3.2. Системи регулювання струму і напруги

У системах регулювання напруги і струму можна використати як властивість самовирівнювання (саморегулювання) процесу ЕШЗ, так і дії на швидкість подавання електрода ЕРС джерела жив­лення (див. рисунок 3.4).

Система саморегулювання. Короткочасні зміни довжини «мокрого» вильоту, що виникають у процесі ЕШЗ при сталій

швидкості пода­вання електрода, спонтанно усуваються після припинення дії збурен­ня. Якщо ж збурення, яке порушило процес, зберігається, то процес переходить у новий енергетичний стан, який відрізняється від вихід­ного. Саморегулювання при ЕШЗ протікає достатньо інтенсивно, тому зварювальний струм практично не змінюється при дії на систему будь-яких збурень. Статичні характеристики процесу саморе­гулювання зі сталою швидкістю подавання електродного дроту є від­різками прямих, майже перпендикулярних до осі І_ш (рисунок 3.5) і за формою наближених до аналогічних характеристик систем саморе­гулювання дуги.

Час перехідного процесу саморегулювання ЕШЗ пропорційний квадрату характерного лінійного розміру електрода (наприклад, квадрату діаметра електродного дроту або квадрату товщини пласти­ни). Із збільшенням перерізу електрода час перехідного процесу різко зростає. Однак велика теплова інерційність шлакової ванни забезпечує задовільну стабілізацію енергетичних параметрів процесу ЕШЗ навіть при зварюванні пластинчастими електродами з великим поперечним перерізом.

Найсильніший вплив на режим зварювання справляють коливан­ня напруги мережі , особливо у разі використання джерела жив­лення з крутоспадною характеристикою (рисунок 3.5, а). При використан ні джерел живлення з жорсткою зовнішньою характеристикою від­носні зміни приблизно дорівнюють відносним змінам напруги (рисунок 3.5, б).

1,2 — статичні характеристики джерела жив­лення в процесі саморегулювання

Рисунок 3.5 – Межі коливань спадання напруги на шлаковій ванні при зміщенні круто-спадаючої (а) і жорсткої (б) характеристик джерела живлення у межах b.U_n, що спри_; чинені коливанням напруги мережі

1, 2 — статичні характеристики джерела живлення і процесу само­регулювання відповідно; А — точка стійкого режиму ЕШЗ

Рисунок 3.6 – Відпрацьовування збу­рення за напругою при саморе­гулюванні шлакової ванни

Із характеристики (рисунок 3.6) видно, що збільшенню спадання напруги відповідають зниження провідності шлакової ванни і значення . При надмірному підвищенні «мокрий» виліт може настільки зменшитися, що дальше стійке протікання процесу стане неможливим і між поверхнею шлакової ванни й електродом можливе збудження дуги.

Зниженню відповідають збільшення «мокрого» вильоту елект­рода і зростання провідності ванни, при цьому процес переходить у новий стан (точка А' на рисунок 3.6). Середня температура шлакової ван­ни спадає, що збільшує ймовірність утворення непровару. При над­мірному зниженні напруги відстань (див. рисунок 3.2) виявляється настільки малою, що виникає місцевий перегрів шлаку і його заки­пання, незважаючи на знижену середню температуру шлакової ван­ни. Закипання шлаку в об'ємі між кінцем електрода і поверхнею мета­левої ванни супроводжується утворенням дуги. Крім того, параметр безпосередньо впливає на ширину провару кромок виробу. Роз­глянуті випадки підтверджують потребу обмеження коливань .

Системи з регулятором одного параметра. Якщо коливання на­пруги мережі значні і до якості з'єднань ставляться жорсткі вимоги, то зварювальні апарати доцільно комплектувати регуляторами напру­ги, які діють на джерело живлення при сталій швидкості подавання електродного дроту.

Найпростіше така система реалізується за допомогою тиристор­ного контактора, послідовно ввімкненого в первинне коло зварюваль­ного трансформатора (рисунок 3.7). Зварювальний трансформатор Т під'єднано до мережі за допомогою пари (або кількох паралельних пар) зустрічно-паралельно з'єднаних тиристорів VS1, VS2 із фазовим керуванням.

На відміну від дугового зварювання під флюсом таке ввімкнення цілком припустиме, оскільки шлакова ванна є активним опором, тому перерви у протіканні зварювального струму у кожному напівперіоді не знижують сталості процесу зварювання. Застосування тиристорів дає змогу дістати високі динамічні характеристики схеми. Регульова­на напруга зварювання зрівнюється з опорною заданою напругою U_o у порівняльному пристрої ПП. Підсилений різницевий сигнал — U_o подається на фазообертальний міст Ф, який керує тиристора­ми VS1 і VS2. При достатньо високому коефіцієнті підсилювання за­безпечується потрібна точність стабілізації напруги. На рис. 3.8 по­дано графіки вихідної напруги трансформатора ТШЗ 1000/3 при робо­ті з регулятором на активне навантаження R_н = 1,4 • 10^-1 Ом на різних ступенях напруги І—VI без стабілізації (а) і зі стабілізацією її (б). Система вичерпує весь «запас регулювання» і втрачає к

Рисунок 3.7 – Система регулювання U_Ш із дією на ЕРС джерела живлення

Рисунок 3.8 – Графік вихідної напруги зварювального трансформатора ТШЗ 1000/3 без стабілізації (а) і зі стабілізацією (б) її

ерування

при повністю відкритих тиристорах, що відповідає максимально припу­стимому спаданню напруги мережі. У бік компенсації підвищення на­пруги мережі «запас регулювання» схеми не обмежено.

У деяких випадках для спрощення системи відмовляються від зворотного зв'язку за напругою і використовують регулювання за збуренням. При цьому синтезують таку схему керування тиристора­ми, щоб зміна напруги мережі супроводжувалась потрібною зміною кута відсування тиристорів. Регулювання за збуренням об­межене випадками, коли інтенсифікація процесів саморегулювання не потрібна. Стабілізація сприяє інтенсифікації процесу саморе­гулювання, особливо при відносно великому спаданні напруги у дже­релі живлення і зварювальному колі.

За схемою на рисунок 3.7 можна також побудувати регулятор у три­фазному виконанні.

Системи регулювання з тиристорними контакторами мають істот­ний недолік, характерний для всіх пристроїв із фазовим регулюван­ням напруги [14]: низький коефіцієнт потужності, спричинений спо­творенням форми кривої зварювального струму (рисунок 3.9).

Струм I, що проходить через первинну обмотку зварювального трансформатора, відстає від напруги мережі U_м на кут зсуву фаз (рисунок 3.9, а). Цей кут визначається співвідношенням активної і індук­тивної складових повного опору кола. Якщо в точках А ввімкнути ти ристор, анод якого знаходиться у цей напівперіод під позитивним по­тенціалом, а в точках В — тиристор, який проводить у протилежні напівперіоди, то в навантаженні буде протікати безперервний струм.

Рисунок 3.9 – Часові діаграми струмів і напруг при роботі тиристор­ного контактора на активно-індуктивне навантаження в режимі фазового регулювання для випадків —а = ф (а), —а > <р (б) і —а < ф (в)

Зі збільшенням кута ввімкнення тиристорів (рисунок 3.9, б) автоматично зменшується кут провідності , і відповідно струм через навантаження. Якщо (див. рис рисунок 3.9, а), то перехідний процес відсутній. Струм набуває одразу свого найбільшого усталеного значення ; таке ввімк­нення називають повнофазним. При (рис рисунок 3.9, б) струм у кож­ній нашвхвилі визначається різницею існуючих під час провідності ти­ристора усталеного і вільного струмів. Найбільше значення стру­му знижується і з'являються розриви між його напівхвилями, діюче значення струму зменшується зі збільшенням кута .

На рис рисунок 3.9, в показано найтяжчий випадок асиметричної роботи тиристорного регулятора, який може призвести до роботи у «випрям­ному режимі», якщо імпульси відсування тиристорів мають малу три­валість. Так, увімкнення одного з тиристорів із кутом не дає змоги другому тиристору ввімкнутися у момент появи імпульсу ке­рування, оскільки зберігається провідність першого тиристора; якщо виникає принципова можливість увімкнення другого тиристора, то імпульсу керування вже не буде і контактор буде працювати як однонапівперіодний випрямляч.

Найефективніший засіб попередження «випрямного режиму» — збільшення тривалості керівних імпульсів. При цьому у разі ввімкнення з виникає початкова асиметрія напівхвиль струму (рис рисунок 3.9, в), яка далі зникає.

В ІЕЗ ім. Є. О. Патона АН України розроблено тиристорний регу­лятор напруги А-1307, що складається із силових тиристорів, блоку керування і пристрою захисту. Регулятор забезпечено пристроєм швидкодіючого захисту від перевантажень і коротких замикань, яке забезпечує автоматичне повторне ввімкнення з плавним наростанням кута відсування тиристорів при випадкових і технічних коротких замиканнях у зварювальному колі. Джерела струму з керованими вентилями мають жорсткі зовнішні характеристики, зручні для вико­ристання у системах автоматичного регулювання.

На основі регулятора напруги А-1307 розроблено тиристорний переривник, який застосовують при ЕШЗ із періодичним вимкненням струму (модуляцією потужності). Переривник дає змогу окремо регу­лювати тривалість імпульсів струму і паузи між ними, а також стабілі­зувати напругу на ванні [43].

Для стабілізації напруги при ЕШЗ іноді використовують транс­форматори з магнітною комутацією (рисунок 3.10), в яких вторинна на­пруга, що знімається з обмотки регулюється через підмагнічуван-ня сталим струмом (за допомогою керуючих обмоток і ) двох ярем трансформатора і перерозподілу основного магнітного потоку між ними. Співвідношення між максимальною і мінімальною ЕРС Е₂ вторинної обмотки визначається залежністю

Порівняно з трансформаторами з керованими вентилями трансфор­матори з магнітною комутацією надійніші (не бояться короткого за­микання і розриву навантаження) і мають вищий коефіцієнт потуж­ності, проте в них знижені динамічні властивості [39].

Стабілізація напруги за допомогою дії на швидкість подавання електрода можлива при використанні джерела живлення зі спадною зовнішньою характеристикою, однак така стабілізація здійснюється за рахунок зміни струму, що часто суперечить вимогам технології.

До систем регулювання одного параметра належать системи ста­білізації струму, застосування яких доцільне при зварюванні плавким мундштуком і при використанні електродів із великим поперечним перерізом, якщо процес саморегулювання виражений слабко. У цих системах як регулюючу дію застосовують швидкість подавання дроту (при зварюванні плавким мундштуком) або швидкість подавання ма­сивного електрода. Застосування систем стабілізації струму зварюван­ня з дією на швидкість подавання електрода ефективне при використан­ні джерел живлення з жорсткою характеристикою і порівняно невели­кими коливаннями напруги мережі. Прикладом таких регуляторів може бути розроблений в ІЕЗ ім. Є. О. Патона АН України швид кодіючий електронно-електромашинний регулятор струму для елект­рошлакового переплавлення (ЕШП), придатний і для ЕШЗ пластин­частим

е лектродом. Одним із основних параметрів, що визначають якість зварного з'єднання при ЕШЗ електродом великого перерізу, є стабільність теплового режиму шлакової ванни.

Рисунок 3.10 – Електрична схе­ма зварювального транс­форматора з регулюван­ням напруги магнітною комутацією

Рисунок 3.11 – Загальний виг­ляд автоматичного регуля­тора потужності для ЕШЗ типу СК-264

Автоматичні регулятори зварю­вального струму, якими споряджені сучасні установки ЕШЗ (напри­клад, А-550), не забезпечують стабілізації потужності, що виділяється у шлаковій ванні, у виробничих умовах внаслідок коливання напруги живильної мережі і зміни довжини електрода при його оплавленні.

В ІЕЗ ім. Є. О. Патона АН України розроблено блок автоматич­ного керування установкою ЕШЗ електродом великого перерізу, який забезпечує стабілізацію електричної потужності зварювання і її про­грамну зміну на початку і в кінці процесу зварювання (рисунок 3.11).

Р исунок 3.12 – Функціональна схема керування потужністю установки ЕШЗ

Функціональна система регулятора (рисунок 3.12) містить: датчики струму і напруги зварювання ДС, ДН; схему перемноження СП;

фільтр нижніх частот Ф; програмований задатчик ПЗ; регулятор по­тужності зварювання Р; регулятор швидкості подавання електрода РІП; зварювальну установку ЗУ.

Як датчик зварювального струму використовується пристрій, який складається з шунта або трансформатора струму і масштабуючого підсилювача. Напруга зварювання знімається з ковзного струмознімача, який встановлено поблизу зварювальної ванни і він надійно контактує з плавким електродом, що дає змогу усунути похиб­ку, яку вносить спадання напруги на електроді і струмопровідних колах. Сигнал, пропорційний потужності зварювання, формується через аналогове перемноження сигналів, пропорційних напрузі і стру­му зварювання. Як перемножувальний пристрій використовується мікросхема зразка К525ПС2Б, що забезпечує похибку не більшу за 2 %. Оскільки перемноження здійснюється в 4 квадрантах, то на вхід можна подавати сигнали як змінного, так і постійного струму. Вихід схеми перемноження вмикається до входу активного фільтра низьких частот другого порядку з негативним частотно-залежним зворотним зв'язком для згладжування змінної складової з частотою 100 Гц, що виникає внаслідок перемноження змінних напруг промислової часто­ти, а також для фільтрації природних коливань потужності, спричи­нених великокрапельним перенесенням електродного матеріалу з час­тотою приблизно 1 Гц. Частота зрізу фільтра 0,1 с і обрана з умови ефективного усунення перешкод і достатньої швидкодії системи.

Розведення шлакової ванни і запобігання утворенню усадкової раковини наприкінці зварювання здійснюється за програмами, за­писаними до запам'ятовуючого пристрою спеціально розробленого цифрового програматора. Під час зварювання сигнали з програматора і датчика потужності додаються і надходять на вхід регулятора потужності зварювання, виконаного за пропорційно-інтегрально-ди­ференціальною (ПІД) схемою із застосуванням операційних підсилю­вачів. Такий тип регулятора обрано для забезпечення мінімальної статичної помилки при задовільних динамічних характеристиках. Вихідний сигнал ПІД-регулятора надходить на вхід схеми, яка керує швидкістю привода подавання електрода. Завдяки глибоким негатив­ним зворотним зв'язкам за струмом обмотки збудження електромашин­ного підсилювача (ЕМП) і напругою на якорі приводного двигуна забезпечується широкий діапазон регулювання швидкості подавання електрода. Аналіз осцилограм перехідних процесів (рисунок 3.13, а—в) виявляє, що використання регулятора підвищує статичну і динамічну точність стабілізації потужності, що дає змогу виконати рівноміцніс­ні з'єднання .

Системи регулювання двох параметрів. Системи з двома одночасно діючими регуляторами струму і напруги використовують при зварю­ванні довгими пластинчастими електродами, якщо потрібно компенсу­вати зміни спадання напруги на пластині для утворення постійної

а — вихідний сигнал програматора; б, в — потужності під час зварювання а ре­гулятором і без регулятора відповідно

Рисунок 3.13 – Осцилограми перехідних процесів ЕШЗ

напруги на шлаковій ванні, а також при значних коливаннях напруги живильної мережі або при зварюванні швів зі змінним поперечним перерізом, якщо потрібно змінити режим зварювання за заданою програмою. Безперервне програмування струму зварювання разом із регулюванням напруги забезпечує плавну зміну теплового режиму шлакової ванни протягом усього процесу, що зберігає задану швид­кість наплавлення металу шва і підвищує його якість.

Найпоширенішими є два варіанти побудови систем регулювання двох параметрів. Перша система складається з регулятора напруги, який діє на ЕРС джерела живлення, і регулятора струму, який діє на швидкість подавання електрода (рисунок 3.14). Точка перетину А статичних характеристик визначає режим ЕШЗ. Друга система мі­стить регулятор, який стабілізує напругу дією на швидкість пода­вання, і регулятор, який стабілізує струм дією на ЕРС джерела жив­лення (рисунок 3.15). За кількістю елементів і вартістю зазначені системи рівноцінні, однак перша система має більші технологічні можливості, оскільки дає змогу практично безінерційно стабілізувати напругу джерела живлення.

Р

Рисунок 3.14 – Зовнішні характерис­тики джерела живлення з регу­лятором напруги 1 із дією на ЕРС джерела живлення і статич­на характеристика регулятора струму 2 із дією на швидкість подавання електрода

егулювання режиму електрошлакового зварювання у функції зварювального зазора. Зазор б у стику з'єднуваних ЕШЗ деталей на рівні металевої ванни є величиною змінною і залежить від деформа­ційних переміщень кромок деталей, визначених місцевим нагріван­ням у процесі зварювання і усадкою частини шва, що кристалізується.

Т

Рисунок 3.15 – Зовнішні характе­ристики джерела живлення з регулятором струму 1 і ста­тична характеристика регу­лятора напруги 2 із дією на швидкість подавання елек­трода

ехнологічні заходи компенсації переміщення кромок (складання сти­ку з клинчастим зазором, який більший угорі) ефективні лише при довжині шва до 1,5 м. При більшій довжині шва до 5—6 м, як правило, встановлюють рівномірний зазор, який у процесі зварювання зміню­ється. В деяких випадках напрям переміщення кромок при прохо­дженні першої половини шва змінюється на зворотний, що супрово­джується закриттям зазора або його розкриттям наприкінці зварюван­ня. Відхилення фактичного зварювального зазора від первісно вста­новленого значення на рівні шлакової ванни може досягати 20 % і більше.

Швидкість зварювання обирається з умови збереження рівності об'ємів металу за одиницю часу, який подається у шлакову ванну v_n._eF_e і заповнює об'єм стику . Враховуючи випуклість шва А, який формується канавками повзунів, швидкість зварювання при ви­користанні дротових електродів і постійної товщини В зварюваних деталей можна подати у вигляді

(3.1)

де F_e — площа перерізу електрода; — швидкість подавання елек­трода; — зварювальний зазор.

Як видно з рівняння (3.1), швидкість зварювання обернено про­порційна зазору і її відносне відхилення може бути більшим, ніж від­хилення останнього. Так, розширення зазора на 20 % спричинює зниження на 16,6 %, а звуження зазора на 20 % призводить до збільшення на 25 %. Розширення зазора під час зварювання, яке проводиться без корекції подавання електрода, може спричинити по­яву непроварів, а звуження зазора може знизити стійкість металу проти утворення кристалізаційних тріщин. Для підтримання сталої

швидкості зварювання при змінюваному зварювальному зазорі до­статньо виразити зміну зазора у відсотках і відповідно коригувати швидкість подавання електрода. Оскільки зміна зварювального зазора відбувається повільно, періодичне ЇЇ вимірювання через 20—30 хв із корекцією подавання дроту не викликає труднощів.

1 — повзуни; 2 — щупи; 3 — пружина; 4 — вольтметр зі шкалою «міліметри за­зора»; 5 — потенціометр типу ПТП-5; 6 — індикатор

Рисунок 3.16 – Потенціометричний датчик зварювального зазора

Рисунок 3.17 – Принципова електрична схема вимір­ника зварювального зазо­ра

Для контролю зазора і ручного регулювання швидкості зварюван­ня розроблено вимірник зазора з потенціометричним датчиком (рисунок 3.16), встановленим на підвісці або консолі автомата вище мунд­штуків із електродами. Вимірник (рисунок 3.17) складається з типово­го блоку живлення, потенціометричного датчика зазора RP2, вольт­метра PV і самописця І. Напруга живлення потенціометра RP2 дат­чика стабілізована стабілітроном VD з опірною напругою 7,5—8 В. Спадання напруги, що знімається з повзунів потенціометра RP2, визначається відстанню між щупами, що ковзають у процесі зварюван­ня на кромках стику. Шкала вольтметра PV проградуйована у «мілі­метрах зазора». Резистором RP1 провадять тарування схеми. Похиб­ка вимірника зазора не перевищує ± 0,5 мм.

Використання вимірника зазора дає змогу здійснити ручне ре­гулювання v_3B, оскільки потреба у корекції швидкості fl_n.e виникає в середньому не частіше одного разу за 30 хв. Встановлено, що однієї корекції при змінюваному зазорі недостатньо для стабілізації провару кромок, форми металевої ванни і умов кристалізації металу шва, які визначають його якість. Одночасне регулювання швидкості або зварювального струму і напруги зварювання залежно від за­зора забезпечує стабільність характеристик при більших довжинах шва і значних змінах зазора у процесі зварювання.

3–зварювальний трансформатор; РП1, РП2 — пристрої корекції швидкості і на­пруги відповідно; ДІ, Д2 — датчики швид­кості і зазора відповідно; ДЗ — датчик рівня рідкого металу; РР — регулятор рів­ня; РН — регулятор напруги

Рисунок 3.18 – САК процесом ЕШЗ у функ­ції зварювального зазора

Прикладом автоматичного регулювання режиму ЕШЗ у функції зазора може бути САК (рисунок 3.18). Вона утворена об'єднанням регуля­тора швидкості подавання дроту у функції зварювального зазора з дією на керований привод подавання КПП електрода і регуля­тора напруги РН джерела живлення ЗТ із корекцією вихідної на­пруги ТЗ також у функції зварювального зазора.

Переміщення зварювального апарата здійснюється автономною CAP, яка містить датчик рівня металевої ванни ДЗ і регулятор РР (детальніше див. 3.3).

До алгоритму роботи системи закладено принцип пропорційного збільшення швидкості подавання електрода (струму зварювання) при збільшенні зварювального зазора з одночасним зниженням напруги зварювання через регулювання ЕРС джерела живлення, при цьому регульована дія за цим параметром залежить від номінальної напруги зварювання. Такий підхід до створення САК процесу ЕШЗ забезпе­чує сталі швидкості зварювання, проплавлення і коефіцієнт форми шва, які визначають умови кристалізації і схильність металу шва до утворення тріщин.

Керування розподілом енергії у зоні зварювання при ЄШЗ. Зва­рювання елементів виробів для енергетичного машинобудування великих товщин (190—450 мм) може здійснюватись двома або трьома електродами зі зворотно-поступальним переміщенням їх у зазорі. Як правило, ЕШЗ виконують за однакових швидкостей подавання електродів і практично рівних напругах на електродах.

Однак у деяких випадках, особливо при ЕШЗ легованих сталей, має місце нерівномірний розподіл теплової енергії, що спричинює утворення провару, який має різну ширину у середині і по краях шва. Це відбувається внаслідок неоднакових умов тепломасопереносу за товщиною зварюваних кромок. Збільшення ширини провару у се­редній частині зварного шва і глибини металевої ванни в зоні під се­реднім електродом подеколи призводить до утворення бракованих ви­робів. Тому у деяких випадках виникає потреба змінювати за заданою

1—3 — електроди; 4 — повзуни

Рисунок 3.19 – Схема розміщення електродів у зазорі і діаграми змінення потужності, струму і напруги при ЕШЗ

програмою потужність, що виді­ляється під кожним електродом, для досягнення рівномірної ши­рини проплавлення металу і збільшення коефіцієнта форми шва.

Розв'язування цього завдан­ня досягається завдяки викори­станню установок для ЕШЗ, об­ладнаних трьома незалежними, регульованими приводами пода­вання електродів і трьома не­залежними, плавно регульова­ними джерелами живлення. Експериментальними досліджен­нями встановлено, що для ста­білізації ширини проплавлення металу і зменшення глибини ме­талевої ванни в середній ЇЇ час­тині достатньо збільшувати по­тужність, яка виділяється під кожним крайнім електродом

при переміщенні його від середини шва до формуючої накладки, і зменшувати її при рухові крайніх електродів у зворотному напрямі (рисунок 3.19). Потужність змінюється від 70—90 до 110—130 % заданої потужності, до того ж інтервал 90—110 % відповідає товщині до 450 мм, а інтервал 70—130 % — товщині 250 мм. Зміну потужності слід здійснювати шляхом одночасного збільшення (зменшення) напру­ги джерела живлення і швидкості подавання електрода.

Із цією метою розроблено пристрій (рисунок 3.20), який працює таким чином. Після наведення шлакової ванни і встановлення стабільного режиму плавлення електродів умикається двигун М привода зворот­но-поступального переміщення електродів між формуючими накладка­ми. Напруга з якоря двигуна подається на вхід ланки полярності і напряму відліку (ланка 1). Вона побудована таким чином, що залежно від полярності напруги на якорі М оптопари VI або V2 відкривають відповідно ключі 2 або 3; при цьому імпульси заданої частоти, що виробляються генератором 4, надходять на підсумовуючий вхід ре­версивного лічильника 5, який здійснює прямий відлік імпульсів під час переміщення електродів із однієї точки до іншої. Цифровий код із реверсивного лічильника надходить на цифроаналоговий перетворю­вач 6, на виході якого формується постійна напруга, пропорційна кіль­кості імпульсів, що надійшли на реверсивний лічильник 5 за час переміщення електродів. Отже, ЦАП формує лінійно зростаючу на­пругу, яка надходить на регулятори швидкості подавання 8 і напруги

Рисунок 3.20 – Структура пристрою модуляції потужності

9 крайнього електрода, який рухається до формуючої накладки. Ця напруга, але з протилежним знаком, через інвертор 7 надходить на регулятори швидкості подавання 10 і напруги 11 крайнього електрода, який переміщується в цей час від накладки.

Швидкість подавання електрода, що рухається до формуючої на­кладки, і напруга на ньому лінійно збільшуються, а швидкість пода­вання електрода, що рухається від формуючої накладки, і напруга на ньому лінійно зменшуються.

Після реверсування привода зворотно-поступального переміщення електродів на якорі двигуна М з'являється напруга протилежного знака і на виході 6 ЦАП формується спадна напруга, яка надходить на регулятори швидкості подавання 8 і напруги 9 електрода, що ру­хається від формуючої накладки. Ця напруга, але з протилежним зна­ком, через інвертор 7 надходить на регулятори швидкості подавання

10 і напруги 11 електрода, який переміщується до накладки. Швид­кість подавання електрода, що рухається від формуючої накладки, і напруга на ньому лінійно зменшуються, а швидкість подавання елек­трода, який рухається до накладки, і напруга на ньому лінійно збільшуються.

У такому режимі пристрій працює протягом усього часу зварюван­ня. Збільшення потужності, що виділяється під електродом, який рухається до формуючої накладки, сприяє досягненню рівномірної ширини проплавлення металу, а зниження потужності, що виділя­ється під електродом, який рухається у зворотному напрямі, спричи­няє зменшення глибини металевої ванни. Дослідженнями встановлено, що ширина шва, звареного при модуляції потужності, зменшуєть­ся в 1,5 раза порівняно зі швом, виконаним на звичайному режимі, і стає рівномірною по всьому його перерізу; модуляція потужності сприяє зменшенню в 1,4 раза глибини металевої ванни в середній її частині.