CN109570698A - 一种逆变多功能焊机输出电路及其控制方法 - Google Patents

一种逆变多功能焊机输出电路及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种逆变多功能焊机输出电路及其控制方法，包括逆变主变压器模块和焊接主回路、切割回路、吸收回路；切割回路为焊接主回路的旁通回路；焊接主回路通过第二绕组和第三绕组与逆变主变压器模块连接，切割回路通过第一绕组与逆变主变压器模块连接，吸收回路分别与焊接主回路和切割回路连接，用于保护各部分电路稳定工作；本发明通过和对两个焊接和切割功能单元通过切换组合，可以分别AC/DC TIG（交直流氩弧焊），MMA（电焊），CUT（等离子切割），也可以实现MIG焊和可变极性功能的输出；而且，功能转换可靠，每个功能的性能都能均衡实现。可以作为逆变多功能机器系列的基础输出平台。

Description

一种逆变多功能焊机输出电路及其控制方法
技术领域
本发明涉及逆变焊机技术领域，尤其涉及一种逆变多功能焊机输出电路及其控制方法。
背景技术
逆变式多功能焊（切）机，将成为趋势，但如何实现不同输出功能和特性的可靠切换，以及如何解决不同功能对输出电路部分要求，使得多功能机器的每一个功能都能很好地实现，是个问题，往是例如直流输出好，交流输出不好；焊接性能好，但切割性能不佳等；本发明通过和对两个焊接和切割功能单元通过切换组合，可以分别AC/DC TIG（交直流氩弧焊），MMA（电焊），CUT（等离子切割），也可以实现MIG焊和可变极性功能的输出；而且，功能转换可靠，每个功能的性能都能均衡实现。可以作为逆变多功能机器系列的基础输出平台。
发明内容
为克服现有技术中存在的，多功能逆变焊机各项功能转换不可靠的问题，本发明提供了一种逆变多功能焊机输出电路及其控制方法。
本发明采用的技术方案为：一种逆变多功能焊机输出电路：包括逆变主变压器模块T1和焊接主回路、切割回路、吸收回路；所述切割回路为焊接主回路的旁通回路，所述切割回路中窜入功能切换继电器K1，用于断开或接通与所述焊接主回路的连接；所述焊接主回路通过第二绕组L2和第三绕组L3与逆变主变压器模块T1连接，所述切割回路通过第一绕组L1与逆变主变压器模块T1连接，所述吸收回路分别与所述焊接主回路和切割回路连接，用于保护各部分电路稳定工作。
在一些实施方式中，所述焊接主回路包括全波整流模块V5-V8、二次逆变IGBT模块Q1、二次逆变IGBT模块Q2、输出电抗器T4、维弧模块和引导弧驱动模块G3、G4，所述二次逆变IGBT模块Q1与驱动电路的接口G1和接口E1连接且在回路中窜入负载电阻R2，所述二次逆变IGBT模块Q2与驱动模块的接口G2和接口E2连接且在回路中窜入负载电阻R3；所述维弧模块用于为交流焊接部分维弧电路，提供交流换向的能量。
在一些实施方式中，所述切割回路包括全波整流模块V1-V4、负载保护模块R1、引导弧IGBT控制模块Q3、RC保护模块、电流取样传感模块LEM1；所述电流取样传感模块LEM1用于切换引导弧和主弧。
在一些实施方式中，所述吸收回路包括高频耦合的多个电容器、电流取样传感模块LEM1、高频耦合变压器；所述电流取样传感模块LEM1设于第三输出端COM之前，与焊接主回路和切割回路电路连接，所述高频耦合的多个电容器与地线连接，用于保护电路不被高频击穿。
在一些实施方式中，部分电路可以由另外的模拟或数字控电路控制，实现不同的功能和波形输出。
在一些实施方式中，一种逆变多功能焊机输出电路控制方法，包括以下步骤：
a.逆变多功能焊机输出电路处于直流氩弧焊接功能1时，断开焊接主回路中的二次逆变IGBT模块Q1、二次逆变IGBT模块Q2，同时断开功能切换继电器K1，此时所述焊接主回路的第一输出端DC+输出为直流正接，并与第三输出端COM组成回路；
b.逆变多功能焊机输出电路处于直流氩弧焊接功能2时，断开二次逆变IGBT模块Q1、功能切换继电器K1，接通二次逆变IGBT模块Q2，此时所述焊接主回路的第二输出端DC-输出为直流反接，并与第三输出端COM组成回路；
c.逆变多功能焊机输出电路处于交变电流氩弧焊接功能时，接通二次逆变IGBT模块Q1和二次逆变IGBT模块Q2、断开功能切换继电器K1，此时所述焊接主回路的第二输出端DC-输出交变电流，并与第三输出端COM组成回路；
d.逆变多功能焊机输出电路处于切割功能时，断开二次逆变IGBT模块Q1和二次逆变IGBT模块Q2、接通功能切换继电器K1，所述切割回路与焊接主回路接通，此时所述切割回路的第四输出端CUT+输出直流，并与第三输出端COM组成回路。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过和对两个焊接和切割功能单元通过切换组合，可以分别AC/DC TIG交直流氩弧焊，MMA电焊，CUT等离子切割，也可以实现MIG焊和可变极性功能的输出；而且，功能转换可靠，每个功能的性能都能均衡实现。可以作为逆变多功能机器系列的基础输出平台。
附图说明
图1是本发明的逆变多功能焊机输出电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明披露了一种逆变多功能焊机输出电路及其控制方法，如图1所示：一种逆变多功能焊机输出电路：包括逆变主变压器模块T1和焊接主回路、切割回路、吸收回路；所述切割回路为焊接主回路的旁通回路，所述切割回路中窜入功能切换继电器K1，用于断开或接通与所述焊接主回路的连接；所述焊接主回路通过第二绕组L2和第三绕组L3与逆变主变压器模块T1连接，所述切割回路通过第一绕组L1与逆变主变压器模块T1连接，所述吸收回路分别与所述焊接主回路和切割回路连接，用于保护各部分电路稳定工作。
在一些实施方式中，所述焊接主回路包括全波整流模块V5-V8、二次逆变IGBT模块Q1、二次逆变IGBT模块Q2、输出电抗器T4、维弧模块和引导弧驱动模块G3、G4，所述二次逆变IGBT模块Q1与驱动电路的接口G1和接口E1连接且在回路中窜入负载电阻R2，所述二次逆变IGBT模块Q2与驱动模块的接口G2和接口E2连接且在回路中窜入负载电阻R3；所述维弧模块用于为交流焊接部分维弧电路，提供交流换向的能量。
在一些实施方式中，所述切割回路包括全波整流模块V1-V4、负载保护模块R1、引导弧IGBT控制模块Q3、RC保护模块、电流取样传感模块LEM1；所述电流取样传感模块LEM1用于切换引导弧和主弧。
在一些实施方式中，所述吸收回路包括高频耦合的多个电容器、电流取样传感模块LEM1、高频耦合变压器；所述电流取样传感模块LEM1设于第三输出端COM之前，与焊接主回路和切割回路电路连接，所述高频耦合的多个电容器与地线连接，用于保护电路不被高频击穿。
在一些实施方式中，部分电路可以由另外的模拟或数字控电路控制，实现不同的功能和波形输出。
在一些实施方式中，一种逆变多功能焊机输出电路控制方法，包括以下步骤：
a.逆变多功能焊机输出电路处于直流氩弧焊接功能1时，断开焊接主回路中的二次逆变IGBT模块Q1、二次逆变IGBT模块Q2，同时断开功能切换继电器K1，此时所述焊接主回路的第一输出端DC+输出为直流正接，并与第三输出端COM组成回路；
b.逆变多功能焊机输出电路处于直流氩弧焊接功能2时，断开二次逆变IGBT模块Q1、功能切换继电器K1，接通二次逆变IGBT模块Q2，此时所述焊接主回路的第二输出端DC-输出为直流反接，并与第三输出端COM组成回路；
c.逆变多功能焊机输出电路处于交变电流氩弧焊接功能时，接通二次逆变IGBT模块Q1和二次逆变IGBT模块Q2、断开功能切换继电器K1，此时所述焊接主回路的第二输出端DC-输出交变电流，并与第三输出端COM组成回路；
d.逆变多功能焊机输出电路处于切割功能时，断开二次逆变IGBT模块Q1和二次逆变IGBT模块Q2、接通功能切换继电器K1，所述切割回路与焊接主回路接通，此时所述切割回路的第四输出端CUT+输出直流，并与第三输出端COM组成回路。
上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (5)

1.一种逆变多功能焊机输出电路，其特征在于：包括逆变主变压器模块（T1）和焊接主回路、切割回路、吸收回路；所述切割回路为焊接主回路的旁通回路，所述切割回路中窜入功能切换继电器（K1），用于断开或接通与所述焊接主回路的连接；所述焊接主回路通过第二绕组（L2）和第三绕组（L3）与逆变主变压器模块（T1）连接，所述切割回路通过第一绕组（L1）与逆变主变压器模块（T1）连接，所述吸收回路分别与所述焊接主回路和切割回路连接，用于保护各部分电路稳定工作。
2.根据权利要求1所述的逆变多功能焊机输出电路，其特征在于：所述焊接主回路包括全波整流模块（V5-V8）、二次逆变IGBT模块（Q1）、二次逆变IGBT模块（Q2）、输出电抗器（T4）、维弧模块和引导弧驱动模块（G3、G4），所述二次逆变IGBT模块（Q1）与驱动电路的接口（G1）和接口（E1）连接且在回路中窜入负载电阻（R2），所述二次逆变IGBT模块（Q2）与驱动模块的接口（G2）和接口（E2）连接且在回路中窜入负载电阻（R3）。
3.根据权利要求1所述的逆变多功能焊机输出电路，其特征在于：所述切割回路包括全波整流模块（V1-V4）、负载保护模块（R1）、引导弧IGBT控制模块（Q3）、RC保护模块、电流取样传感模块（LEM1）。
4.根据权利要求1所述的逆变多功能焊机输出电路，其特征在于：所述吸收回路包括高频耦合的多个电容器、电流取样传感模块（LEM1）、高频耦合变压器；所述电流取样传感模块（LEM1）设于第三输出端（COM）之前，与焊接主回路和切割回路电路连接，所述高频耦合的多个电容器与地线连接，用于保护电路不被高频击穿。
5.一种逆变多功能焊机输出电路控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
a.逆变多功能焊机输出电路处于直流氩弧焊接功能1时，断开焊接主回路中的二次逆变IGBT模块（Q1）、二次逆变IGBT模块（Q2），同时断开功能切换继电器（K1），此时所述焊接主回路的第一输出端（DC+）输出为直流正接，并与第三输出端（COM）组成回路；
b.逆变多功能焊机输出电路处于直流氩弧焊接功能2时，断开二次逆变IGBT模块（Q1）、功能切换继电器（K1），接通二次逆变IGBT模块（Q2），此时所述焊接主回路的第二输出端（DC-）输出为直流反接，并与第三输出端（COM）组成回路；
c.逆变多功能焊机输出电路处于交变电流氩弧焊接功能时，接通二次逆变IGBT模块（Q1）和二次逆变IGBT模块（Q2）、断开功能切换继电器（K1），此时所述焊接主回路的第二输出端（DC-）输出交变电流，并与第三输出端（COM）组成回路；
d.逆变多功能焊机输出电路处于切割功能时，断开二次逆变IGBT模块（Q1）和二次逆变IGBT模块（Q2）、接通功能切换继电器（K1），所述切割回路与焊接主回路接通，此时所述切割回路的第四输出端（CUT+）输出直流，并与第三输出端（COM）组成回路。
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