CN110014213B - 电容储能电阻焊机的一次充电多次放电控制方式 - Google Patents

Abstract

本发明的电容储能电阻焊机的一次充电多次放电控制方式，其实现能对各个电容组设置不同的电压，其通过对不同的可控硅进行导通组合和切换，使其一次充电实现能多次放电，且其在充完电后，其通过充电电容组合及放电电容组合控制系统能使各组电容组按序地实施放电，以实现能延长焊接时间，同时，其还能在同一焊接过程产生不同的焊接电流及产生不同的放电过程，以实现能运用第一个放电焊接过程来实施预热，以达到除去涂层或镀层的目的，从而实现能在第二个放电焊接过程便能完成焊接操作和达到牢固焊接的效果；其还实现能产生多种不同波形的脉冲电流来放电，且其的放电波形的宽窄和焊接时间均可调节，其使用更加方便、快捷。

Description

电容储能电阻焊机的一次充电多次放电控制方式

技术领域

本发明涉及一种电容储能电阻焊机的一次充电多次放电控制方式。

背景技术

现有的电容储能电阻焊机的电流方向无法根据不同的可控硅进行导通、组合和切换，其每次充完电后只能实行一次放电焊接，且焊接时间不可调及焊接时间由RC值及回路等效电感决定，使其在每次充电后只能焊接一个电流脉冲，当其需要实现多脉冲放电时，其需要浪费时间来等待再次给电容电压充电后才能进行,其具有放电速度快、焊接所需时间长、焊接时间不可调和放电波形窄等不足，特别在一些需要焊接熔深较大的情况下，由于电容储能电阻焊机的放电波形窄，其一次放电往往达不到熔深较大的效果，这导致其在有镀层或涂层金属的焊接应用领域中使用同样受到局限性，由于其是一次放电焊接的，导致金属表面的镀层或涂层经常出现未能去除的现象，有时即使是去除了金属表面的镀层或涂层，但其也并未达到牢固焊接的效果。针对现有技术的缺陷，本领域迫切希望能研发一种新的充放电模式。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种电容储能电阻焊机的一次充电多次放电控制方式，其通过将储能单元设置有两组或多组电容组，其在充完电后，其通过充电电容组合及放电电容组合控制系统能使各组电容组依先后次序实施放电，使其实现能将焊接时间延长，同时，其还能在同一焊接过程产生不同的焊接电流及产生不同的放电过程，以实现能运用第一个放电焊接过程来实施预热，以达到除去金属涂层或镀层的目的，并实现能在第二个放电焊接过程完成焊接操作和达到牢固焊接的效果。本发明是通过以下技术方案来实现的：

电容储能电阻焊机的一次充电多次放电控制方式，包括一次充电多次放电焊接控制电路，该一次充电多次放电焊接控制电路包括三相整流控制模块、充电电容组合及放电电容组合控制系统、储能单元、充电限流电阻、泄压单元、反向续流防止关断高压保护单元和焊接放电单元；三相整流控制模块、充电电容组合及放电电容组合控制系统、储能单元和充电限流电阻依次循环连接形成回路，泄压单元、反向续流防止关断高压保护单元和焊接放电单元并联连接后再依次与充电电容组合及放电电容组合控制系统和储能单元循环连接形成回路，三相整流控制模块外接有三相输入电路，焊接放电单元外接有焊接电极。

进一步地，所述三相整流控制模块包括至少三组并联连接的第一可控硅，每组第一可控硅的数量设置有二个以上，二个以上的第一可控硅为串联连接，三相整流控制模块外接有三相输入电路，三相输入电路的输入电压设置为800V-1500V的交流电压。

进一步地，所述充电电容组合及放电电容组合控制系统包括两组以上并联连接的第二可控硅，每组第二可控硅包括充电可控硅和放电可控硅，充电可控硅与放电可控硅为串联连接。

进一步地，所述储能单元包括两组以上的电容组，每组电容组包括一个或若干个并联连接的电容单元，每个电容单元包括电容与保险丝，电容与保险丝为串联连接。

进一步地，所述泄压单元包括第一电阻和开关，第一电阻和开关为串联连接；所述反向续流防止关断高压保护单元包括二极管和第二电阻，二极管和第二电阻为串联连接。

进一步地，所述焊接放电单元包括第三可控硅，及与第三可控硅连接的焊接变压器，焊接放电单元通过焊接变压器能对电容高压电进行降压及能释放其存储的电能。

进一步地，分别与三相整流控制模块、充电电容组合及放电电容组合控制系统、储能单元、充电限流电阻、泄压单元、反向续流防止关断高压保护单元和焊接放电单元连接控制设置有有控制面板，控制面板内置有PLC控制系统或PLC控制器。操作人员通过控制面板能往PLC控制系统或PLC控制器输入控制各个部件运行的各项参数。

本发明的电容储能电阻焊机的一次充电多次放电控制方式，包括三相整流控制模块、充电电容组合及放电电容组合控制系统、储能单元、充电限流电阻、泄压单元、反向续流防止关断高压保护单元和焊接放电单元。本发明能根据控制的需要将电容组C1与SCR7和SCR8设为一组、将电容组C2与SCR9和SCR10设为一组及将电容组C3与SCR11和SCR12设为一组，且电容组的数量能根据控制的需要而增加；当要对电容组C1进行充电控制时，导通SCR7，关闭SCR8、SCR9、SCR10、SCR11和SCR12，当电容电压达到设定电压值时才关闭SCR7；当要对C1进行放电控制时，关闭SCR7、SCR9、SCR10、SCR11和SCR12，导通SCR8、SCR13和SCR14，或导通SCR8、SCR16和SCR15，其中，SCR13和SCR14为一组同时通电，SCR16和SCR15为一组同时通电；当要对电容组C2进行充电控制时，导通SCR9，关闭SCR7、SCR8、SCR10、SCR11和SCR12，当电容电压达到设定电压值时才关闭SCR9；当要对C2进行放电控制时，关闭SCR7、SCR8、SCR9、SCR11和SCR12，导通SCR10、SCR13和SCR14，或导通SCR10、SCR16和SCR15；当要对电容组C3进行充电控制时，导通SCR11，关闭SCR7、SCR8、SCR9、SCR10和SCR12，当电容电压达到设定电压值时才关闭SCR11；当要对C3进行放电控制时，关闭SCR7、SCR8、SCR9、SCR10和SCR11，导通SCR12、SCR13和SCR14，或导通SCR12、SCR16和SCR15；其通过将充电电容组合及放电电容组合控制系统设置为由多个第二可控硅组成有二组或多组电容组，每个电容组设置有二个以上的第二可控硅来实现对充电与放电进行控制，其实现能对不同的第二可控硅进行导通组合和切换，使其不但实现一次充电能多次放电，以解决目前的电容储能电阻焊机每次充电只能单次放电的问题；其还实现能产生多种不同波形和放电时间间隔可设的多个脉冲电流来放电，以避免需要浪费时间来等待再次给电容电压充电后才能进行焊接，放电电流的多种不同波形包括相邻二个波形可以是分开、相邻二个波形可以是紧挨在一起或相邻二个波形能重叠在一起，再结合通过对各个电容组设置不同的电压，即其通过设置各个电容组不同的电压便能控制或调节放电电流相邻二个波形的宽窄，使其能获得不同的焊接电流值。

附图说明

为了易于说明，本发明由下述的较佳实施例及附图作以详细描述。

图1为本发明的电容储能电阻焊机的一次充电多次放电控制方式的连接结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。

本实施例中，参照图1所示，本发明的电容储能电阻焊机的一次充电多次放电控制模块，包括一次充电多次放电焊接控制电路，该一次充电多次放电焊接控制电路包括三相整流控制模块、充电电容组合及放电电容组合控制系统、储能单元、充电限流电阻、泄压单元、反向续流防止关断高压保护单元和焊接放电单元；三相整流控制模块、充电电容组合及放电电容组合控制系统、储能单元和充电限流电阻依次循环连接形成回路，泄压单元、反向续流防止关断高压保护单元和焊接放电单元三者并联连接后再依次与充电电容组合及放电电容组合控制系统和储能单元循环连接形成回路，三相整流控制模块外接有三相输入电路，焊接放电单元外接有焊接电极。三相输入电路是指三组不同的输入电源，三相输入电路可采用L1B、L2B和L3B表示。

在其中一实施例中，所述三相整流控制模块包括三组或多组并联连接的第一可控硅，每组第一可控硅的数量设置有二个以上，二个以上的第一可控硅为串联连接，三组第一可控硅的数量共设置有六个，六个第一可控硅可分别采用SCR1、SCR2、SCR3、SCR4、SCR5和SCR6来表示，三相整流控制模块外接有三相输入电路，三相输入电路的输入电压设置为800V-1500V的交流电压。三相整流控制模块不但能将三相输入电路的交流电压变成直流电压，三相整流控制模块还能根据PLC控制系统或PLC控制器计算出的导通角开度，以实现能准确控制充电电流及充电速度的作用。

在其中一实施例中，所述充电电容组合及放电电容组合控制系统包括两组或多组并联连接的第二可控硅，每组第二可控硅包括充电可控硅和放电可控硅，充电可控硅与放电可控硅为串联连接。多个充电可控硅可分别采用SCR7、SCR9和SCR11来表示，多个放电可控硅可分别采用SCR8、SCR10和SCR12来表示。充电电容组合及放电电容组合控制系统用于指定为相应的电容组进行充电与放电。

在其中一实施例中，所述储能单元用于存储电能，其包括两组以上的电容组，每组电容组包括一个或若干个并联连接的电容单元，每个电容单元包括电容与保险丝，电容与保险丝为串联连接。在本实施例中，电容组设置有三组，三组电容组分别为电容组C1、电容组C2和电容组C3，SCR7与SCR8连接有电容组C1，SCR9与SCR10连接有电容组C2，SCR11与SCR12连接有电容组C3。

当SCR7导通时，断开SCR8、SCR9、SCR10、SCR11和SCR12，此时，充电电容组合及放电电容组合控制系统能对电容组C1进行充电；当SCR9导通时，断开SCR7、SCR8、SCR10、SCR11和SCR12，此时，充电电容组合及放电电容组合控制系统能对电容组C2进行充电；当SCR11导通时，断开SCR7、SCR8、SCR9、SCR10和SCR12时，此时，充电电容组合及放电电容组合控制系统能对电容组C3进行充电；当SCR8导通时，断开SCR7、SCR9、SCR10、SCR11和SCR12时，电容组C1能对焊接过程进行放电；当SCR10导通时，关闭SCR7、SCR8、SCR9、SCR11和SCR12，电容组C2能对焊接过程进行放电；当SCR12导通时，关闭SCR7、SCR8、SCR9、SCR10和SCR11，电容组C3对焊接进行放电。

每个电容组的充电电压能单独设定，例如：电容组C1的充电电压能设置为300V、电容组C2的充电电压能设置为450V和电容组C3的充电电压能设置为800V。所述储能单元的每一个电容组放电后能形成一个放电脉冲电流波形，当其设置有多个电容组时，即其能形成多个放电脉冲电流波形，形成相邻二个放电脉冲电流波形的时间间隔能根据控制的需要通过控制系统来设置。保险丝的设计能防止充电或放电时因电流过大而烧坏电容，其对电容起到保护的作用。

在其中一实施例中，所述充电限流电阻（R2）用于对储能单元进行充电时起限流的作用。

在其中一实施例中，所述泄压单元包括第一电阻（R4）和开关(KM3)，第一电阻（R4）和开关(KM3)为串联连接；泄压单元用于在电路关电后将储能单元上的电压自动消耗掉，以起到泄压的功能；所述反向续流防止关断高压保护单元包括二极管（D1）和第二电阻（R3），二极管（D1）和第二电阻（R3）为串联连接。反向续流防止关断高压保护单元用于防止电路电流关断或关闭时产生高电压，起反向续流和防止关断高压保护的功能。

在其中一实施例中，所述焊接放电单元包括一个或多个第三可控硅和焊接变压器。在本实施例中，焊接放电单元由四个第三可控硅（SCR13、SCR14、SCR15、SCR16）和焊接变压器组成的H桥放电控制回路，焊接放电单元通过改变各个第三可控硅的导通顺序便能实现对焊接电流的方向进行切换。当导通SCR13和SCR14，关闭SCR15和SCR16时，SCR13、焊接变压器与SCR14为一组导通焊接电路；当导通SCR15和SCR16，关闭SCR13和SCR14，SCR15、焊接变压器与SCR16为另一组导通焊接电路。焊接放电单元通过焊接变压器用于对电容高压电进行降压及能释放其存储的电能。

在其中一实施例中，该电容储能电阻焊机的一次充电多次放电控制方式为：其能根据控制的需要将电容组C1与SCR7和SCR8设为一组、将电容组C2与SCR9和SCR10设为一组及将电容组C3与SCR11和SCR12设为一组，且电容组的数量能根据控制的需要而增加；当要对电容组C1进行充电控制时，导通SCR7，关闭SCR8、SCR9、SCR10、SCR11和SCR12，直至电容电压达到设定电压值时才关闭SCR7；当要对C1进行放电控制时，关闭SCR7、SCR9、SCR10、SCR11和SCR12，导通SCR8、SCR13和SCR14，或导通SCR8、SCR16和SCR15，其中，SCR13和SCR14为一组同时通电，SCR16和SCR15为一组同时通电；当要对电容组C2进行充电控制时，导通SCR9，关闭SCR7、SCR8、SCR10、SCR11和SCR12，直至电容电压达到设定电压值时才关闭SCR9；当要对C2进行放电控制时，关闭SCR7、SCR8、SCR9、SCR11和SCR12，导通SCR10、SCR13和SCR14，或导通SCR10、SCR16和SCR15；当要对电容组C3进行充电控制时，导通SCR11，关闭SCR7、SCR8、SCR9、SCR10和SCR12，直至电容电压达到设定电压值时才关闭SCR11；当要对C3进行放电控制时，关闭SCR7、SCR8、SCR9、SCR10和SCR11，导通SCR12、SCR13和SCR14，或导通SCR12、SCR16和SCR15；其通过将充电电容组合及放电电容组合控制系统设置为由多个第二可控硅组成有二组或多组电容组，每组电容组设置有二个以上的第二可控硅来控制其的充电与放电，其还实现能对不同的第二可控硅进行组合导通和切换不同的电容组，使其一次充电不但实现能多次放电，以解决目前的电容储能电阻焊机每次充电只能单次放电的问题；其还实现能产生多种不同波形及放电时间间隔可设的多个脉冲电流来放电，以避免需要浪费时间来等待再次给电容电压充电后才能进行焊接的问题，而放电电流的多种不同波形包括相邻二个波形可以是分开的、相邻二个波形可以是紧挨在一起的或相邻二个波形能重叠在一起的，再结合其外接有三相输入电路来实现能对多组不同的电容组设置不同的电压，及当储能单元中的每个电容组放电后能形成一个放电脉冲电流波形，即多个电容组放电后能形成多个波形不同的放电脉冲电流，使其通过对各个电容组设置不同的电压后便能控制或调节放电电流中相邻二个波形的宽窄，使其不但能获得不同的焊接电流值，其还能将从三相输入电路输入800V-1500V的交流电压经本发明的控制方式控制后并于焊接放电单元放出的电压降低至为3.8V-38V。

本发明的电容储能电阻焊机的一次充电多次放电控制方式，包括三相整流控制模块、充电电容组合及放电电容组合控制系统、储能单元、充电限流电阻、泄压单元、反向续流防止关断高压保护单元和焊接放电单元。本发明能对各个电容组设置不同的电压，其通过对不同的可控硅进行导通组合和切换，使其实现了一次充电能多次放电，且其在充完电后，其通过充电电容组合及放电电容组合控制系统能使各组电容组依先后次序实施放电，使其实现能将焊接时间延长，同时，其还能在同一焊接过程产生不同的焊接电流及产生不同的放电过程，以实现能运用第一个放电焊接过程来实施预热，以达到除去涂层或镀层的目的，从而实现能在第二个放电焊接过程便能完成焊接操作和达到牢固焊接的效果；其还实现使每个脉冲电流能产生不同的波形来放电，以避免需要浪费时间来等待再次给电容电压充电后才能进行焊接的问题，且其放电波形的宽窄及焊接时间均实现能调节，其有效地解决了现在的电容储能电阻焊机一次放电往往达不到熔深较大的效果的问题，其使用更加方便、快捷。

上述实施例，只是本发明的一个实例，并不是用来限制本发明的实施与权利范围，凡与本发明权利要求所述内容相同或等同的技术方案，均应包括在本发明保护范围内。

Claims (4)

1.电容储能电阻焊机的一次充电多次放电控制方式，其特征在于：包括一次充电多次放电焊接控制电路，该一次充电多次放电焊接控制电路包括三相整流控制模块、充电电容组合及放电电容组合控制系统、储能单元、充电限流电阻、泄压单元、反向续流防止关断高压保护单元和焊接放电单元；三相整流控制模块、充电电容组合及放电电容组合控制系统、储能单元和充电限流电阻依次循环连接形成回路，泄压单元、反向续流防止关断高压保护单元和焊接放电单元并联连接后再依次与充电电容组合及放电电容组合控制系统和储能单元循环连接形成回路，三相整流控制模块外接有三相输入电路，焊接放电单元外接有焊接电极；

所述充电电容组合及放电电容组合控制系统包括两组以上并联连接的第二可控硅，每组第二可控硅包括充电可控硅和放电可控硅，充电可控硅与放电可控硅为串联连接；

所述储能单元包括两组以上的电容组，每组电容组包括若干个并联连接的电容单元，每个电容单元包括电容与保险丝，电容与保险丝为串联连接。

2.根据权利要求1所述的电容储能电阻焊机的一次充电多次放电控制方式，其特征在于：所述三相整流控制模块包括至少三组并联连接的第一可控硅，每组第一可控硅的数量设置有二个以上，二个以上的第一可控硅为串联连接，三相整流控制模块外接有三相输入电路，三相输入电路的输入电压设置为800V-1500V的交流电压。

3.根据权利要求1所述的电容储能电阻焊机的一次充电多次放电控制方式，其特征在于：所述泄压单元包括第一电阻和开关，第一电阻和开关为串联连接；所述反向续流防止关断高压保护单元包括二极管和第二电阻，二极管和第二电阻为串联连接。

4.根据权利要求1所述的电容储能电阻焊机的一次充电多次放电控制方式，其特征在于：所述焊接放电单元包括第三可控硅，及与第三可控硅连接的焊接变压器。

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