CN1385955A - 焊接电源电网电压波动等分区间查表补偿方法 - Google Patents

Abstract

焊接电源电网电压波动等分区间查表补偿方法属于焊接技术领域。本发明将电网电压额定值波动在－15%—+15%范围内等分成若干区间,可以等分成16区间,也可以等分成32区间,每一区间对应一个主回路功率可控硅的应需修正的值,当数字信号处理器经A/D转换获得电网电压波动直流信号,通过查表程序在其对应区间寻找一个对应的电网电压波动移相相位修正值,再与数字信号处理器原先软件设定的移相相位值进行加或减处理,处理后的控制信号经光电隔离直接驱动焊接主回路功率可控硅。本发明具有实质性特点和显著进步,本发明避免了复杂模拟器件构成的电网电压补偿电路,其控制电路非常简单,可靠性得到了很大提高,数字化的处理过程稳定,控制精度得到保证。

Description

焊接电源电网电压波动等分区间查表补偿方法

技术领域：本发明涉及的是一种焊接电源电网电压波动补偿方法，特别是一种焊接电源电网电压波动等分区间查表补偿方法，属于焊接技术领域。

背景技术：电网电压的波动是电力行业不能解决的问题，但按标准有一定的波动范围，一般为额定电压值的-15％-+15％范围内波动，另外，在企业电网中用电高峰与用电谷底不同时间段电网电压的差值也很大，因此在焊接电源控制电路设计中为保证焊接输出回路的稳定和焊接工作参数的稳定，必须要设置电网电压的补偿环节。经文献检索发现，刘作英在《电焊机》，2000(11)上撰文“CO₂气体保护焊机的网压波动补偿”，该文提出采用传统的焊接电源电网电压波动补偿方法即采用模拟器件组成的电网电压波动采样电路，其输出为模拟信号，将该模拟信号与控制焊接输出回路的模拟控制电路的给定信号进行增或减的累加，以达到修正控制焊接主回路功率器件的信号，如修正可控硅焊接电源中主回路功率可控硅导通角的大小。这种电网电压波动补偿方法在理论上是很优秀的方法，可以实时补偿，但是实际上这种采用模拟元件组成的电网电压波动补偿电路受环境温度及元器件一致性的影响很大，这种模拟器件当温度从25℃变化到70℃时，模拟器件本身的工作点就要漂移很多，电网电压波动补偿往往还补偿不了模拟器件工作点漂移，因此这种电网电压波动补偿作用是极其有限的。

发明内容：本发明针对现有技术的不足和缺陷，提供一种焊接电源电网电压波动等分区间查表补偿方法，使本发明的应用避免了现有技术中复杂模拟器件构成的电压波动补偿电路，提高了控制电路的控制精度。电网电压以交流方式供电，其电压处于波动状态，一般控制在额定值的-15％-+15％范围之间，企业电网也会因用电不均衡或某一城市电网用电不均衡，电网供电电压的上下值会出现很大差异，甚至超出额定值的-15％-+15％范围之外，采用数字化的等分区间查表方式进行电网电压补偿可以将电网电压波动引起的焊接输出主回路稳定在一定的波动范围内，确保焊接工作点的稳定。

交流电网电压经主变压器T1的次级线圈X降压，经二极管D1、D2、D3、D4整流，经电容C1、C2滤波形成纹波系数很小的直流信号，此直流信号经稳压管Z1、Z2，电阻R1、R2与数字信号处理器的A/D脚相连接，然后，由数字信号处理器片上的A/D转换模块把电网电压波动的模拟信号转换成电网电压波动的数字信号，数字信号处理器根据电网电压波动的数字信号经软件编程查询电网电压波动等分区间补偿表，给出主回路功率可控硅因电网电压波动所需修正的移相相位值，然后，此修正的移相相位值与主回路功率可控硅所设定移相相位值进行加或减的处理，形成主回路功率可控硅的移相相位值，经光电隔离驱动焊接电源主回路功率可控硅，从而稳定控制焊接电源的输出工作点。

此电网电压波动等分区间补偿表是通过大量试验制成的，其主要核心内容是将电网电压额定值波动在-15％-+15％范围内等分成若干区间，可以等分成16区间，也可以等分成32区间，每一区间对应一个主回路功率可控硅的应需修正的值，当数字信号处理器经A/D转换获得电网电压波动直流信号，通过查表程序在其对应区间寻找一个对应的电网电压波动移相相位修正值，再与数字信号处理器原先软件设定的移相相位值进行加或减处理，处理后的控制信号经光电隔离直接驱动焊接主回路功率可控硅。

如果由于某种原因，电网电压波动处于-15％-+15％范围之外，则不设等分区间，只设二个上超和下超区间即设一个大于+15％额定值和一个小于-15％额定值的区间，在这二个区间设置相应的电网电压波动移相相位修正值。

本发明具有实质性特点和显著进步，本发明采用数字信号处理器进行电网电压波动补偿，用软件化的数字方式进行等分区间查表补偿方法，避免了复杂模拟器件构成的电网电压补偿电路，其控制电路非常简单，可靠性得到了很大提高，而且数字化的处理过程稳定，控制精度得到保证。

附图说明：图1本发明控制电路实例示意图

具体实施方式：如图1所示，本发明交流电网电压经主变压器T1的次级线圈X降压，经二极管D1、D2、D3、D4整流，经电容C1、C2滤波形成纹波系数很小的直流信号，此直流信号经稳压管Z1、Z2，电阻R1、R2与数字信号处理器3的A/D脚相连接，然后，由数字信号处理器3片上的A/D转换模块把电网电压波动的模拟信号转换成电网电压波动的数字信号，数字信号处理器3根据电网电压波动的数字信号经软件编程查询电网电压波动等分区间补偿表，给出主回路功率可控硅2因电网电压波动所需修正的移相相位值，然后，此修正的移相相位值与主回路功率可控硅2所设定移相相位值进行加或减的处理，形成主回路功率可控硅2的移相相位值，经光电隔离1驱动焊接电源主回路功率可控硅2，稳定控制焊接电源的输出工作点。

以下通过一个控制电路的实例来实现本发明的目的，控制电路的构成和连接方式为：二极管D1的阳极，D3的阴极与主变压器T1的次级线圈X的a端连接，二极管D2的阳极，D4的阴极与主变压器T1的次级线圈X的b端连接，二极管D1、D2的阳极与电解电容C1的正端、电容C2、稳压管Z1的阴极连接，稳压管Z1的阳极与电阻R1连接，电阻R1、R2、稳压管Z1的阴极与数字信号处理器3的A/D脚连接，二极管D3、D4的阳极、电解电容C1的负端、电容C2、电阻R2、稳压管Z2的阳极并接接地GND。

Claims (3)

1、一种焊接电源电网电压波动等分区间查表补偿方法，其特征在于将电网电压额定值波动在-15％-+15％范围内等分成若干区间，可以等分成16区间，也可以等分成32区间，每一区间对应一个主回路功率可控硅(2)的应需修正的值，当数字信号处理器(3)经A/D转换获得电网电压波动直流信号，通过查表程序在其对应区间寻找一个对应的电网电压波动移相相位修正值，再与数字信号处理器(3)原先软件设定的移相相位值进行加或减处理，处理后的控制信号经光电隔离(1)直接驱动焊接主回路功率可控硅(2)。

2、根据权利要求1所述的这种焊接电源电网电压波动等分区间查表补偿方法，其特征是电网电压波动处于-15％-+15％范围之外，则不设等分区间，只设二个上超和下超区间即设一个大于+15％额定值和一个小于-15％额定值的区间，在这二个区间设置相应的电网电压波动修正移相相位修正值。

3、根据权利要求1所述的这种焊接电源电网电压波动等分区间查表补偿方法，其特征是交流电网电压经主变压器T1的次级线圈X降压，经二极管D1、D2、D3、D4整流，经电容C1、C2滤波形成纹波系数很小的直流信号，此直流信号经稳压管Z1、Z2，电阻R1、R2与数字信号处理器(3)的A/D脚相连接，然后，由数字信号处理器(3)片上的A/D转换模块把电网电压波动的模拟信号转换成电网电压波动的数字信号，数字信号处理器(3)根据电网电压波动的数字信号经软件编程查询电网电压波动等分区间补偿表，给出主回路功率可控硅(2)因电网电压波动所需修正的移相相位值，然后，此修正的移相相位值与主回路功率可控硅(2)所设定移相相位值进行加或减的处理，形成主回路功率可控硅(2)的移相相位值，经光电隔离(1)驱动焊接电源主回路功率可控硅(2)，稳定控制焊接电源的输出工作点。

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