SU846177A1 - Apparatus for automatic control of high-frequency welding process - Google Patents

Description

Изобретение относится к высокочастотной сварке и может быть использовано для автоматического регулирования процессор электронагрева полосы перед задачей ее в формовочный стан, кромок трубной заготовки перед сварочным калибром и зоны сварного шва при локальной термообработке.The invention relates to high-frequency welding and can be used to automatically control the processor for electrically heating the strip before its task in the molding mill, the edges of the tube stock before the welding gauge and the weld zone during local heat treatment.

Известны устройства для автоматического регулирования процесса высокочастотной сварки при производстве электросварных труб, содержащие нагревательное устройство, регулятор, сравнивающее устройство и датчики интегрального потока излучения £1] .Known devices for automatically controlling the process of high-frequency welding in the production of electric-welded pipes, containing a heating device, a regulator, a comparative device and sensors of the integrated radiation flux £ 1].

Недостатком этих систем является низкая надежность в условиях металлургического производства. Это обусловлено наличием охлаждающей жидкости на раскаленном металле в зоне визирования пирометра.The disadvantage of these systems is the low reliability in the conditions of metallurgical production. This is due to the presence of coolant on the hot metal in the zone of sight of the pyrometer.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является устройство, содержащее регулятор мощности нагревательного устройства, связанный с выходом сравнивающего устройства, к входам' которого подключены дат2 чики тока нагревательного устройства и задатчик опорного сигнала £2J. Однако для реализации этого устройства необходимо иметь дополнительно к существующему на трубоэлектросварочном стане электрооборудованию специальный задатчик оперного ’сигнала, что усложняет систему регулирования и, следователь'θ но^,повышает ее стоимость и затраты на обслуживание. Кроме того, необходимость установки в зоне сварки дополнительного оборудования снижает надежность системы.The closest in technical essence and the achieved effect to the proposed one is a device containing a power regulator of a heating device connected to the output of a comparison device, to the inputs of which are connected 2 current sensors of the heating device and a reference signal adjuster £ 2J. However, for the implementation of this device, it is necessary to have, in addition to the existing electric equipment on the pipe-welding mill, a special opera ’signal setter, which complicates the control system and, therefore, increases its cost and maintenance costs. In addition, the need to install additional equipment in the welding zone reduces the reliability of the system.

Цель изобретения - упрощение системы автоматического регулирования и повышение ее надежности. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для автома20 тического регулирования процесса высокочастотной сварки, содержащем регулятор мощности нагревательного устройства, связанный с выходом сравнивающего устройства, к 25 входам которого подключены датчик тока нагревательного устройства и задатчик опорного сигнала, задатчик оперного сигнала выполнен в виде задатчика скорости перемеще30 ния свариваемых заготовок.The purpose of the invention is to simplify the automatic control system and increase its reliability. This goal is achieved by the fact that in the device for automatic control of the high-frequency welding process containing a power regulator of the heating device connected to the output of the comparison device, to the 25 inputs of which are connected the current sensor of the heating device and the reference signal adjuster, the reference signal adjuster is made in the form of a speed adjuster moving welded workpieces.

На чертеже представлена блоксхема система автоматического регулирования процесса высокочастотной сварки в линии трубоэлектросварочного стана.The drawing shows a block diagram of a system for automatically controlling the process of high-frequency welding in the line of a pipe-welding mill.

Устройство для .автоматического регулирования содержит нагревательное устройство 1 с регулятором 2 его мощности, сравнивающее устройство 3, задатчик 4 скорости свариваемых заготовок, датчик 5 тока нагревательного устройства; I- участок нагрева полосы перед формовочным станом, Н - участок нагрева кромок трубной заготовки перед сварочным калибром,III - участок нагрева околошовной' зоны трубы для локальной термообработки.A device for automatic regulation comprises a heating device 1 with a regulator 2 of its power, a comparative device 3, a speed adjuster 4 of the welded workpieces, a current sensor 5 of the heating device; I is the section for heating the strip in front of the molding mill, H is the section for heating the edges of the tube stock before the welding gauge, III is the section for heating the heat-affected zone of the pipe for local heat treatment.

К'нагревательному устройству 1 подключен выход регулятора’ 2, управляющего мощностью нагрева. На вход регулятора 2 подключен выход сравнивающего устройства 3, на входы которого подключены выходы задатчика 4 скорости движения нагреваемых заготовок и датчика 5 тока нагревательного устройства. Задатчик 4 скорости является стандартным изделием и поставляется комплектно с оборудованием автоматизированного электропривода трубоэлектросварочного стана. Датчик 5 тока также является стандартным изделием и поставляется комплектно с оборудованием нагревательного устройства (в случае нагревательного устройства с высокочастотным ламповым генератором датчиком тока является шунт, а в случае с высокочастотным машинным генератором или преобразователем частоты - трансформатор тока) . И то и другое оборудование всегда эксплуатируется одновременно, независимо от наличия регулятора 2, управляющего режимом нагрева. Подключение указанных датчиков 4 и 5 к сравнивающему устройству 3 осуществлено таким образом, что из выходного напряжения задатчика 4 скорости вычитают выходное напряжение датчика 5 тока нагревательного устройства. При изменении скорости сварки (включая пуск и остановку стана) задатчиком 4 скорости с помощью автоматического регулятора устанавливают и поддерживают постоянной скорость всех механизмов в линии стана (рольгангов, валков формовочных и калибровочных клетей, летучего отрезного станка и т.д.) , пропорциональную выходному напряжению задатчика 4. Таким образом, скорость движения нагреваемого изделия в стане является прямо пропорциональной выходному напряжению задатчика 4 скорости.To the heating device 1 is connected the output of the regulator ’2, which controls the heating power. The input of the controller 2 is connected to the output of the comparator 3, the inputs of which are connected to the outputs of the setter 4 of the speed of movement of the heated workpieces and the current sensor 5 of the heating device. Speed controller 4 is a standard product and comes complete with equipment for an automated electric drive of a pipe-welding mill. A current sensor 5 is also a standard product and is supplied complete with equipment of a heating device (in the case of a heating device with a high-frequency tube generator, the current sensor is a shunt, and in the case of a high-frequency machine generator or frequency converter, a current transformer). Both that and other equipment is always operated at the same time, regardless of the availability of the regulator 2, which controls the heating mode. The connection of these sensors 4 and 5 to the comparison device 3 is carried out in such a way that the output voltage of the current sensor 5 of the heating device is subtracted from the output voltage of the speed setter 4. When changing the welding speed (including starting and stopping the mill) by the speed controller 4, using the automatic controller, the speed of all mechanisms in the mill line (roller tables, rolls of molding and calibration stands, flying detachable machine, etc.) is set and maintained constant, proportional to the output voltage setter 4. Thus, the speed of the heated product in the mill is directly proportional to the output voltage of the setter 4 speed.

Устройство для автоматического регулирования процесса высокочас тотной сварки работает следующим образом.A device for automatically controlling the process of high-frequency welding works as follows.

Выходным напряжением задатчика скорости устанавливают одновременно скорость движения нагреваемого изделия и номинальный режим нагревательного устройства для выбранной скорости. Часть этого напряжения управляет регулятором 2, а другая компенсирует выходное напряжение датчика 5 тока нагревательного устройства, так как в сравнивающем устройстве 3 производят вычитание указанных напряжений. При изменении параметров нагрузки нагревательного устройства 1 ( расстояние между индуктором и полосой или сварным швом, толщины кромок, положения точки схождения кромок и угла между ними) изменяется сопротивление нагрузкиZ, что приводит к изменению силы тока нагревательного устройства, а значит, и к изменению мощности, передаваемой нагревательным устройством, так как Р - 3⁷ Zcc&p, что нарушает режим электронагрева. При этом изменяется величина выходного напряжения датчика 5 тока нагревательного устройства, а значит, и выходное напряжение сравнивающего устройства 3, которое управляет регулятором 2 таким образом, чтобы восстановить ток нагревательного устройства до заданной величины и тем садам привести мощность нагрева к величине, соответствующей оптимальному режиму, т.е.The output voltage of the speed controller sets simultaneously the speed of the heated product and the nominal mode of the heating device for the selected speed. Part of this voltage controls the regulator 2, and the other compensates for the output voltage of the current sensor 5 of the heating device, since the indicated voltages are subtracted in the comparison device 3. When changing the load parameters of the heating device 1 (the distance between the inductor and the strip or weld, edge thickness, the position of the point of convergence of the edges and the angle between them), the load resistance Z changes, which leads to a change in the current strength of the heating device, and therefore to a change in power, transmitted by the heating device, since P - 3 ⁷ Zcc & p, which violates the mode of electric heating. This changes the magnitude of the output voltage of the current sensor 5 of the heating device, and hence the output voltage of the comparison device 3, which controls the controller 2 in such a way as to restore the current of the heating device to a predetermined value and to bring the heating power to a value corresponding to the optimal mode for those gardens those.

стабилизируется процесс электронагрева.the process of electric heating is stabilized.

Предлагаемое решение обеспечивает упрощение системы автоматического регулирования процесса электронагрева, так как не требует дорогостоящих индивидуальных разработок задатчиков (подключение серийно выпускаемого усилителя производят к шунту или трансформатору тока, поставляемым комплектно с нагревательным устройством, и к задатчику скорости, поставляемому комплектно с автоматизированным электроприводом стана). Используемые датчики работают в условиях машинного зала (отсутствие пара, брызг расплавленного металла,· высокой температуры), что значительно повышает надежность системы.The proposed solution simplifies the system of automatic control of the electric heating process, since it does not require expensive individual developments of the setters (the connection of a commercially available amplifier is made to a shunt or current transformer supplied complete with a heating device, and to a speed controller supplied complete with an automated electric drive of the mill). The sensors used operate in a machine room (lack of steam, spray of molten metal, · high temperature), which significantly increases the reliability of the system.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 200060, кл. В 23 К 13/02, 1967.1. USSR author's certificate number 200060, cl. 23 K 13/02, 1967. 2.Патент Великобритании № 1217075, кл, G ЗК, 1970.2. The patent of Great Britain No. 1217075, class, G LC, 1970.