CN116963480B - 一种焊丝加工设备变频器降温装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种焊丝加工设备变频器降温装置，涉及焊丝加工的技术领域，包括控制单元、MCU、降温设备，所述控制单元包括第一电阻、第二电阻、第三电位器、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一运算放大器、第二运算放大器、第三运算放大器、第二连接引脚、第一连接引脚、第一电容。本发明可以对变频器使用的环境温度进行准确控制。
Description
技术领域
本发明涉及焊丝加工的技术领域，特别涉及一种焊丝加工设备变频器降温装置。
背景技术
焊丝拉丝机等加工组由多个单机并联组成，每台单机都由独立的交流变频器控制交流拖动电机，而变频器一旦工作时间过长就会产生发热的情况，其发热来源主要是IGBT，IGBT的发热则会集中在开和关的瞬间，开关频率高时，变频器的发热量就变大，而通过风扇或通风孔进行降温的方式无法准确控制变频器柜内温度。
发明内容
针对上述技术问题，本发明的目的是提供一种焊丝加工设备变频器降温装置，包括降温模块，所述降温模块包括控制单元、MCU、降温设备，所述控制单元包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电位器R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一运算放大器U1、第二运算放大器U2、第三运算放大器U3、第二连接引脚PA_2、第一连接引脚PA_1、第一电容C1，所述第一电阻R1一端和电源连接，第一电阻R1另一端和第一运算放大器U1同相端、第二运算放大器U2反相端连接，第一运算放大器U1反相端和MCU的8引脚连接，第一运算放大器U1输出端和第一连接引脚PA_1、第三电位器R3的3引脚连接，第二运算放大器U2输出端和第三电位器R3的5引脚连接，第三电位器R3的11引脚、10引脚和第三运算放大器U3输出端、第二连接引脚PA_2、第五电阻R5一端连接，第二连接引脚PA_2和降温设备连接，第五电阻R5另一端和第一电容C1一端、第三运算放大器U3反相端连接，第三运算放大器U3同相端和第四电阻R4一端、第六电阻R6一端、第三电位器R3的12引脚连接，第三电位器R3的4引脚和电源连接，第六电阻R6另一端和电源连接，第一电容C1另一端、第四电阻R4另一端和接地端连接。
进一步的，所述控制单元还包括第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第四运算放大器U4、第五运算放大器U5、第六运算放大器U6、第三连接引脚PA_3，所述第四运算放大器U4输出端和第七电阻R7一端、第一运算放大器U1反相端连接，第七电阻R7另一端和第八电阻R8一端、第四运算放大器U4反相端连接，第四运算放大器U4同相端和第五运算放大器U5输出端、第九电阻R9一端连接，第九电阻R9另一端和第五运算放大器U5反相端、第十电阻R10一端连接，第五运算放大器U5同相端和第十一电阻R11一端、第十二电阻R12一端连接，第十二电阻R12另一端和第六运算放大器U6输出端、第十三电阻R13一端连接，第六运算放大器U6反相端和第十三电阻R13另一端、第十四电阻R14一端连接，第六运算放大器U6同相端和第十五电阻R15一端、第十六电阻R16一端连接，第十六电阻R16另一端和第三连接引脚PA_3连接，第三连接引脚PA_3和MCU的9引脚连接，第十五电阻R15另一端、第十四电阻R14另一端、第十一电阻R11另一端、第八电阻R8另一端和接地端连接。
进一步的，所述控制单元还包括第十七电阻R17、第十八电阻R18、第十九电阻R19、第二十电位器R20、第七运算放大器U7，所述第七运算放大器U7输出端和第二运算放大器U2同相端、第十七电阻R17一端连接，第十七电阻R17另一端和第十八电阻R18一端连接，第十九电阻R19一端和电源连接，第十九电阻R19另一端和第七运算放大器U7同相端、第二十电位器R20的12引脚连接，第二十电位器R20的4引脚和第三电位器R3的4引脚连接，第二十电位器R20的5引脚和第二运算放大器U2输出端连接，第二十电位器R20的3引脚和第一运算放大器U1输出端连接，第二十电位器R20的11引脚、第二十电位器R20的10引脚、第十八电阻R18另一端和接地端连接。
进一步的，所述控制单元还包括第二十一电位器R21、第二十二电阻R22，所述第二十一电位器R21一端和电源连接，第二十一电位器R21另一端、第二十一电位器R21抽头端、第二十二电阻R22一端和第十电阻R10另一端连接，第二十二电阻R22另一端和接地端连接。
进一步的，所述控制单元还包括第二十三电阻R23、第二电容C2，所述第二十三电阻R23一端和电源连接，第二十三电阻R23另一端和第二电容C2一端连接，第二电容C2另一端和接地端连接。
进一步的，所述控制单元还包括第二十四电阻R24，所述第二十四电阻R24一端和第二运算放大器U2输出端连接，第二十四电阻R24另一端和接地端连接。
进一步的，所述控制单元还包括第二十五电阻R25，所述第二十五电阻R25一端和第一运算放大器U1输出端连接，第二十五电阻R25另一端和接地端连接。
进一步的，所述控制单元还包括第二十六电阻R26、第一发光二极管D1，所述第二十六电阻R26一端和电源连接，第二十六电阻R26另一端和第一发光二极管D1阳极连接，第一发光二极管D1阴极和接地端连接。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
本发明可以通过降温设备的输出功率与加工设备的运行功率进行匹配实现环境温度的准确控制。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的整体结构示意图。
图2为本发明提供的控制单元结构示意图。
图3为本发明提供的MCU结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体说明，应当理解，以下文字仅仅用以描述本发明的一种或几种具体的实施方式，并不对本发明具体请求的保护范围进行严格限定。
参阅附图，本发明是一种焊丝加工设备变频器降温装置，包括降温模块，所述降温模块包括控制单元、MCU、降温设备，所述控制单元包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电位器R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一运算放大器U1、第二运算放大器U2、第三运算放大器U3、第二连接引脚PA_2、第一连接引脚PA_1、第一电容C1，所述第一电阻R1一端和电源连接，第一电阻R1另一端和第一运算放大器U1同相端、第二运算放大器U2反相端连接，第一运算放大器U1反相端和MCU的8引脚连接，第一运算放大器U1输出端和第一连接引脚PA_1、第三电位器R3的3引脚连接，第二运算放大器U2输出端和第三电位器R3的5引脚连接，第三电位器R3的11引脚、10引脚和第三运算放大器U3输出端、第二连接引脚PA_2、第五电阻R5一端连接，第二连接引脚PA_2和降温设备连接，第五电阻R5另一端和第一电容C1一端、第三运算放大器U3反相端连接，第三运算放大器U3同相端和第四电阻R4一端、第六电阻R6一端、第三电位器R3的12引脚连接，第三电位器R3的4引脚和电源连接，第六电阻R6另一端和电源连接，第一电容C1另一端、第四电阻R4另一端和接地端连接。
具体地，所述控制单元还包括第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第四运算放大器U4、第五运算放大器U5、第六运算放大器U6、第三连接引脚PA_3，所述第四运算放大器U4输出端和第七电阻R7一端、第一运算放大器U1反相端连接，第七电阻R7另一端和第八电阻R8一端、第四运算放大器U4反相端连接，第四运算放大器U4同相端和第五运算放大器U5输出端、第九电阻R9一端连接，第九电阻R9另一端和第五运算放大器U5反相端、第十电阻R10一端连接，第五运算放大器U5同相端和第十一电阻R11一端、第十二电阻R12一端连接，第十二电阻R12另一端和第六运算放大器U6输出端、第十三电阻R13一端连接，第六运算放大器U6反相端和第十三电阻R13另一端、第十四电阻R14一端连接，第六运算放大器U6同相端和第十五电阻R15一端、第十六电阻R16一端连接，第十六电阻R16另一端和第三连接引脚PA_3连接，第三连接引脚PA_3和MCU的9引脚连接，第十五电阻R15另一端、第十四电阻R14另一端、第十一电阻R11另一端、第八电阻R8另一端和接地端连接。
具体地，所述控制单元还包括第十七电阻R17、第十八电阻R18、第十九电阻R19、第二十电位器R20、第七运算放大器U7，所述第七运算放大器U7输出端和第二运算放大器U2同相端、第十七电阻R17一端连接，第十七电阻R17另一端和第十八电阻R18一端连接，第十九电阻R19一端和电源连接，第十九电阻R19另一端和第七运算放大器U7同相端、第二十电位器R20的12引脚连接，第二十电位器R20的4引脚和第三电位器R3的4引脚连接，第二十电位器R20的5引脚和第二运算放大器U2输出端连接，第二十电位器R20的3引脚和第一运算放大器U1输出端连接，第二十电位器R20的11引脚、第二十电位器R20的10引脚、第十八电阻R18另一端和接地端连接。
具体地，所述控制单元还包括第二十一电位器R21、第二十二电阻R22，所述第二十一电位器R21一端和电源连接，第二十一电位器R21另一端、第二十一电位器R21抽头端、第二十二电阻R22一端和第十电阻R10另一端连接，第二十二电阻R22另一端和接地端连接。
具体地，所述控制单元还包括第二十三电阻R23、第二电容C2，所述第二十三电阻R23一端和电源连接，第二十三电阻R23另一端和第二电容C2一端连接，第二电容C2另一端和接地端连接。
具体地，所述控制单元还包括第二十四电阻R24，所述第二十四电阻R24一端和第二运算放大器U2输出端连接，第二十四电阻R24另一端和接地端连接。
具体地，所述控制单元还包括第二十五电阻R25，所述第二十五电阻R25一端和第一运算放大器U1输出端连接，第二十五电阻R25另一端和接地端连接。
具体地，所述控制单元还包括第二十六电阻R26、第一发光二极管D1，所述第二十六电阻R26一端和电源连接，第二十六电阻R26另一端和第一发光二极管D1阳极连接，第一发光二极管D1阴极和接地端连接。
考虑到降温设备的效率若仅通过采集温度后调节降温设备的输出功率，会导致在起始时间内若温度低于阈值，会让降温设备输出功率直接调节到最大功率，因此通过降温设备的运行功率去匹配变频时加工设备的运行功率，在此实施例中，MCU的10引脚与PA_2连接，让MCU采样变频器的变频信号和第二连接引脚PA_2输出到降温设备的频率控制信号，第一运算放大器U1同相端经第一电阻R1和第二电阻R2设置启动信号阈值，让MCU输入启动信号到第一运算放大器U1反相端，而第二运算放大器U2输出降温设备的上调或下调控制信号，第五电阻R5和第六电阻R6提供第三运算放大器U3输出端基础跳变信号阈值，第五电阻R5和第一电容C1用于第三运算放大器U3反相端信号跳变自激，第三运算放大器U3输出频率控制信号经第二连接引脚PA_2反馈降温设备，MCU对第二连接引脚PA_2输出频率以及变频器输出到加工设备的运行频率进行采样比对，控制第二运算放大器U2同相端输入，第二运算放大器U2输出上调或下调控制信号。
考虑到加工设备并联组网，其运行功率的无功功率会让匹配的加工设备在不运行时导致降温设备仍然进行启动，因此，在此实施例中，先去除MCU采样加工设备的变频信号，以及第一运算放大器U1反相端和MCU的连接，让MCU的11引脚和PA_1连接，让第三连接引脚PA_3去采样加工设备的实际运行功率电流，第二连接引脚PA_2悬空备用，电流信号经第十六电阻R16、第十五电阻R15转换电压后反馈到第六运算放大器U6同相端，第六运算放大器U6、第十三电阻R13、第十四电阻R14对采样的信号进行放大，并经第十二电阻R12反馈到第五运算放大器U5，第九电阻R9和第十电阻R10对第五运算放大器U5反相端和同相端进行虚短，第十电阻R10端输入无功功率信号后，第五运算放大器U5对有功功率的输入信号进行输出下偏，并反馈到第四运算放大器U4同相端，第四运算放大器U4经第七电阻R7和第八电阻R8放大到第一运算放大器U1同相端，以此先让第四运算放大器U4的输出去除设备联动匹配过程中的无功功率后在让第一运算放大器U1进行输出，此时第二连接引脚PA_2仅为降温设备的脉冲频率控制信号反馈到MCU，第一连接引脚PA_1则输出降温设备的启动信号到MCU，第一电阻R1和第二电阻R2为加工设备无运行时的截停信号。
考虑到环境温度，可能因第三运算放大器U3的输出的降温设备频率控制信号在下降沿时在仅通过MCU控制第二运算放大器U2会导致在起始时间内让降温设备输出功率调节到最大功率，因此去除MCU对第二连接引脚PA_2输出频率以及变频器输出到加工设备的运行频率进行采样比对，以及去除第二运算放大器U2同相端和MCU的连接，让第二运算放大器U2的同相端与第七运算放大器U7输出端连接，第七运算放大器U7反相端通过第十七电阻R17和第十八电阻R18设置基础的温度阈值参考电压信号，而第二十电位器R20的3、4、5引脚与第三电位器R3并联让第七运算放大器U7同相端采集降温设备的频率控制信号，第十九电阻R19和第二十电位器R20的连接端则反馈回第七运算放大器U7同相端，当第十九电阻R19和第二十电位器R20连接端的信号低于设置的温度阈值时，第七运算放大器U7无输出使第二运算放大器U2无输出，第三电位器R3的5引脚为低电位进行上调，反之则下调让降温设备的输出功率所带来的降温为所设维持基础温度所需运行的功率后在停止第七运算放大器U7输出。增设第二十一电位器R21和第二十二电阻R22用于第十电阻R10输入调节，第二十三电阻R23和第二电容C2用于备用电源，第二十五电阻R25和第二十四电阻R24用于第二运算放大器U2和第一运算放大器U1无输出时信号下拉，第二十六电阻R26用于第一发光二极管D1限流，第一发光二极管D1用于控制单元启动指示。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (8)
1.一种焊丝加工设备变频器降温装置，包括降温模块，其特征在于，所述降温模块包括控制单元、MCU、降温设备，所述控制单元包括第一电阻、第二电阻、第三电位器、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一运算放大器、第二运算放大器、第三运算放大器、第二连接引脚、第一连接引脚、第一电容，所述第一电阻一端和电源连接，第一电阻另一端和第一运算放大器同相端、第二运算放大器反相端连接，第一运算放大器反相端和MCU的8引脚连接，第一运算放大器输出端和第一连接引脚、第三电位器的3引脚连接，第二运算放大器输出端和第三电位器的5引脚连接，第三电位器的11引脚、10引脚和第三运算放大器输出端、第二连接引脚、第五电阻一端连接，第二连接引脚和降温设备连接，第五电阻另一端和第一电容一端、第三运算放大器反相端连接，第三运算放大器同相端和第四电阻一端、第六电阻一端、第三电位器的12引脚连接，第三电位器的4引脚和电源连接，第六电阻另一端和电源连接，第一电容另一端、第四电阻另一端和接地端连接。
2.根据权利要求1所述的焊丝加工设备变频器降温装置，其特征在于，所述控制单元还包括第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第四运算放大器、第五运算放大器、第六运算放大器、第三连接引脚，所述第四运算放大器输出端和第七电阻一端、第一运算放大器反相端连接，第七电阻另一端和第八电阻一端、第四运算放大器反相端连接，第四运算放大器同相端和第五运算放大器输出端、第九电阻一端连接，第九电阻另一端和第五运算放大器反相端、第十电阻一端连接，第五运算放大器同相端和第十一电阻一端、第十二电阻一端连接，第十二电阻另一端和第六运算放大器输出端、第十三电阻一端连接，第六运算放大器反相端和第十三电阻另一端、第十四电阻一端连接，第六运算放大器同相端和第十五电阻一端、第十六电阻一端连接，第十六电阻另一端和第三连接引脚连接，第三连接引脚和MCU的9引脚连接，第十五电阻另一端、第十四电阻另一端、第十一电阻另一端、第八电阻另一端和接地端连接。
3.根据权利要求1所述的焊丝加工设备变频器降温装置，其特征在于，所述控制单元还包括第十七电阻、第十八电阻、第十九电阻、第二十电位器、第七运算放大器，所述第七运算放大器输出端和第二运算放大器同相端、第十七电阻一端连接，第十七电阻另一端和第十八电阻一端连接，第十九电阻一端和电源连接，第十九电阻另一端和第七运算放大器同相端、第二十电位器的12引脚连接，第二十电位器的4引脚和第三电位器的4引脚连接，第二十电位器的5引脚和第二运算放大器输出端连接，第二十电位器的3引脚和第一运算放大器输出端连接，第二十电位器的11引脚、第二十电位器的10引脚、第十八电阻另一端和接地端连接。
4.根据权利要求2所述的焊丝加工设备变频器降温装置，其特征在于，所述控制单元还包括第二十一电位器、第二十二电阻，所述第二十一电位器一端和电源连接，第二十一电位器另一端、第二十一电位器抽头端、第二十二电阻一端和第十电阻另一端连接，第二十二电阻另一端和接地端连接。
5.根据权利要求1所述的焊丝加工设备变频器降温装置，其特征在于，所述控制单元还包括第二十三电阻、第二电容，所述第二十三电阻一端和电源连接，第二十三电阻另一端和第二电容一端连接，第二电容另一端和接地端连接。
6.根据权利要求1所述的焊丝加工设备变频器降温装置，其特征在于，所述控制单元还包括第二十四电阻，所述第二十四电阻一端和第二运算放大器输出端连接，第二十四电阻另一端和接地端连接。
7.根据权利要求1所述的焊丝加工设备变频器降温装置，其特征在于，所述控制单元还包括第二十五电阻，所述第二十五电阻一端和第一运算放大器输出端连接，第二十五电阻另一端和接地端连接。
8.根据权利要求1所述的焊丝加工设备变频器降温装置，其特征在于，所述控制单元还包括第二十六电阻、第一发光二极管，所述第二十六电阻一端和电源连接，第二十六电阻另一端和第一发光二极管阳极连接，第一发光二极管阴极和接地端连接。
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