилизации сварочного тока по напряжению сети влиянием паразитных параметров сети можно пренебречь. При работе регулятора в режиме поддержания численного значения вторичного тока наблюдается уменьшение создаваемого тока относительно заданного. Предложена и апробирована методика определения паразитных параметров питающей сети по результатам опыта короткого замыкания.

Об авторах

Алексей Сергеевич Климов
Тольяттинский государственный университет, Тольятти
Россия

кандидат технических наук, доцент кафедры «Сварка, обработка материалов давлением и родственные процессы»



Андрей Константинович Кудинов
Тольяттинский государственный университет, Тольятти
Россия

старший преподаватель кафедры «Промышленная электроника»



Виталий Сергеевич Климов
Тольяттинский государственный университет, Тольятти
Россия

кандидат технических наук, доцент кафедры «Прикладная математика и информатика»



Валерий Валентинович Ельцов
Тольяттинский государственный университет, Тольятти
Россия

доктор технических наук, профессор кафедры «Сварка, обработка материалов давлением и родственные процессы»



Денис Алексеевич Болдырев
Тольяттинский государственный университет, Тольятти
Россия

доктор технических наук, профессор кафедры «Нанотехнологии, материаловедение и механика»



Список литературы

1. Ertas A.H., Akbulut M. Experimental Study on Fatigue Performance of Resistance Spot-Welded Sheet Metals // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2021. Vol. 114. P. 1205–1218. DOI: 10.1007/s00170-021-06822-z.

2. Kang M., Choi W.H., Kim C. Statistical Analysis of Korean Welding Industry // Journal of Welding and Joining. 2023. Vol. 41. № 2. P. 107–111. DOI: 10.5781/JWJ.2023.41.2.4.

3. Ощепков Ф.Н. Современный рынок сварочного оборудования: проблемы и перспективы // Сварка и диагностика. 2013. № 5. С. 62–63. EDN: RDYYHT.

4. Лукин М.А. Научно-технический уровень сварочного производства в современной России // Сварочное производство. 2015. № 12. С. 31–36. EDN: VKSMWL.

5. Zhou B., Pychynski T., Reischl M., Kharlamov E. Machine Learning with Domain Knowledge for Predictive Quality Monitoring in Resistance Spot Welding // Journal of Intelligent Manufacturing. 2022. Vol. 33. № 4. P. 1139–1163. DOI: 10.1007/s10845-021-01892-y.

6. Cho Y., Rhee S. Experimental study of nugget formation in resistance spot welding // Welding Journal. 2003. Vol. 82. № 8. P. 195–201.

7. Гладков Э.А., Климов А.С., Анциборов А.Н. Опыт применения регуляторов контактной сварки в массовом производстве // Сварка и диагностика. 2021. № 1. С. 47–53. DOI: 10.52177/2071-5234_2021_01_47.

8. Wei D., Li D., Tang D., Jiang Q. Deep Learning Assisted Vision Inspection of Resistance Spot Welds // Journal of Manufacturing Processes. 2021. Vol. 62. № 8. P. 262–274. DOI: 10.1016/j.jmapro.2020.12.015.

9. Klimov A.S., Kudinov A.K., Klimov V.S. Influence of Grid Parameters on Control and Diagnostics in Resistance Spot Welding // Russian Engineering Research. 2021. № 9. P. 813–819. DOI: 10.3103/S1068798X2109015X.

10. Dong J., Hu J., Luo Z. Quality Monitoring of Resistance Spot Welding Based on a Digital Twin // Metals. 2023. Vol. 13. № 4. Article number 697. DOI: 10.3390/met13040697.

11. Martin O., Ahedo V., Santos J.I., Galan J.M. Comparative Study of Classification Algorithms for Quality Assessment of Resistance Spot Welding Joints From Pre- and Post-Welding Inputs // IEEE Access. 2022. № 10. P. 6518–6527. DOI: 10.21203/rs.3.rs-645372/v2.

12. Zhao D., Wang Y., Zhang P., Liang D. Modeling and Experimental Research on Resistance Spot Welded Joints for Dual-Phase Steel // Materials. 2019. Vol. 12. № 7. Article number 1108. DOI: 10.3390/ma12071108.

13. Xia Y.J., Shen Y., Zhou L., Li Y.B. Expulsion intensity monitoring and modeling in resistance spot welding based on electrode displacement signals // Journal of Manufacturing Science and Engineering. 2020. Vol. 143. № 3. P. 1–26. DOI: 10.1115/1.4048441.

14. Yang W.R., Wang C.S. Current Measurement of Resistance Spot Welding Using DSP // Tamkang Journal of Science and Engineering. 2011. Vol. 14. № 1. P. 33–38.

15. Matsushita M., Ikeda R., Oi K. Development of a new program control setting of welding current and electrode force for single-side resistance spot welding // Welding in the World. 2015. Vol. 59. P. 533–543. DOI: 10.1007/s40194-015-0228-1.

16. Klimov A.S., Kudinov A.K., Komirenko A.V., Antsiborov A.N. A method for measuring current in resistance welding // Welding International. 2013. Vol. 27. P. 830–833. DOI: 10.1080/09507116.2013.796636.

17. Klimov A.S., Antsiborov A.N., Klimov V.S., Kudinov A.K. Current regulation in contact welding // Russian Engineering Research. 2019. Vol. 39. P. 766–771. DOI: 10.3103/S1068798X19090119.

18. Zhou M., Zhang H., Hu S.J. Relationships between Quality and Attributes of Spot Welds // Welding Journal. 2003. Vol. 82. № 4. P. 72S–77S.

19. Martin O., De Tiedra P. Advances in the Control and Improvement of Quality in the Resistance Spot Welding Process // Metals. 2022. Vol. 12. № 11. Article number 1810. DOI: 10.3390/met12111810.

20. Ziyad K., Manohar D. Adaptive control of resistance spot welding based on a dynamic resistance model // Mathematical and Computation Applications. 2019. Vol. 24. № 4. Article number 86. DOI: 10.3390/mca24040086.


Рецензия

Для цитирования:


Климов А.С., Кудинов А.К., Климов В.С., Ельцов В.В., Болдырев Д.А. Влияние параметров питающей сети на стабильность фазового регулирования при контактной сварке. Frontier Materials & Technologies. 2023;(3):53-60. https://doi.org/10.18323/2782-4039-2023-3-65-5

For citation:


Klimov A.S., Kudinov A.K., Klimov V.S., Eltsov V.V., Boldyrev D.A. The influence of the supply mains parameters on the stability of phase control during resistance welding. Frontier Materials & Technologies. 2023;(3):53-60. https://doi.org/10.18323/2782-4039-2023-3-65-5

Просмотров: 127


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2782-4039 (Print)
ISSN 2782-6074 (Online)