CN103317210A - 逆变式埋弧焊电源双逆变器均流控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种逆变式埋弧焊电源双逆变器均流控制系统，它能解决以上问题，使逆变器可靠、持续工作。它包括两个并联的逆变器回路组成的主回路，在主回路的分流器输出端反馈电流到外环控制回路以控制总的输出电流大小；同时各逆变器回路则与相应的内环控制回路连接，控制各逆变器输出电流大小并提高逆变器工作的快速调节，其中外环控制回路的输出电流作为各个内环控制回路的输入电流。

Description

逆变式埋弧焊电源双逆变器均流控制系统

技术领域

本发明涉及一种逆变焊机的均流控制系统，尤其涉及一种逆变式埋弧焊电源双逆变器均流控制系统。

背景技术

逆变式埋弧自动焊需要两个逆变器并联工作，才能输出足够大的功率供焊接用。两个逆变器因为有差异，同样一个控制输入信号下，往往工作电流有一定差异。传统做法是检测两个逆变器之间的电流差异，差异在30%以内不干涉，在30%以上关闭逆变器。因此两个逆变器在工作时不均流，影响焊接电源的可靠性，偏流严重时逆变器无法工作，焊接电源不能使用。

发明内容

本发明的目的就是为解决多逆变器间因电流差异造成焊接电源无法工作的问题，提供一种逆变式埋弧焊电源双逆变器均流控制系统，它能解决以上问题，使逆变器可靠、持续工作。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种逆变式埋弧焊电源双逆变器均流控制系统，它包括两个并联的逆变器回路组成的主回路，在主回路的分流器输出端反馈电流到外环控制回路以控制总的输出电流大小；同时各逆变器回路则与相应的内环控制回路连接，控制各逆变器输出电流大小并提高逆变器工作的快速调节，其中外环控制回路的输出电流作为各个内环控制回路的输入电流。

所述外环控制回路采用Pi比例积分调节器，分流器反馈电流与电流给定调节信号均送入Pi比例积分调节器，Pi比例积分调节器的输出信号送入各内环控制回路，实现总输出电流的无静差控制。

所述内环控制回路包括第一内环控制回路和第二内环控制回路；

第一内环控制回路包括比例调节器I和驱动电路I，Pi比例积分调节器与逆变器I的输出信号均送入比例调节器I，驱动电路I输出信号送入逆变器I；

第二内环控制回路包括比例调节器II和驱动电路II，Pi比例积分调节器与逆变器II的输出信号均送入比例调节器II，驱动电路II输出信号送入逆变器II。

本发明的有益效果是：本发明采用双闭环控制系统，外环系统控制总的输出电流和给定一致，内环由两个闭环系统并联，共用一个给定信号，分别检测各自逆变器主回路电流大小，与给定比较后产生各自的控制信号，并通过驱动电路，分别控制相应逆变器的工作电流。

采用传统控制方法时，两逆变器的工作电流差异在30%以内不控制，而采用本发明的两逆变器工作电流差异可以控制在10%以内。采用传统控制方法无法对两逆变器的工作电流进行实时控制，只有当工作电流差异在30%以上时，才关闭逆变器。这样会出现某一个逆变器工作负担较重从而影响焊机的可靠性；当关闭逆变器时，焊机无法工作，直接影响焊接生产。采用本发的控制方法可以对两逆变器的工作电流进行实时控制，系统响应时间快，不会出现某一个逆变器工作负担较重情况，控制精度高，两逆变器的工作电流差异在10%，提高了焊机的可靠性；焊机不会出现停止工作的情况，焊机可以保持持续工作，保证达到最好的生产工艺。

附图说明

图1为本发明的均流控制系统的系统框图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明。

图1中，它包括主回路系统框图，由输入整流滤波、逆变器Ⅰ和逆变器Ⅱ、主变压器Ⅰ和主变压器Ⅱ、输出整流滤波Ⅰ和输出整流滤波Ⅱ、分流器等部分组成。

所述输入整流滤波部分与逆变器Ⅰ和逆变器Ⅱ电性连接，所述逆变器Ⅰ和逆变器Ⅱ分别与变压器Ⅰ和变压器Ⅱ电性连接，所述变压器Ⅰ和变压器Ⅱ分别与输出整流滤波Ⅰ和输出整流滤波Ⅱ电性连接，所述输出整流滤波Ⅰ和输出整流滤波Ⅱ与分流器电性连接。

控制回路系统框图，由电流给定调节、PI调节器、比例调节器Ⅰ和比例调节Ⅱ、驱动电路Ⅰ和驱动电路Ⅱ等部分组成。所述电流给定调节输出电流给定信号与所述分流器采集的总的输出电流反馈信号交由所述PI调节器进行调节，其输出信号再分别作为所述比例调节器Ⅰ和比例调节器Ⅱ的给定信号。由所述逆变器Ⅰ和逆变器Ⅱ采集的反馈信号与所述PI调节器输出的给定信号分别交由所述比例调节器Ⅰ和比例调节器Ⅱ进行调节，其输出信号分别控制所述驱动电路Ⅰ和驱动电路Ⅱ，所述驱动电路Ⅰ和驱动电路Ⅱ的输出信号分别控制所述逆变器Ⅰ和逆变器Ⅱ的输出电流。

以MZ-1000焊机，采用￠4.0的H08MnA焊丝低碳钢平板堆焊为例，焊接电源特性为恒流特性，焊接电流目标值为500A。实施过程如下：

1、焊接前，焊接电流的目标值（500A）由电位器调节，得到一个电压信号，作为电流给定信号Ig。

2、正常焊接时，焊接电流实时反馈信号由分流器检测，输送到焊机主控板，经放大作为电流反馈信号If。

3、电流给定信号Ig和电流反馈信号If送入PI调节器进行调节，其输出信号再分别作为比例调节器Ⅰ和比例调节器Ⅱ的给定信号Ig1和Ig2，输送到驱动板。

4、逆变器Ⅰ和逆变器Ⅱ的电流反馈信号由电流互感器采集，得到电流反馈信号If1和If2，输送到驱动板。

5、给定信号Ig1和Ig2与电流反馈信号If1和If2分别送入两块驱动板的比例调节器进行调节，得到的输出信号分别控制两块驱动板上驱动电路对逆变器控制，由于给定信号Ig1和Ig2相同，两逆变器输出电流的差异很小。

6、正常焊接时，焊接过程稳定，焊接电流稳定在500A左右，两逆变器各自的输出电流稳定在250A左右，波动不大于±12A，两逆变器的输出电流最大差异在10%以内。

Claims (3)

1.一种逆变式埋弧焊电源双逆变器均流控制系统，其特征是，它包括两个并联的逆变器回路组成的主回路，在主回路的分流器输出端反馈电流到外环控制回路以控制总的输出电流大小；同时各逆变器回路则与相应的内环控制回路连接，控制各逆变器输出电流大小并提高逆变器工作的快速调节，其中外环控制回路的输出电流作为各个内环控制回路的输入电流。

2.如权利要求1所述的逆变式埋弧焊电源双逆变器均流控制系统，其特征是，所述外环控制回路采用Pi比例积分调节器，分流器反馈电流与电流给定调节信号均送入Pi比例积分调节器，Pi比例积分调节器的输出信号送入各内环控制回路，实现总输出电流的无静差控制。

3.如权利要求1或2所述的逆变式埋弧焊电源双逆变器均流控制系统，其特征是，所述内环控制回路包括第一内环控制回路和第二内环控制回路；

第一内环控制回路包括比例调节器I和驱动电路I，Pi比例积分调节器与逆变器I的输出信号均送入比例调节器I，驱动电路I输出信号送入逆变器I；

第二内环控制回路包括比例调节器II和驱动电路II，Pi比例积分调节器与逆变器II的输出信号均送入比例调节器II，驱动电路II输出信号送入逆变器II。

Images