CN101214575A - 一种埋弧焊机电弧功率控制装置 - Google Patents

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Abstract

一种埋弧焊机电弧功率控制装置，该装置包括，电压取样电路，用于将输入的弧焊电压进行线性或非线性取样变换、输出弧电压信号；除法电路，用于将将输入的电弧功率设定信号和输入的弧电压信号相除，并将结果输出至弧焊电源的电流控制端；箝位电路，用于将所述的除法电路的输出结果进行箝位。本发明不但能使埋弧焊机电源得到电源控制特性，而且能得到功率控制特性。

Description

一种埋弧焊机电弧功率控制装置
技术领域
本发明涉及电焊机领域，尤其涉及一种埋弧焊机电弧功率控制装置。
背景技术
埋弧自动焊机是世界上最早使电弧焊摆脱手工操作走向机械自动化的焊接方法，至今已有60多年的历史，引入中国已有半个世纪。由于它采用高焊接电流、电弧受渣相保护、焊接时无弧光等，不仅生产效率和焊接质量高，而且焊接工人的劳动环境也好，已成为造船、电站锅炉、化工设备、桥梁以及各种钢管和钢结构织造业的主要焊接方法。
现在常用的埋弧焊机电源电弧功率控制曲线是很单一的，无法随着焊接工艺的变化而变化，无法从电弧功率控制曲线上看出埋弧焊机电源的相关特性。
发明内容
本发明为解决埋弧焊机电源电弧功率控制曲线单一的问题，提供了一种埋弧焊机电弧功率控制装置。
一种埋弧焊机电弧功率控制装置，该装置包括，
电压取样电路，用于将输入的弧焊电压进行线性或非线性取样变换、输出弧电压信号；
除法电路，用于将将输入的电弧功率设定信号和输入的弧电压信号相除，并将结果输出至弧焊电源的电流控制端；
箝位电路，用于将所述的除法电路的输出结果进行箝位。
其中所述的电压取样电路包括第一分压电阻与第二分压电阻串接而成的分压电路；所述分压电路的两端分别接在弧焊电压取样点上。
其中所述的除法电路包括乘法器、第一运算放大器、第三电阻和第四电阻，其中所述的弧电压信号从第一乘数输入端输入，第二乘数输入端与第一运算放大器输出端相连接，并输出商数，所述乘法器的乘积输出端经第三电阻与第一运算放大器的反相输入端相连接，电弧功率设定信号经第四电阻也与第一运算放大器的反相输入端相连接。
其中所述的箝位电路包括运第二算放大器、二极管组成的跟随器电路、第五电阻和第六电阻，其中第二运算放大器的输出端与二极管的一极相连接，二极管的另一极与第二运算放大器的反相输入端及除数信号传输线相连接，第五电阻与第六电阻相串接组成分压电路，接在一个稳定电压上。
本发明由于采用了相应的除法电路和箝位电路，使之与现有技术相比，使得埋弧焊机的电源不但具有电源控制特性而且具有功率控制特性。
附图说明
图1为埋弧焊机电弧功率控制装置结构框图；
图2为电压取样电路；
图3为除法电路；
图4为电阻分压式的除数箝位电路；
图5为电压跟随器式的除数箝位电路。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做详细描述，如图1所示，埋弧焊机电弧功率控制装置包括：
电压取样电路A1，用于将输入的弧焊电压U0进行线性或非线性取样变换、输出弧电压信号U1；
除法电路A2，用于将将输入的电弧功率设定信号P1和输入的弧电压信号U1相除，并将结果输出至弧焊电源的电流控制端；
箝位电路A3，用于将所述的除法电路的输出结果进行箝位。
其中电压取样电路A1如图2所示，该分压电路由分压电阻(R1)与(R2)串接而成，其串接两端分别经导线跨接在弧焊电压取样点上，从两电阻的串接点输出的分压值经由电阻(R3)与电容(C1)组成的滤波电路，滤其交流与脉冲信号，平滑后作为弧电压信号(U1)的输出。稳压管(D1)被用来作过压保护。
所述的除法电路A2如图3所示，包括：由乘法器集成电路IC1、运算放大器IC2、电阻R8与电阻R9配接而成。乘法器集成电路有两乘数输入端X1与Y1、一个乘积输出端W。其中除数即弧电压信号U1从一个乘数输入端X1输入，另一乘数输入端Y1与运算放大器IC2输出端相连接，并输出商数，乘法器集成电路的乘积输出端W经电阻R8与运算放大器IC2的反相输入端相连接，电弧功率设定信号P1经电阻R9也与运算放大器IC2的反相输入端相连接，运算放大器IC2同相输入端可直接接地或经由一只电阻R11接地，电阻R10连接运算放大器IC2反相输入端与电源地、也可以不用。电阻R10与R11用于均衡运算放大器两输入端的输入电阻。上述输入除法电路A2中的电弧功率设定信号P1为原始电弧功率设定信号，或者是它的反相信号、或者是变压以后的信号、或者是它的反相信号和再加变压后的信号。
电阻R8与电阻R9阻值按下式确定
R9*I1*U1＝-10*R8*P1
其中U1取箝位电压值、P1取电弧额定功率设定值、I1取额定电流设定值、即求出R8与R9的比值，再根据乘法器集成电路IC1的输出阻抗、确定电阻R8阻值，再求出电阻R9阻值。
所述的除数箝位电路分为电阻分压式和电压跟随式，其中电阻分压式除数箝位电路A31如图4所示，由电阻R12与电阻R13相串联的分压电路跨接在一个稳定电压U4的两端，之间分压值与箝位电压值U2相差一个开关二极管D2的正向压降值。二极管D2跨接在两电阻(R12与R13)串接点与除数信号U1的传输线上。
所述的电压跟随式的除数箝位电路A31如图5所示，该箝位电路由一只运算放大器IC3与一只二极管D3、电阻R15与电阻R16及电容C3组成，运算放大器IC3与二极管D3组成电压跟随器，其中运算放大器IC3的输出端与二极管D3的一极相连接，二极管D3的另一极与运算放大器IC3的反相输入端及除数信号U1传输线相连接。电阻R15与电阻R16相串接组成分压电路，跨接在一个稳定电压U4上，其串接点向运算放大器IC3同相端输入箱位设定电压U2，从跟随器输出除数U1的箝位电压。当除数为正极性信号时，上述两种除数箝位电路中的稳定电压U4应为正极性，二极管负极连接除数U1的传输线上，若除数为负极性信号，电压U4应为负极性，二极管D4应反相。
本发明能使埋弧焊机的电源不但具有电源控制特性特性而且还具有功率控制特性。

Claims (4)

1.一种埋弧焊机电弧功率控制装置，其特征在于，该装置包括，
电压取样电路，用于将输入的弧焊电压进行线性或非线性取样变换、输出弧电压信号；
除法电路，用于将将输入的电弧功率设定信号和输入的弧电压信号相除，并将结果输出至弧焊电源的电流控制端；
箝位电路，用于将所述的除法电路的输出结果进行箝位。
2.如权利要求1所述的埋弧焊机电弧功率控制装置，其特征在于，所述的电压取样电路包括第一分压电阻(R1)与第二分压电阻(R2)串接而成的分压电路；所述分压电路的两端分别接在弧焊电压取样点上。
3.如权利要求1所述的一种埋弧焊机电弧功率控制装置，其特征在于，所述的除法电路包括乘法器、第一运算放大器、第三电阻(R8)和第四电阻(R9)，其中所述的弧电压信号从第一乘数输入端输入，第二乘数输入端与第一运算放大器输出端相连接，并输出商数，所述乘法器的乘积输出端经第三电阻(R8)与第一运算放大器的反相输入端相连接，电弧功率设定信号经第四电阻(R9)也与第一运算放大器的反相输入端相连接。
4.如权利要求1所述的一种埋弧焊机电弧功率控制装置，其特征在于，所述的箝位电路包括运第二算放大器、二极管组成的跟随器电路、第五电阻(R15)、和第六电阻(R16)，其中第二运算放大器的输出端与二极管的一极相连接，二极管的另一极与第二运算放大器的反相输入端及除数信号传输线相连接，第五电阻(R15)与第六电阻(R16)相串接组成分压电路，接在一个稳定电压上。
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PB01 Publication
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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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