CN103962687B - 多功能气体保护焊机送丝方式控制电路 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种多功能气体保护焊机送丝方式控制电路，包括：一个电机给定电压和电机反馈电压综合调整电路、一个比较器，该比较器的反相输入端接送丝电机给定和反馈综合控制信号，同相输入端接送丝电机调速的可控硅同步信号，输出端通过一个电阻接光耦可控硅IC3和IC4。本电路能够实现气体保护焊机送丝装置标准推丝、肩背推丝和手持拉丝三种送丝方式，即在同一电路中根据开关切换实现送丝电机大、中、小功率的直流电机控制，达到各类气体保护焊机送丝电机调速要求，实现各类气体保护焊机焊接电流调节控制，扩大了气体保护焊机的作业范围。该电路简单可靠，控制线路独特，功能强，适用于各类气体保护焊机送丝装置。
Description
技术领域
本发明涉及焊接设备控制领域，尤其是一种气体保护焊机送丝方式控制电路。
背景技术
目前各类高效的CO2、MAG、MIG气体保护焊机已广泛应用于各种金属材料焊接中，送丝电机调速控制技术是气体保护焊机关键技术。通常气体保护焊机送丝调节控制电路只能满足单一的标准推丝电路或手持式拉丝电路，而且控制电路复杂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多功能气体保护焊机送丝方式控制电路，能够同时实现下述三种送丝方式：一是标准推丝方式，二是肩背推丝方式，三是手持拉丝方式，扩大了气体保护焊机应用范围。本发明采用的技术方案是：
一种多功能气体保护焊机送丝方式控制电路，包括：
一个电机给定电压和电机反馈电压综合调整电路，该电路主要由一个运算放大器加上相关的外围元件组成，输入信号为电机反馈电压和电机给定电压，能够将电机反馈电压进行调节，并通过改变该电路中的运算放大器的比例积分环节，输出与各种所需送丝方式对应的送丝电机给定和反馈综合控制信号；
一个比较器IC1A，该比较器IC1A的反相输入端接上述送丝电机给定和反馈综合控制信号，同相输入端接送丝电机调速的可控硅同步信号，输出端通过一个电阻接光耦可控硅IC3和IC4，光耦可控硅IC3和IC4的输出端用于触发送丝电机调速电路中的可控硅。
进一步地，所述电机给定电压和电机反馈电压综合调整电路包括：
运算放大器IC1B，电机给定电压由电位器VR1调节电源电压经过电阻R1连接至运算放大器IC1B的反相输入端；电机反馈电压信号经过电阻R6、R7分压输入至IC1B的同相输入端；R6的一端接IC1B的同相输入端，另一端接地；电容C3的一端接IC1B的同相输入端，另一端接地；开关K1-3的一端接IC1B的同相输入端，另一端接电阻R5和电容C4的一端，电阻R5和电容C4的另一端接地；
运算放大器IC1B的反相输入端接电阻R2的一端、电阻R3的一端和电阻R4的一端；电阻R2的另一端接IC1B的输出端；电阻R4的另一端接开关K1-2的一端，开关K1-2的另一端接开关K1-1的一端、电阻R3的另一端和电容C1的一端；开关K1-1的另一端接电容C2的一端；电容C1和C2的另一端接IC1B的输出端；
运算放大器IC1B的输出端输出送丝电机给定和反馈综合控制信号。
进一步地，比较器IC1A的输出端通过电阻R8接光耦可控硅IC3的阳极输入端，光耦可控硅IC3的阴极输入端接光耦可控硅IC4的阳极输入端，光耦可控硅IC4的阴极输入端接地；光耦可控硅IC3和IC4的输出端输出可控硅触发信号，用于触发送丝电机调速电路中的可控硅。
本发明的优点在于：该电路扩大了气体保护焊机的作业范围。简单可靠，控制线路独特，功能强，适用于各类气体保护焊机送丝装置。
附图说明
图1为本发明的结构组成示意图。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
本发明所提出的多功能气体保护焊机送丝方式控制电路，如图1所示，包括一个电机给定电压和电机反馈电压综合调整电路，该电路主要由一个运算放大器IC1B加上相关的外围元件组成。电机给定电压由电位器VR1调节电源电压经过电阻R1连接至运算放大器IC1B的反相输入端；电机反馈电压信号经过电阻R6、R7分压输入至IC1B的同相输入端；R6的一端接IC1B的同相输入端，另一端接地；电容C3的一端接IC1B的同相输入端，另一端接地；开关K1-3的一端接IC1B的同相输入端，另一端接电阻R5和电容C4的一端，电阻R5和电容C4的另一端接地；运算放大器IC1B的反相输入端接电阻R2的一端、电阻R3的一端和电阻R4的一端；电阻R2的另一端接IC1B的输出端；电阻R4的另一端接开关K1-2的一端，开关K1-2的另一端接开关K1-1的一端、电阻R3的另一端和电容C1的一端；开关K1-1的另一端接电容C2的一端；电容C1和C2的另一端接IC1B的输出端。
电机给定电压和电机反馈电压综合调整电路的工作原理为：电机给定电压由电位器VR1调节电源电压经过电阻R1连接至运算放大器IC1B的反相输入端，电机的反馈电压信号Uf经过电阻R6、R7分压，以及电容C3输入至IC1B的同相输入端；同时在肩背推丝送丝方式时将开关K1-3闭合使得电阻R5和C4并联至IC1B的同相输入端端，用于减少反馈量。IC1B的输出端和输入反相端连接电阻R2、R3、R4和电容C1、C2，同时根据送丝方式切换开关K1-1和K1-2，用于改变运算放大器IC1B的比例积分环节，输出一个送丝电机给定和反馈的综合控制信号。当K1-1、K1-2断开时输出为标准推丝方式信号，当K1-1、K1-2闭合时输出为手持拉丝方式信号。从而实现了送丝电机给定和反馈信号综合控制。
电机给定电压和电机反馈电压综合调整电路后接有一个比较器IC1A。IC1A的同相输入端接送丝电机调速的可控硅同步信号。送丝电机给定和反馈综合控制信号输入至比较器IC1A的反相输入端，与送丝电机调速的可控硅同步信号比较后，输出的电压控制信号经电阻R8接至光耦可控硅IC3和IC4，给出送丝电机调速电路可控硅的触发信号。实现送丝电机速度的调节。
送丝电机调速电路不是本发明的讨论范围，因此在图1中省略。
本电路可以实现下述三种送丝方式：一是标准推丝方式，送丝速度控制电机功率较大，一般选用100-150W之间直流电机；二是肩背推丝方式，送丝电机功率属中功率，一般选用60-90W之间直流电机；三是手持拉丝方式，送丝电机功率较小，一般在30-50W之间即可。
1)标准推丝方式：送丝电机功率较大，一般在100-150W之间，此时开关K1-1、K1-2、K1-3全部断开，电机反馈电压经过R6和R7分压及C3微分输入至IC1B的同相输入端，与给定信号差动输入至IC1B的反相输入端。IC1B的输出由比例环节电阻R2和比例积分电阻R3和电容C1决定。IC1B的输出与送丝电机调速的可控硅同步信号经IC1A比较输出，经R8输出给光耦可控硅IC3和IC4，去改变送丝电机调速电路可控硅(SCR)的触发信号，实现标准推丝方式的电机调速。
2)肩背推丝方式：送丝电机功率居中，一般在60-90W左右，由于电机功率较标准推丝小，此时开关K1-3闭合，通过减少送丝电机的反馈量，使其在给定同一量时，送丝电机速度加快，以满足肩背推丝方式的送丝速度要求。
3)手持拉丝方式：送丝电机功率较小，一般在30-50W左右，此时开关K1-2闭合将R4和R3并联减小比例电阻，开关K1-1闭合将C1和C2并联增大积分电容，用以保证在同一给定信号下，送丝电机速度加快，并增强其稳定性，满足手持拉丝送丝速度的要求。
表1：送丝方式对应的开关状态。
| 送丝方式 | K1-1 | K1-2 | K1-3 |
| 标准推丝 | 断开 | 断开 | 断开 |
| 肩背推丝 | 断开 | 断开 | 闭合 |
| 手持拉丝 | 闭合 | 闭合 | 断开 |
以上三种送丝方式主要是根据送丝方式改变运算放大器的比例、比例积分、比例微分常数，从而实现在同一电路满足不同送丝方式的电机调速要求，达到气体保护焊机多功能送丝方式，扩大气体保护焊机应用范围。
注，SCR：Silicon Controlled Rectifier，可控硅整流器，简称可控硅。
Claims (3)
1.一种多功能气体保护焊机送丝方式控制电路，其特征在于，包括：
一个电机给定电压和电机反馈电压综合调整电路，该电路主要由一个运算放大器加上相关的外围元件组成，输入信号为电机反馈电压和电机给定电压，能够将电机反馈电压进行调节，并通过改变该电路中的运算放大器的比例积分环节，输出与各种所需送丝方式对应的送丝电机给定和反馈综合控制信号；
一个比较器IC1A，该比较器IC1A的反相输入端接上述送丝电机给定和反馈综合控制信号，同相输入端接送丝电机调速的可控硅同步信号，输出端通过一个电阻接光耦可控硅IC3和IC4，光耦可控硅IC3和IC4的输出端用于触发送丝电机调速电路中的可控硅。
2.如权利要求1所述的多功能气体保护焊机送丝方式控制电路，其特征在于，所述电机给定电压和电机反馈电压综合调整电路包括：
运算放大器IC1B，电机给定电压由电位器VR1调节电源电压经过电阻R1连接至运算放大器IC1B的反相输入端；电机反馈电压信号经过电阻R6、R7分压输入至IC1B的同相输入端；R6的一端接IC1B的同相输入端，另一端接地；电容C3的一端接IC1B的同相输入端，另一端接地；开关K1-3的一端接IC1B的同相输入端，另一端接电阻R5和电容C4的一端，电阻R5和电容C4的另一端接地；
运算放大器IC1B的反相输入端接电阻R2的一端、电阻R3的一端和电阻R4的一端；电阻R2的另一端接IC1B的输出端；电阻R4的另一端接开关K1-2的一端，开关K1-2的另一端接开关K1-1的一端、电阻R3的另一端和电容C1的一端；开关K1-1的另一端接电容C2的一端；电容C1和C2的另一端接IC1B的输出端；
运算放大器IC1B的输出端输出送丝电机给定和反馈综合控制信号。
3.如权利要求2所述的多功能气体保护焊机送丝方式控制电路，其特征在于：
比较器IC1A的输出端通过电阻R8接光耦可控硅IC3的阳极输入端，光耦可控硅IC3的阴极输入端接光耦可控硅IC4的阳极输入端，光耦可控硅IC4的阴极输入端接地；光耦可控硅IC3和IC4的输出端输出可控硅触发信号，用于触发送丝电机调速电路中的可控硅。
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