Please use this identifier to cite or link to this item: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/28880

Title: Electric drives in the equipment for mechanized and automatic arc welding
Other Titles: Електроприводи обладнання для механізованого та автоматичного дугового зварювання
Authors: Лебедєв, Володимир
Халімовський, Олексій
Lebedjev, Volodymyr
Khalimovskyy, Oleksiy
Affiliation: ІЕЗ імені Є. О. Патона НАН України, Київ, Україна
Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ, Україна
E.O. Paton Electric Welding Institute of National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine
National Technical University of Ukraine «Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute», Kyiv, Ukraine
Bibliographic description (Ukraine): Lebedjev V. Electric drives in the equipment for mechanized and automatic arc welding / Volodymyr Lebedjev, Oleksiy Khalimovskyy // Scientific Journal of TNTU. — Tern. : TNTU, 2019. — Vol 93. — No 1. — P. 81–91. — (Manufacturing engineering and automated processes).
Bibliographic description (International): Lebedjev V., Khalimovskyy O. (2019) Electric drives in the equipment for mechanized and automatic arc welding. Scientific Journal of TNTU (Tern.), vol. 93, no 1, pp. 81-91.
Is part of: Вісник Тернопільського національного технічного університету, 1 (93), 2019
Scientific Journal of the Ternopil National Technical University, 1 (93), 2019
Journal/Collection: Вісник Тернопільського національного технічного університету
Issue: 1
Volume: 93
Issue Date: 16-Apr-2019
Submitted date: 7-May-2019
Publisher: ТНТУ
TNTU
Place of the edition/event: Тернопіль
Ternopil
DOI: https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2019.01.081
UDC: 621.791
Keywords: системи зварювального устаткування
управління переміщенням
електропривод
електродвигун
векторне керування
welding equipment system
transfer control
electric drive
electric motor
vector control
Number of pages: 11
Page range: 81-91
Start page: 81
End page: 91
Abstract: Розглянуто базові конструкції обладнання для зварювального та відновлювального виробництв загального й спеціального призначення. Здійснено аналіз використання електроприводів обладнання для дугового механізованого зварювання й наплавлення. Вказано тенденції застосування обладнання сучасних типів, а саме: автоматів і напівавтоматів. На основі проведеного аналізу використання основних представників цих видів техніки сформульовано напрямки їх удосконалення та вимоги щодо відпрацювання режимів роботи двигунів, які забезпечують здійснення робочих, установчих або коригувальних рухів систем апаратів. Визначено, що для управління й забезпечення здійснення цих рухів використовується досить широкий спектр різних електроприводів як постійного, так і змінного струму. Зокрема, для всіх лінійних переміщень зварювального обладнання використовуються досить прості конструкції електроприводів на основі електродвигунів постійного струму. Зазначено, що застосування колекторних двигунів малої потужності (до 100 Вт) у складі електроприводів за рахунок вибору структур зворотних зв’язків дозволяє отримати діапазон регулювання не менше 1:10 при жорсткості механічних характеристик β≥5% у всьому діапазоні регулювання. Надано оцінку властивостей тиристорних і транзисторних електроприводів простих конструкцій для функціонування систем зварювального обладнання, що реалізує традиційні технології зварювання й наплавлення. Зазначено, що асинхронний частотно-регульований електропривод останнім часом знаходить досить широке застосування, переважно при розробленні зварювальних і наплавних установок складних конструкцій. Сформульовано основні напрямки застосувань крокових та вентильних електроприводів. Дослідження імпульсного режиму роботи векторно-керованого синхронного електропривода, проведені шляхом математичного моделювання, підтвердили можливість його застосування у технологічних процесах для забезпечення високодинамічних режимів роботи обладнання механізованого та автоматичного дугового зварювання
A wide range of equipment for welding and renewal production of general and special purpose is considered. The analysis of the use of electric drives in the equipment for arc mechanized welding and surfacing is carried out. The trends for the use of equipment of modern types are indicated, such as: automatic and semiautomatic machines. Based on the carried out analysis of the main representatives of these types of techniques, the directions for their improvement and the requirements for elaboration of the operation modes for the motors, which ensure the implementation of the production, installation of correction movements of the welding systems are formulated. It is determined, that in order to control and ensure the implementation of these movements, a wide range of electric drives of both direct and alternating current is used. In particular, for all linear displacements of the welding equipment, some relatively simple constructions of electric drives are used, which are based on electric motors of direct current. It is noted that the use of collector motors of low power (up to 100 W) in the electric drives due to the choice of feedback structures makes it possible to regulate the range at least 1:10 with rigidity of mechanical characteristics β≥5% in the whole range of regulation. The estimation of the properties of thyristor and transistor electric drives based on simple constructions for operation of welding equipment systems is given implementing traditional technologies for welding and surfacing. It is noted that the asynchronous frequency-regulated electric drive is widely used at present, mainly in the development of welding and surfacing systems of complex structures. The basic directions of step and brushless DC electric drives use are formulated. The investigations of the pulse mode of the vector-controlled synchronous electric drive carried out by mathematical modeling and simulation proved the possibility of its application in technological processes providing high-dynamic modes for mechanized and automatic arc welding.
URI: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/28880
ISSN: 2522-4433
Copyright owner: © Ternopil Ivan Puluj National Technical University, 2019
URL for reference material: https://doi.org/10.15276/eltecs.19.95.2015.11
https://doi.org/10.5370/JEET.2009.4.2.201
https://doi.org/10.1007/978-3-642-97646-9
References (Ukraine): 1. Патон Б. Е. Современные направления исследований и разработок в области сварки и прочности конструкций. Автоматическая сварка. 2003. Октябрь – ноябрь. С. 7–13.
2. Гладырев А. И., Родькин Д. И. Технологические предпосылки применения регулируемого и управляемого электропривода. Научные труды КПГИ. 2000. Вып. 1. С. 98–102.
3. Патон Б. Е., Лебедев В. А., Пичак В. Г. и др. Применение полуавтоматов блочно-модульной конструкции типа ПШ107 для сварки, наплавки и резки сталей и алюминия. Автомат. сварка. 2004.№ 4. С. 32–37.
4. Лебедев В. А., Новгородский В. Г. Автоколебательные транзисторные электроприводы постоянного тока для сварочного оборудования инженер. Сварочное производство. 2003. № 8. С. 26−31.
5. Omron Device Net Operation Manual Cat. No. W267-E1-11 Revised, April. 2008.
6. Патон Б. Е., Ющенко К. А., Лычко И. И., Ковалев В. Д., Великий С. И., Притула С. И., Чепурной А. Д, Никитченко С. П., Шалашный А. Н. Оборудование, техника и технология электрошлаковой сварки неповоротных кольцевых стыков. Автоматическая сварка. 2007. № 7 (651).С. 25−28.
7. Максимов С. Ю., Лебедев В. А., Лендел И. В. Герметизация труб теплообменников «мокрой» сваркой на глубине 200 м. Вопросы материаловедения. 2015. № 1. С. 199−204.
8. Paul Acarnley. Stepping motors. A guide to theory and practice. 4th еd. London: Institution of Engineering and Technology, 2007. 159 p.
9. V. Lebedev, O. Kozyrco. The realization of task coordinate control of instrument and work piece motions at mechanized and automatic arc welding. Electrotechnic and Computer Sistem. 2015. № 19. Pр. 41−45.https://doi.org/10.15276/eltecs.19.95.2015.11
10. Лебедев В. А., Гулый М. В. Быстродействующий вентильный электропривод для оборудования механизированной дуговой сварки. Мехатроника, автоматизация, управление. 2014. № 6. С. 47−51.
11. Keats DJ. Underwater Wet Welding. A Welder's Mate. Speciality Welds Ltd, 2005. P. 300.
12. Патон. Б. Е., Лебедев В. А., Максимов С. В., Пичак В. Г., Полосков С. И. Совершенствование оборудования для подводной механизированной и автоматизированной сварки и резки. Сварка и диагностика. № 5. 2011. С. 54−59.
13. Lee J. G., Nam K. H., Lee S. H., Choi S. H., Kwon S. W. A look up table based loss minimizing control for FCEV permanent magnet synchronous motors. J. Electr. Eng. Technol. 2009. 4 (2). С. 201–210.https://doi.org/10.5370/JEET.2009.4.2.201
14. W. Leonhard Control of Electrical Drives: 2nd edition. Berlin: Springer, 1996. https://doi.org/10.1007/978-3-642-97646-9
References (International): 1. Paton B. E. Sovremennye napravleniya issledovanij i razrabotok v oblasti svarki i prochnosti konstruktsij. Avtomaticheskaja svarka. 2003. Oktyabr' – no-yabr'. Р. 7–13.
2. Hladyrev A. Y., Rod'kin D. Y. Tekhnolohicheskie predposylky primeneniya rehuliruemoho i upravlyaemoho elektroprivoda. Nauchnye trudy KPHY. 2000. Vyp. 1. Р. 98–102.
3. B. E. Paton, V. A. Lebedev, V. H. Pychak i dr. Primenenie poluavtomatov blochno-modul'noj konstruktsiji tipa PSh107 dlya svarki, naplavki i rezki stalej i alyumyniya. Avtomat. svarka. 2004. № 4. Р. 32–37.
4. Lebedev V. A., Novhorodskij V. H. Avtokolebatel'nye tranzistornye elektro-privody postoyannoho toka dlya svarochnoho oborudovaniya inzhener. Svarochnoje proizvodstvo. 2003. № 8. Р. 26−31.
5. Omron Device Net Operation Manual Cat. No. W267-E1-11 Revised, April. 2008.
6. B. E. Paton, K. A. Yushchenko, Y. Y. Lychko, V. D. Kovalev, S. Y. Velikij, S. Y. Pritula, A. D. Chepurnoj, S. P. Nikitchenko, A. N. Shalashnyj Oborudovanie, tekhnika i tekhnolohiya elektroshlakovoj svarki nepovorotnykh kol'tsevykh stykov. Avtomaticheskaya svarka. 2007. № 7 (651). Р. 25−28.
7. Maksimov S. Yu., Lebedev V. A., Lendel Y. V. Hermetizatsiya trub teploobmennykov “mokroy” svarkoy na hlubine 200 m. Voprosy materialovedenyya. 2015. № 1. Р. 199−204.
8. Paul Acarnley. Stepping motors. A guide to theory and practice. 4th ed. London: Insti-tution of Engineering and Technology, 2007. 159 p.
9. V. Lebedev, O. Kozyrco. The realization of task coordinate control of instrument and work piece motions at mechanized and automatic arc welding. Electrotechnic and Computer Sistem. 2015. № 19. Pр. 41−45. https://doi.org/10.15276/eltecs.19.95.2015.11
10. Lebedev V. A., Hulyj M. V. Bystrodejstvujushchij ventil'nyj elektroprivod dlya oborudovaniya mekhanizirovannoj duhovoj svarki. Mekhatronika, аvtomatizatsiya, upravlenie. 2014. № 6. Р. 47−51.
11. Keats, DJ. Underwater Wet Welding. A Welder's Mate. Speciality Welds Ltd, 2005. P. 300.
12. Paton B. E., Lebedev V. A., Maksymov S. V., Pychak V. H., Poloskov S. Y. Sovershenstvovanie oborudovaniya dlya podvodnoj mekhanizirovannoj i avtomatizirovannoj svarki i rezki. Svarka i diahnostika. № 5. 2011. Р. 54−59.
13. Lee J. G., Nam K. H., Lee S. H., Choi S. H., Kwon S. W. A look up table based loss minimizing control for FCEV permanent magnet synchronous motors. J. Electr. Eng. Technol. 2009. 4 (2). С. 201–210.https://doi.org/10.5370/JEET.2009.4.2.201
14. W. Leonhard Control of Electrical Drives: 2nd edition. Berlin: Springer, 1996. https://doi.org/10.1007/978-3-642-97646-9
Content type: Article
Appears in Collections:Вісник ТНТУ, 2019, № 1 (93)



Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.