CN109570698B - 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以及第三输出端COM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、第Ⅰ二次逆变IGBT模块Q1、第Ⅱ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,所述第Ⅰ二次逆变IGBT模块Q1与驱动电路的第一接口G1和第二接口E1连接且在回路中窜入负载电阻R2,所述第Ⅱ二次逆变IGBT模块Q2与驱动模块的第三接口G2和第四接口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:
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第Ⅰ二次逆变IGBT模块Q1、第Ⅱ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;
逆变多功能焊机输出电路处于直流氩弧焊接功能2时,断开第Ⅰ二次逆变IGBT模块Q1、功能切换继电器K1,接通第Ⅱ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;
逆变多功能焊机输出电路处于交变电流氩弧焊接功能时,接通第Ⅰ二次逆变IGBT模块Q1和第Ⅱ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;
逆变多功能焊机输出电路处于切割功能时,断开第Ⅰ二次逆变IGBT模块Q1和第Ⅱ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。
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以及第三输出端COM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、第Ⅰ二次逆变IGBT模块Q1、第Ⅱ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,所述第Ⅰ二次逆变IGBT模块Q1与驱动电路的第一接口G1和第二接口E1连接且在回路中窜入负载电阻R2,所述第Ⅱ二次逆变IGBT模块Q2与驱动模块的第三接口G2和第四接口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:
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第Ⅰ二次逆变IGBT模块Q1、第Ⅱ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;
逆变多功能焊机输出电路处于直流氩弧焊接功能2时,断开第Ⅰ二次逆变IGBT模块Q1、功能切换继电器K1,接通第Ⅱ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;
逆变多功能焊机输出电路处于交变电流氩弧焊接功能时,接通第Ⅰ二次逆变IGBT模块Q1和第Ⅱ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;
逆变多功能焊机输出电路处于切割功能时,断开第Ⅰ二次逆变IGBT模块Q1和第Ⅱ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 (2)

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以及第三输出端COM连接,用于保护各部分电路稳定工作;
所述焊接主回路包括全波整流模块V5-V8、第Ⅰ二次逆变IGBT模块Q1、第Ⅱ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,所述第Ⅰ二次逆变IGBT模块Q1与驱动电路的第一接口G1和第二接口E1连接且在回路中窜入负载电阻R2,所述第Ⅱ二次逆变IGBT模块Q2与驱动模块的第三接口G2和第四接口E2连接且在回路中窜入负载电阻R3;
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。
2.根据权利要求1的一种逆变多功能焊机输出电路,其特征在于一种逆变多功能焊机输出电路控制方法包括以下步骤:
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第Ⅰ二次逆变IGBT模块Q1、第Ⅱ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;
逆变多功能焊机输出电路处于直流氩弧焊接功能2时,断开第Ⅰ二次逆变IGBT模块Q1、功能切换继电器K1,接通第Ⅱ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;
逆变多功能焊机输出电路处于交变电流氩弧焊接功能时,接通第Ⅰ二次逆变IGBT模块Q1和第Ⅱ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;
逆变多功能焊机输出电路处于切割功能时,断开第Ⅰ二次逆变IGBT模块Q1和第Ⅱ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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