CN105171196B - 一种双丝电弧焊电源系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双丝电弧焊电源系统及其控制方法，属于焊机电源控制系统领域，解决了现有双丝电弧焊机两个电源系统参数调节复杂，价格昂贵，且不能用于CO2气体保护焊的问题。电源系统包括A电源和B电源，A电源包括顺序连接的A给定电路模块、A脉宽调制电路模块和A逆变器模块，B电源包括顺序连接的B给定电路模块、B脉宽调制电路模块和B逆变器模块，同步延时电路模块设置在A脉宽调制电路模块和B脉宽调制电路模块之间。本发明能有效地解決现有双丝电弧焊机两个电源系统参数调节复杂，价格昂贵，且不能用于CO2气体保护焊的问题。
Description
技术领域
本发明属于焊机电源控制系统领域，具体地说，涉及一种双丝电弧焊电源系统及其控制方法。
背景技术
常用的直流电弧稈方法有直流钨极氩弧焊(TIG稈)熔化极气体保护焊焊(CO2焊和MIG/MAG焊)和直流埋弧焊。众所周知，这三种焊接方法虽然各有特点，但他们的电源系统及其控制方法却是一样的。其工作原理是：电源接入三相交流输入电网，经工频整流滤波模块处理输出直流电DC，直流电DC送入逆变器，在逆变器中经脉宽调制模块处理后再次输出交流电AC，脉宽调制模块输出脉冲的周期为T(频率为F)，该交流电AC经高频变压器降压后再经整流单元输出直流电DC，该直流电DC经电感滤波或不经电感滤波输出脉动直流焊接电流，脉动周期为T/2(频率为2F)。上述过程中，逆变器受脉宽调制电路模块的控制，脉宽调制电路模块受给定信号控制电路的控制，逆变器输出脉冲宽度合适的电流，该电流实际上仍是与脉宽调制电路模块(频率为F)输出同相位，但频率快一倍(2F)的脉动直流电流。
为了提高生产效率，国外大力发展双电极TIG焊、双丝MIG/MAG焊、双丝直流埋弧焊。其电源如图2所示，现有双丝电弧焊机，包括两台电源A和B、丝盘A1和B1、送丝轮A2和B2(C为工件)；两台电源A和B分别为每一根焊丝提供焊接电流，A、B电源为两套相同的上述电源系统，通过在A和B电源之间设置协调模块D，实现交替输出脉动焊接电流。如图3所示的是现有双丝电弧焊机两个电源系统输出的焊接电流，图中上半部分是A电源系统输出的脉动焊接电流，下半部分是B电源系统输出的脉动焊接电流，从图中可以看出，为了避免A电源系统输出400A大电流的同时，B电源系统输出300A的大电流，导致两根焊丝的电弧之间产生较大电磁吸引力，影响焊接质量，如图4所示，通过设置在两套电源系统中给定控制电路中或脉宽调制电路中的协调电路模块使两套电源系统输出的峰值焊接电流、维弧(基值)焊接电流是相互交错的脉动直流。但上述设置存在的缺陷是：1.不能像单丝焊机那样稳定输出恒定的脉动直流，而必须有维弧电流，因此电流忽大怱小，导致在某些焊接工艺下参数调节复杂，工艺过程复杂化；2.在氩气保护下，焊接电流可以在10A的小电流下使焊丝稳定地燃烧，而在CO2气体中，50A以下的小电流，电弧很易熄灭，不能正常焊接，上述双丝焊机输出的维弧(基值)焊接电流的数值都很小，所以这种双丝电弧焊机只能在用氩 气保护的TIG和MIG/MAG焊中进行，而不能在廉价的，用量大得多的CO2焊和埋弧焊中进行在焊接。
中国专利申请号201310395033.6，公开日2014年1月1日的专利申请文件，公开了一种大功率双丝脉冲MIG焊逆变电源系统及其数字化协同控制方法，其系统包括通过CAN总线相连的主机电源和从机电源，所述主机电源和从机电源均包括有主电路和控制电路，所述主电路由两台或两台以上的全桥逆变器并联而成，包括有依次电气连接的输入整流滤波模块、高频逆变模块、功率变压模块和输出整流滤波模块，该输入整流滤波模块与三相交流输入电网连接，该输出整流滤波模块与电弧负载连接；所述控制电路包括有电压电流检测模块、故障保护模块、DSP数字化协同控制模块、人机界面模块、高频驱动模块。该发明采用全桥逆变器并联的主电路，结合先进的DSP数字化协同控制技术，能够成倍提高双丝焊的输出功率、焊接速度和焊丝熔覆效率。该发明提供的技术方案采用电压电流传感器检测电弧负载电压电流，并将检测到的信号反馈给DSP数字化协同控制电路，再由DSP数字化协同控制电路控制两套电源系统输出峰值、基值相互交错的脉冲焊接电流，可以看出，该专利与国外已有的双丝MIG/MAG焊机的共同点是在协调电路的作用下，都存在维弧(基值)电流，因此依然存在参数调节复杂，工艺过程复杂化的缺陷，并且不能把双丝焊用在CO2焊上。
发明内容
1、要解决的问题
针对现有双丝电弧焊机两个电源系统输出的焊接电流相互依赖，适用不同焊接工艺时参数调节复杂，且不能适用于价格低廉的CO2气体保护焊的问题，本发明提供一种双丝电弧焊电源系统及其控制方法，能有效控制两套电源系统输出恒定逆变脉动直流，两根焊丝电弧之间的电磁吸引力小，去除了维弧(基值)电流，更能适用于CO2气体保护焊，降低了焊接成本。
2、技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种双丝电弧焊电源系统，包括A电源和B电源，所述的A电源包括顺序连接的A给定电路模块、A脉宽调制电路模块和A逆变器模块，所述的B电源包括顺序连接的B给定电路模块、B脉宽调制电路模块和B逆变器模块，A脉宽调制电路模块和B脉宽调制电路模块输出的脉冲周期均为T，还包括同步延时电路模块，所述的同步延时电路模块设置在A脉宽调制电路模块和B脉宽调制电路模块之间。
优选地，所述的同步延时电路模块是使A脉宽调制电路模块控制A逆变器模块输出的逆变脉动直流与B脉宽调制电路模块控制B逆变器模块输出的逆变脉动直流同频率、相位差为 T/4的控制模块。
优选地，所述的A脉宽调制电路模块和B脉宽调制电路模块均包括模块核心，所述的模块核心为具有Sync端的脉宽调制电路芯片或MCU、DSP、FPGA、CPLD电脑芯片中的一种。
优选地，所述的具有Sync端的脉宽调制电路芯片为3525芯片、3846芯片、3875芯片、3895芯片中的一种。
优选地，所述的A逆变器模块与B逆变器模块中逆变器采用全桥逆变器、半桥逆变器或单端正激推挽式逆变器中的一种。
优选地，所述的A脉宽调制电路模块和B脉宽调制电路模块的模块核心均采用3846芯片。
优选地，所述的3846芯片与全桥逆变器、半桥逆变器或单端正激推挽式逆变器中的一种相连。
一种双丝电弧焊电源系统的控制方法，其步骤包括：
1)焊接启动，三相交流电经整流后进入A逆变器模块和B逆变器模块；
2)同步延时电路模块启动，分别向A脉宽调制电路模块和B脉宽调制电路模块的Sync脚输入频率相同、振荡周期大小相同、相位差为T/4的脉冲信号；
3)A脉宽调制电路模块获得步骤2)中的脉冲信号后控制A逆变器模块输出脉动直流；
4)B脉宽调制电路模块获得步骤2)中的脉冲信号后控制B逆变器模块输出与步骤3)中脉动直流同频率、相位差为T/4的脉动直流；
5)A电源和B电源输出逆变脉冲峰值相互交替的焊接直流，两者输出的焊接脉动直流同频率、相位差为T/4的焊接脉动直流。
优选地，所述的步骤1)中进入A逆变器模块和B逆变器模块中G1、G4、G2、G3接口的脉冲，频率为F、周期为T；所述的步骤2)中同步延时电路模块分别向A脉宽调制电路模块和B脉宽调制电路模块的Sync脚输入频率为2F、周期为T/2、相位差为T/4的脉冲信号；所述的步骤5)中A电源和B电源输出的焊接脉动直流频率同为2F、周期同为T/2、相位差为T/4。
优选地，所述的步骤1)中A逆变器模块和B逆变器模块中逆变器相同，均采用全桥逆变器；所述的步骤2)中A脉宽调制电路模块和B脉宽调制电路模块均包括模块核心，所述的模块核心为具有Sync端的脉宽调制电路芯片或者MCU、DSP、FPGA、CPLD电脑芯片中的一种。
3、有益效果
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
(1)本发明的电源系统采用同步延时电路模块使A脉宽调制电路模块和B脉宽调制电路模块分别向A逆变器模块、B逆变器模块输出的脉冲信号为同频率但相位差为T/4的脉冲信号，以获得A逆变器模块、B逆变器模块最终输出的焊接电流为相互交替的脉动直流焊接电流，避免了现有双丝电弧焊如双丝MIG/MAG焊中需要对焊接电流进行脉冲协调，设置维弧电流才能避开双丝电弧之间吸引影响的复杂程序；
(2)本发明的电源系统输出的高频脉动直流恒定、稳定，与单丝MIG/MAG焊输出的脉动直流一样，对焊接工艺影响小；
(3)本发明的电源系统中A电源、B电源之间不相互依赖，可以单独调试，对不同焊接材料可以采取不同焊接工艺，操作方便，参数设置简单；
(4)本发明的电源系统能够适用于双丝CO2焊和双丝直流埋弧焊，降低了焊接成本；
(5)本发明的方法能够使双丝电弧焊机中两个电源产生的逆变脉动直流交替输出，以获得相互独立的高频脉动直流，为后续适应各种焊接工艺的参数调节提供了方便；
(6)本发明的方法有利于焊接电弧的稳定输出，提高了焊丝焊接熔化的稳定性，有利于提高焊接质量；
(7)本发明的方法可以使熔化极双丝CO2气体保护焊及双丝直流埋弧焊成为可能，为降低焊接成本做出了重要贡献；一台双丝MIG/MAG焊机由A、B两台单丝MIG/MAG焊机构成，但一台双丝MIG/MAG焊机的售价却比两台单丝MIG/MAG焊机的售价贵很多倍，价格昂贵的主要原因是其中的协调电路涉及熔滴过渡等诸多问题，因此程序复杂；本发明的方法只需增加同步延时电路模块，而这个模块按本发明的技术方案实施，价格约10-15元，A、B两台焊机就可以像单丝焊机一样调试，因此一台双丝气保焊的价格可以降到与两台市售的单丝气保焊机的价格相当；便宜的价格将使双丝MIG/MAG焊大量使用成为可能，特别是使双丝CO2气体保护焊和双丝直流埋弧牌大量的使用成为可能。
附图说明
图1-1为3525芯片接线示意图；
图1-2为3846芯片接线示意图；
图1-3为3875芯片接线示意图；
图1-4为一种与3525芯片、3846芯片相匹配的单端正激推挽式逆变器模块接线示意图；
图1-5为一种与3525芯片、3846芯片相匹配的半桥逆变器模块接线示意图；
图1-6为一种与3525芯片、3846芯片相匹配的全桥逆变器模块接线示意图；
图1-7为一种与3875芯片相匹配的全桥逆变器模块接线示意图；
图2为现有双丝电弧焊的装置简图；
图3为现有双丝电弧焊的焊接电流相位图；
图4为现有双丝电弧焊机电源系统的原理图；
图5为本发明双丝电弧焊机电源系统的原理图；
图6为本发明实施例12中双丝电弧焊机电源系统中同步电路模块、延时电路模块与3846芯片接线图；
图7为本发明实施例12中双丝电弧焊机电源系统的电路简图；
图8-1为本发明实施例1至实施例10中同步延时电路模块图；
图8-2为本发明实施例1中同步延时电路模块的具体电路连接图；
图8-3为本发明实施例8中同步延时电路模块的具体电路连接图；
图8-4为本发明实施例9中同步延时电路模块的具体电路连接图；
图8-5为本发明实施例10中同步延时电路模块的具体电路连接图；
图8-6为本发明实施例1、2、3、8、9和10中同步延时、脉宽调制、焊机输出电流波形时序图；
图8-7为本发明实施例4、5、6和7中同步延时、脉宽调制、焊机输出电流波形时序图；
图9为本发明实施例11、12中同步延时、脉宽调制、焊机输出电流波形时序图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细描述。
设逆变器IGBT管G1、G2(半桥)或G1、G2、G3、G4(全桥)端输入触发脉冲的频率为F、周期为T，如图5所示，一种双丝电弧焊电源系统，包括A电源和B电源，所述的A电源包括顺序连接的A给定电路模块、A脉宽调制电路模块和A逆变器模块，所述的B电源包括顺序连接的B给定电路模块、B脉宽调制电路模块和B逆变器模块，还包括同步延时电路模块，同步延时电路模块设置在A脉宽调制电路模块和B脉宽调制电路模块之间，同步延时电路模块是使A脉宽调制电路模块控制A逆变器模块输出的逆变脉动直流与B脉宽调制电路控制B逆变器模块输出的逆变脉动直流频率均为2F、周期均为T/2，但相位差为T/4的控制模块。
上述A、B字母仅用于区分两个电源及其内部结构，无其他含义，下同；
由于上述逆变器模块中的逆变器可以采用全桥逆变器、半桥逆变器或单端正激推挽式逆变器中的一种，脉宽调制电路模块的模块核心可以采用具有Sync端的脉宽调制电路芯片如3525芯片、3846芯片、3875芯片、3895芯片中的一种，或者采用MCU、DSP、FPGA、CPLD电脑芯片中的任意一种，且同步延时电路模块包括不同控制类型，下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。
实施例1
本实施例中一种双丝电弧焊电源系统与图5所示系统相同，具体在于，A逆变器模块和B逆变器模块均采用如图1-6所示的全桥逆变器模块；如图1-2所示，A脉宽调制电路模块与B脉宽调制电路模块均采用3846芯片作为模块核心，3846芯片中A1脚与图1-6中所示全桥逆变器的C1脚相连，A2脚与C2脚相连；具体的，A脉宽调制电路模块采用A-3846芯片为模块核心，B脉宽调制电路模块采用B-3846芯片为模块核心；同步延时电路模块的振荡频率为4F，周期为T/4，经分频输出后频率为2F，周期为T/2，且分别控制A脉宽调制电路模块和B脉宽调制电路模块的Sync端；如图8-1所示，同步延时电路模块包括振荡频率为4F，周期为T/4的振荡电路Z、分频电路D、整形电路P、两个与非门电路，振荡电路Z接分频电路D和整形电路P，分频电路D和整形电路P的输出端均同时接入两个与非门电路，两个与非门电路则分别与A脉宽调制电路模块的Sync端和B脉宽调制电路模块的Sync端相连；具体电路如图8-2所示：U1、U3为与非门4011，U2为双D触发器4013；U1A的1、2脚接C1的一端和W1的一端，C1的另一端接地，W1的中间端与另一端相连并接U1A的3脚，构成自激振荡器Z；U1A的3脚的脉冲周期为T/4；U1A的3脚接U2A的3脚，U2A的2脚与5脚相连，U2A的4脚、6脚均接地，构成分频电路D；U1A的3脚与C2的一端相连，C2的另一端接U1B的5、6脚及W2的一端，W2的中端与另一端相连并接地；U1B的4脚接U1C的8、9脚，U1C的10脚接U3A的1脚和U3B的6脚，U2A的1脚接U3B的5脚，U2A的2脚接U3A的2脚，U3A的3脚接A-3846的10脚；U3B的4脚接B-3846的10脚；A-3846的10脚与B-3846的10脚脉冲周期为T/2，A-3846的10脚与B-3846的10脚的相位差为T/4，因此A-3846控制A焊机输出的逆变脉动直流与B-3846控制B焊机输出的逆变脉动直流为同频率、相位差为T/4的脉动直流。
图8-6所示采用全桥逆变器时同步延时、脉宽调制、焊机输出电流波形时序图，同步延时电路模块中的振荡器Z的振荡频率为4F，周期为T/4，经分频后，输出频率为2F、周期为T/2、相位差为T/4的A、B两组脉冲，并分别接入A-3846芯片的Sync接口(图中简称A-Sync)和B-3846芯片的Sync接口(图中简称B-Sync)，与此同时，在脉宽调制器的作用下，A逆变器模块G1、G4和G2、G3均得到频率为F、周期为T、相位差为T/2的脉冲轮流触发IGBT管，使A-焊机输出频率为2F周期为T/2的脉动直流；B逆变器模块G1、G4和G2、G3均得到频率为F、周期为T、相位差为T/2的脉冲轮流触发IGBT管，使B-焊机输出频率为2F周期为T/2的脉动直流，因为A-Sync和B-Sync的信号的相位差为T/4，所以A-焊机输出的脉动直流与B-焊机输出的脉动直流的相位差为T/4，两者的逆变脉冲正好相互错开，互不干涉，互不影响，互不依赖，适用于不同焊接工艺，可以单独调试，参数调节方便；由于没有维弧 (基值)电流，所以本电源系统能够适用于熔化极双丝CO2气体保护焊，使低成本焊接技术得以推广。
一种双丝电弧焊电源系统的控制方法，其步骤包括：
1)焊接启动，三相交流电经整流后进入A全桥逆变器和B全桥逆变器；设进入A逆变器模块和B逆变器模块中G1、G4、G2、G3接口的脉冲频率为F、周期为T；
2)同步延时电路模块启动，分别向A脉宽调制电路模块和B脉宽调制电路模块的Sync脚输出频率均为2F、周期均为T/2、相位差为T/4的脉冲信号；
3)A脉宽调制电路模块获得步骤2)中的脉冲信号后控制A逆变器模块输出脉动直流
4)B脉宽调制电路模块获得步骤2)中的脉冲信号后控制B逆变器模块输出与步骤3)中脉动直流同频率、相位差T/4的脉动直流；
5)A电源和B电源输出逆变脉冲峰值相互交替的焊接直流，两者输出的焊接脉动直流同频率，均为2F、同周期，均为T/2、相位差T/4。
本发明的方法能够使双丝电弧焊机中两个电源产生的逆变脉动直流峰值交替输出，以获得相互独立的高频脉动直流，为后续适应各种焊接工艺的参数调节提供了方便；本发明的方法有利于焊接电弧的稳定输出，提高了焊丝焊接熔化的稳定性，有利于提高焊接质量；本发明的本方法可以适用于熔化极双丝CO2气体保护焊，能将该价格低廉的焊接工艺普及至双丝电弧焊，为降低焊接成本做出了重要贡献。
实施例2
与实施例1相同，所不同的是：如图1-1所示，A脉宽调制电路模块与B脉宽调制电路模块均采用3525芯片作为模块核心，3525芯片中A1脚与图1-6中所示全桥逆变器C1脚相连，A2脚与C2脚相连，图8-2中，U3A的3脚接A-3525的3脚；U3B的4脚接B-3525的3脚。该实施例能获得与实施例1相同的技术效果。
实施例3
与实施例1相同，所不同的是：A逆变器模块和B逆变器模块均采用如图1-7所示的全桥逆变器模块，如图1-3所示，A脉宽调制电路模块与B脉宽调制电路模块均采用3875芯片作为模块核心，3876芯片中A1脚与图1-7所示全桥逆变器模块D1脚相连，A2脚与D2脚相连，A3脚与D3脚相连，A4脚与D4脚相连，图8-2中，U3A的3脚接A-3875的17脚；U3B的4脚接B-3875的17脚。该实施例能获得与实施例1相同的技术效果。
实施例4
与实施例1相同，所不同的是：A逆变器模块和B逆变器模块均采用如图1-5所示的半桥逆变器模块，3846芯片中A1脚与图1-5所示半桥逆变器模块B1脚相连，A2脚与B2脚相 连。该实施例能获得与实施例1相同的技术效果。
图8-7所示采用半桥逆变器时同步延时、脉宽调制、焊机输出电流波形时序图，同步延时电路模块中的振荡器Z的振荡频率为4F，周期为1/4T，经分频后，输出频率为2F、周期为1/2T、相位差为1/4T的A、B两组脉冲，并分别接入A-3846芯片的Sync接口(图中简称A-Sync)和B-3846芯片的Sync接口(图中简称B-Sync)，与此同时，在脉宽调制器的作用下，A逆变器模块G1和G2均得到频率为F、周期为T、相位差为T/2的脉冲触发IGBT管，使A-焊机输出频率为2F周期为T/2的脉动直流；B逆变器模块G1和G2均得到频率为F、周期为T、相位差为T/2的脉冲触发IGBT管，使B-焊机输出频率为2F周期为T/2的脉动直流，因为A-Sync和B-Sync的信号的相位差为1/4T，所以A-焊机输出的脉动直流与B-焊机输出的脉动直流的相位差为1/4T，两者的逆变脉冲正好相互错开，互不干涉，互不影响，互不依赖，适用于不同焊接工艺，可以单独调试，参数调节方便；由于没有维弧(基值)电流，且逆变频率高，所以本电源系统能够适用于熔化极双丝CO2气体保护焊和双丝直流埋弧焊，使低成本焊接技术得以推广。
实施例5
与实施例1相同，所不同的是：A逆变器模块和B逆变器模块均采用如图1-5所示的半桥逆变器模块，如图1-1所示，A脉宽调制电路模块与B脉宽调制电路模块均采用3525芯片作为模块核心，3525芯片中A1脚与图1-4所示半桥逆变器模块B1脚相连，A2脚与B2脚相连，图8-2中，U3A的3脚接A-3525的3脚；U3B的4脚接B-3525的3脚。该实施例能获得与实施例1相同的技术效果。
实施例6
与实施例1相同，所不同的是：A逆变器模块和B逆变器模块均采用如图1-4所示的单端正激推挽式逆变器模块，3846芯片中A1脚与图1-4所示单端正激推挽式逆变器模块E1脚相连，A2脚与E2脚相连。该实施例能获得与实施例1相同的技术效果。
实施例7
与实施例1相同，所不同的是：A逆变器模块和B逆变器模块均采用如图1-4所示的单端正激推挽式逆变器模块，如图1-1所示，A脉宽调制电路模块与B脉宽调制电路模块均采用3525芯片作为模块核心，3525芯片中A1脚与图1-4所示单端正激推挽式逆变器模块E1脚相连，A2脚与E2脚相连，图8-2中，U3A的3脚接A-3525的3脚；U3B的4脚接B-3525的3脚。该实施例能获得与实施例1相同的技术效果。
实施例8
一种双丝电弧焊电源系统，与实施例1相同，所不同的是：如图8-3所示，采用555电 路及相连接的阻容元件组成的振荡电路代替实例1中由U1的1、2、3脚及其相连接的阻容元件组成的振荡电路，能达到与实例1相同的技术效果。
实施例9
一种双丝电弧焊电源系统，与实施例1相同，所不同的是：如图8-4所示，采用JK触发器4027组成的分频电路代替实例1中由D触发器4013组成的分频电路，能达到与实例1相同的技术效果。
实施例10
一种双丝电弧焊电源系统，与实施例1相同，所不同的是：如图8-5所示，采用4538单稳态触发器及相连接的阻容元件组成的整形电路代替实例1中由U1的5、6、4脚及其相连接的阻容元件组成的整形电路，能达到与实例1相同的技术效果。
实施例11
本实施例中一种双丝电弧焊电源系统与图5所示系统相同，具体在于，A脉宽调制电路模块与B脉宽调制电路模块分别采用A-电脑芯片和B-电脑芯片中的程序；所述的A-电脑芯片包括A-MCU、A-DSP、A-FPGA、A-CPLD；B电脑芯片为B-MCU、B-DSP、B-FPGA、B-CPLD；同步延时电路模块包括：A-MCU、A-DSP、A-FPGA、A-CPLD控制A逆变器模块输出的逆变脉动直流与B-MCU、B-DSP、B-FPGA、B-CPLD控制B逆变器模块输出的逆变脉动直流同频率为2F、同周期为T/2，但相位差为T/4；两个逆变脉动直流的脉冲宽度小于等于T/4；A-MCU和B-MCU选用ATmega16单片机，A-DSP和B-DSP选用TMS320LF2407A，A-FPGA和B-FPGA选用EP1C3T100C6；A-CPLD和-CPLD选用XILINX公司的9572系列产品；A和B两个MCU、DSP、FPGA或CPLD共用一个时钟脉冲。
具体程序设定为：A电源和B电源的逆变触发脉冲周期为T，MCU、DSP、FPGA、CPLD的采样周期为T/4；第N个采样周期使A-MCU、A-DSP、A-FPGA、A-CPLD输出的脉宽信号给A逆变器模块的G1和G4接口，在第N+1个采样周期使B-MCU、B-DSP、B-FPGA、B-CPLD输出的脉宽信号给B电源的G1和G4接口，在第N+2个采样周期使A-MCU、A-DSP、A-FPGA、A-CPLD输出的脉宽信号给A电源的G2和G3接口，在第N+3个采样周期使B-MCU、B-DSP、B-FPGA、B-CPLD输出的(脉宽)信号给B电源的G2和G3接口，如此循环。
一种双丝电弧焊电源系统的控制方法，其步骤包括：
1)焊接启动，三相交流电经整流后分别进入A逆变器模块和B逆变器模块；设进入A逆变器模块和B逆变器模块中G1、G4、G2、G3接口的脉冲频率为F、周期为T；
2)A-MCU、A-DSP、A-FPGA、A-CPLD和B-MCU、B-DSP、B-FPGA、B-CPLD分别 向A逆变器模块和B逆变器模块输出同频率2F、同周期T/2、相位差为T/4的脉冲信号；
3)A-MCU、A-DSP、A-FPGA、A-CPLD输出的脉冲信号进入A逆变器模块，A逆变器模块输出脉动直流；
4)B-MCU、B-DSP、B-FPGA、B-CPLD输出的脉冲信号进入B逆变器模块，B逆变器模块输出与步骤3)中脉动直流同频率、相位差为T/4的脉动直流；
5)A逆变器模块输出的脉动直流与B逆变器模块输出的脉动直流同频率、但相位差为T/4；
6)A电源和B电源输出逆变脉冲峰值相互交替的脉动焊接直流，两者输出的焊接直流同频率2F、相位差T/4。
实施例12
一种双丝电弧焊电源系统，如图7所示，A脉宽调制电路模块控制为A-3846芯片；B脉宽调制电路模块控制为B-3846芯片；A逆变器模块与B逆变器模块中逆变器相同，均为全桥逆变器，该全桥逆变器包括IGBT管、变压器B1、整流管D1、整流管D2，其中IGBT管包括G1、G2、G3、G4四个接口；如图6所示，还有同步电路模块与延时电路模块(DW)，其中同步电路模块为(如图6所示)：A-3846芯片的9脚与电位器相连，电位器的中间脚与另一脚均接地；A-3846芯片的8脚与电容C1相连，C1的叧一脚接地；A-3846芯片的8脚与电阻R1相连，电阻R1的另一端接电阻R2同时接A-3846芯片的4脚及B-3846芯片的4脚，电阻R2的另一端接地；A-3846芯片的2脚接电阻R4，电阻R4的另一端接电阻R3，同时还接A-3846芯片的1脚和B-3846芯片的1脚，电阻R3的另一端接地；A-3846芯片的13脚、15脚和B-3846芯片的13脚、15脚均接电源VCC；A-3846芯片的10脚与B-3846芯片的10脚相连，B-3846芯片的9脚与B-3846芯片的2脚相连，B-3846的8脚与3脚相连；3脚接地；A-3846的3脚接地；如图6、图7所示，延时电路模块(DW1和DW2)可用延迟线或延迟电路，实现使A脉宽调制电路模块控制A全桥逆变器输出的脉动直流较B脉宽调制电路模块控制B全桥逆变器输出的脉动直流延迟T/4的功能。
如图9所示，比较A电源和B电源输出的逆变脉动直流可知，经上述A-3846芯片与B-3846芯片之间的同步延时电路模块同步延时处理后A电源与B电源，输出相位相差为T/4＝25μs的高频脉动直流，两者的逆变脉冲正好相互错开；而A电源输出脉动直流的相位与G1，G4和G2，G3的触发脉冲相位相同且为两者的叠加；B电源输出脉动直流的相位与G1，G4和G2，G3的触发脉冲相位相同且为两者的叠加，从图中可以看出A电源输出和B电源输出的焊接脉动直流电源峰值相互错开，互不干涉，互不影响，互不依赖，适用于不同焊接工艺，可以单独调试，参数调节方便；由于没有维弧(基值)电流，且逆变频率高，所以本电源系 统能够适用于熔化极双丝CO2气体保护焊和双丝直流埋弧焊，使低成本焊接技术得以推广。
以上所述实施例仅为本发明之优选实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明原理所作的变化，均应落入本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种双丝电弧焊电源系统，包括A电源和B电源，所述的A电源包括顺序连接的A给定电路模块、A脉宽调制电路模块和A逆变器模块，所述的B电源包括顺序连接的B给定电路模块、B脉宽调制电路模块和B逆变器模块，A脉宽调制电路模块和B脉宽调制电路模块输出脉冲的周期均为T，其特征在于：还包括同步延时电路模块，所述的同步延时电路模块设置在A脉宽调制电路模块和B脉宽调制电路模块之间。
2.根据权利要求1所述的一种双丝电弧焊电源系统，其特征在于：所述的同步延时电路模块是使A脉宽调制电路模块控制A逆变器模块输出的逆变脉动直流与B脉宽调制电路模块控制B逆变器模块输出的逆变脉动直流同频率、相位差为T/4的控制模块。
3.根据权利要求2所述的一种双丝电弧焊电源系统，其特征在于：所述的A脉宽调制电路模块和B脉宽调制电路模块均包括模块核心，所述的模块核心为具有Sync端的脉宽调制电路芯片或MCU、DSP、FPGA、CPLD电脑芯片中的一种。
4.根据权利要求3所述的一种双丝电弧焊电源系统，其特征在于：所述的具有Sync端的脉宽调制电路芯片为3525芯片、3846芯片、3875芯片、3895芯片中的一种。
5.根据权利要求2、3或4所述的一种双丝电弧焊电源系统，其特征在于：所述的A逆变器模块与B逆变器模块中逆变器采用全桥逆变器、半桥逆变器或单端正激推挽式逆变器中的一种。
6.根据权利要求4所述的一种双丝电弧焊电源系统，其特征在于：所述的A脉宽调制电路模块和B脉宽调制电路模块的模块核心均采用3846芯片。
7.根据权利要求6所述的一种双丝电弧焊电源系统，其特征在于：所述的3846芯片与全桥逆变器、半桥逆变器或单端正激推挽式逆变器中的一种相连。
8.一种双丝电弧焊电源系统的控制方法，其步骤包括：
1)焊接启动，三相交流电经整流后进入A逆变器模块和B逆变器模块；
2)同步延时电路模块启动，分别向A脉宽调制电路模块和B脉宽调制电路模块的Sync脚输入频率相同、周期相同、相位差为T/4的脉冲信号；
3)A脉宽调制电路模块获得步骤2)中的脉冲信号后控制A逆变器模块输出脉动直流；
4)B脉宽调制电路模块获得步骤2)中的脉冲信号后控制B逆变器模块输出与步骤3)中脉动直流同频率、相位差为T/4的脉动直流；
5)A电源和B电源输出逆变脉冲峰值相互交替的焊接直流，两者输出的焊接脉动直流同频率、相位差为T/4的脉动直流。
9.根据权利要求8所述的一种双丝电弧焊电源系统的控制方法，其特征在于：所述的步骤1)中进入A逆变器模块和B逆变器模块中G1、G4、G2、G3接口的脉冲频率为F、周期为T；所述的步骤2)中同步延时电路模块分别向A脉宽调制电路模块和B脉宽调制电路模块的Sync脚输入频率为2F、周期为T/2、相位差为T/4的脉冲信号；所述的步骤5)中A电源和B电源输出的焊接脉动直流频率同为2F、周期同为T/2、相位差为T/4。
10.根据权利要求9所述的一种双丝电弧焊电源系统的控制方法，其特征在于：所述的步骤1)中A逆变器模块和B逆变器模块中逆变器相同，均采用全桥逆变器；所述的步骤2)中A脉宽调制电路模块和B脉宽调制电路模块均包括模块核心，所述的模块核心为具有Sync端的脉宽调制电路芯片或者MCU、DSP、FPGA、CPLD电脑芯片中的一种。
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