CN1733366A - 电弧喷涂电源数字控制系统 - Google Patents

电弧喷涂电源数字控制系统 Download PDF

Info

Publication number
CN1733366A
CN1733366A CN 200510027927 CN200510027927A CN1733366A CN 1733366 A CN1733366 A CN 1733366A CN 200510027927 CN200510027927 CN 200510027927 CN 200510027927 A CN200510027927 A CN 200510027927A CN 1733366 A CN1733366 A CN 1733366A
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
arc spraying
circuit
signal processor
digital
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN 200510027927
Other languages
English (en)
Other versions
CN100387358C (zh
Inventor
华学明
舒晶
李铸国
舒亮
蔡艳
陈海鸣
方君华
陈宝林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kangfu Industry Co Ltd Shanghai
Shanghai Jiaotong University
Original Assignee
Kangfu Industry Co Ltd Shanghai
Shanghai Jiaotong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kangfu Industry Co Ltd Shanghai, Shanghai Jiaotong University filed Critical Kangfu Industry Co Ltd Shanghai
Priority to CNB2005100279275A priority Critical patent/CN100387358C/zh
Publication of CN1733366A publication Critical patent/CN1733366A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100387358C publication Critical patent/CN100387358C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)
  • Electrostatic Spraying Apparatus (AREA)

Abstract

一种电弧喷涂电源数字控制系统，属于表面技术领域。本发明包括：电源变压器、可控硅整流电路、信号调理电路、数字信号处理器、霍尔电流传感器、霍尔电压传感器、两个光电隔离电路、H桥送丝电路、单片机，信号调理电路输出信号输入数字信号处理器，数字信号处理器通过信号处理和运算输出触发脉冲信号，触发脉冲信号输入光电隔离电路，光电隔离电路输出信号控制与电源变压器输出端相连的可控硅整流电路，数字信号处理器输出信号输入光电隔离电路。本发明用全数字控制电弧喷涂电源替代模拟控制或模拟和数字混合控制电弧喷涂电源，以提高电弧喷涂电源的稳定性、工艺性、可靠性、灵活性，实现喷涂电源的信息化、数字化控制。

Description

电弧喷涂电源数字控制系统
技术领域
本发明涉及的是一种表面加工技术领域的控制系统，具体地说，是一种电弧喷涂电源数字控制系统。
背景技术
电弧喷涂是一种在金属丝之间产生电弧，金属丝高温熔化后被高速气流雾化，并以很高的速度将雾化的粒子喷涂到金属表面的技术。电弧喷涂以其效率高、能耗低、生产效率高、成本低，涂层结合强度高和优异的涂层性能成为喷涂中最具有竞争力的一种喷涂技术。电弧喷涂电源是保证喷涂质量的关键因素之一。目前，常用的电弧喷涂电源主要为硅整流式电源和可控硅整流式电源，控制电路采用模拟电路或单片机控制方式。
经对现有技术文献的检索发现，李鹤歧“电脑控制电弧喷涂设备的研制”(《甘肃工业大学学报》，Vol.24No.2Jun.1998)文中指出的ASM-630DN型电弧喷涂电源采用单片机实现对喷涂电源的外特性、动特性、送丝速度的精确控制，此控制系统由MCS96系列单片机8098、程序存储器2764、并行I/O接口8255、数字触发电路8253、采样放大电路、同步电路及显示驱动电路等组成。此系统虽然采用软件编程控制外特性及喷涂过程，但其不足之处是：(1)由于主回路可控硅的触发需数字触发电路8253、程序的存储需程序存储器2764、功能按键需通过并行I/O接口8255输入单片机、信号采集需采样放大电路输入单片机，因此控制电路的集成度低、电路复杂；(2)控制系统中单片机不仅控制外特性及喷涂过程而且控制参数显示电路、参数预置等人机界面系统，因此电路结构设计模块化程度低。(3)由于系统中含有模拟电路，因此控制系统实质为模拟和数字混和控制方式，没有实现全数字化控制。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种电弧喷涂电源数字控制系统，使其用全数字控制电弧喷涂电源替代模拟控制或模拟和数字混合控制电弧喷涂电源，以提高电弧喷涂电源的稳定性、工艺性、可靠性、灵活性，实现喷涂电源的信息化、数字化控制。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：电源变压器、可控硅整流电路、信号调理电路、数字信号处理器、霍尔电流传感器、霍尔电压传感器、两个光电隔离电路、H桥送丝电路、单片机，信号调理电路输出信号输入数字信号处理器，数字信号处理器通过信号处理和运算输出触发脉冲信号，触发脉冲信号输入光电隔离电路，光电隔离电路输出信号控制与电源变压器输出端相连的可控硅整流电路，数字信号处理器输出信号输入光电隔离电路，光电隔离电路输出信号控制电弧喷涂的H桥送丝电路，电弧喷涂电流和电压分别经霍尔电流传感器和霍尔电压传感器检测，霍尔电流传感器和霍尔电压传感器检测信号输入数字信号处理器，通过数字信号处理器的信号处理进行反馈控制，单片机串行口与数字信号处理器串行口连接进行双向数据通信。
所述的信号调理电路，检测电网电压波动信号，信号调理电路输出信号输入数字信号处理器，经信号处理和运算输出触发脉冲信号通过光电隔离电路控制与电源变压器输出端相连的可控硅整流电路。
所述的霍尔电压传感器，检测电弧喷涂电压输入数字信号处理器反馈控制喷涂电源的外特性。
所述的霍尔电压传感器，检测电弧喷涂电流输入数字信号处理器，经信号处理和运算输出脉冲宽度可调的脉冲信号通过光电隔离电路控制H桥送丝电路的送丝速度从而提高喷涂电流的稳定性。
所述的单片机，控制液晶显示器和键盘，电弧喷涂参数的设置由键盘输入、液晶显示，数字信号处理器通过串行口与单片机通信交换数据获得电弧喷涂参数的设置值。
电弧喷涂过程中，霍尔电压传感器检测电弧喷涂电压，经数字信号处理器片上的数模转换模块转换成数字量，通过信号处理和运算反馈控制喷涂电源的外特性。霍尔电流传感器检测电弧喷涂电流，经数字信号处理器片上的数模转换模块转换成数字量，通过信号处理和运算由数字信号处理器片上的PWM模块输出脉冲宽度可调的脉冲信号，经光电隔离电路控制H桥送丝电路的送丝速度从而提高喷涂电流的稳定性。可控硅的移相触发由数字信号处理器片上的PWM模块输出的脉冲经光电隔离电路控制移相角大小。液晶显示器和键盘作为全数字化控制喷涂电源的人机界面由单片机控制，数字信号处理器通过串行口与单片机进行通信交换数据获得电弧喷涂参数的设置值。全数字控制的电弧喷涂电源方法使电弧喷涂电源的控制由“硬”向“软”，“模拟”向“数字”的转变。
本发明采用高集成度数字信号处理器和单片机双CPU作为控制核心，数字信号处理器对输入信号进行数字信号处理从而输出信号控制可控硅整流电路，实现喷涂电弧外特性控制。单片机控制管理喷涂电源的液晶显示器、键盘等人机界面系统。数字信号处理器通过串行口与单片机通讯进行数据的传递和交换。此系统具有控制电路高集成、电路结构模块化、参数设置和显示人性化等特点，实现了全数字化控制。
附图说明
图1为本发明结构框图。
具体实施方式
如图1所示，本发明包括：电源变压器、可控硅整流电路、信号调理电路、数字信号处理器、霍尔电流传感器、霍尔电压传感器、两个光电隔离电路、H桥送丝电路、单片机，信号调理电路输出信号输入数字信号处理器，数字信号处理器通过信号处理和运算输出触发脉冲信号，触发脉冲信号输入光电隔离电路，光电隔离电路输出信号控制与电源变压器输出端相连的可控硅整流电路，数字信号处理器输出信号输入光电隔离电路，光电隔离电路输出信号控制电弧喷涂的H桥送丝电路，电弧喷涂电流和电压分别经霍尔电流传感器和霍尔电压传感器检测，霍尔电流传感器和霍尔电压传感器检测信号输入数字信号处理器，通过数字信号处理器的信号处理进行反馈控制，单片机串行口与数字信号处理器串行口连接进行双向数据通信。
所述的数字信号处理器，选用美国TI公司生产的型号为TMS320F2407。
所述的霍尔电压传感器，选用日本HINODE电气公司生产的，型号为HFP2-001。
所述的可控硅整流电路，选用带平衡电抗器双反星形型可控硅整流电路，其中，可控硅采用型号为日本三菱公司生产的TM150SA-6。
所述的霍尔电流传感器，选用日本HINODE电气公司生产的，型号为HAS1-300。
所述的信号调理电路，检测电网电压波动信号，信号调理电路输出信号输入数字信号处理器，经信号处理和运算输出触发脉冲信号通过光电隔离电路控制与电源变压器输出端相连的可控硅整流电路。
所述的霍尔电压传感器，检测电弧喷涂电压输入数字信号处理器反馈控制喷涂电源的外特性。
所述的霍尔电压传感器，检测电弧喷涂电流输入数字信号处理器，经信号处理和运算输出脉冲宽度可调的脉冲信号通过光电隔离电路控制H桥送丝电路的送丝速度从而提高喷涂电流的稳定性。
美国ATMEL公司生产的型号为AT89C52单片机控制液晶显示器和键盘，电弧喷涂参数的设置由键盘输入、液晶显示，数字信号处理器通过片上SCI串行口与单片机通信交换数据获得电弧喷涂参数的设置值。

Claims (5)

1.一种电弧喷涂电源数字控制系统，包括：电源变压器、可控硅整流电路、霍尔电流传感器、霍尔电压传感器、两个光电隔离电路、单片机，其特征在于，还包括：数字信号处理器、信号调理电路、H桥送丝电路，信号调理电路输出信号输入数字信号处理器，数字信号处理器通过信号处理和运算输出触发脉冲信号，触发脉冲信号输入光电隔离电路，光电隔离电路输出信号控制与电源变压器输出端相连的可控硅整流电路，数字信号处理器输出信号输入光电隔离电路，光电隔离电路输出信号控制电弧喷涂的H桥送丝电路，电弧喷涂电流和电压分别经霍尔电流传感器和霍尔电压传感器检测，霍尔电流传感器和霍尔电压传感器检测信号输入数字信号处理器，通过数字信号处理器的信号处理进行反馈控制，单片机串行口与数字信号处理器串行口连接进行双向数据通信。
2.根据权利要求1所述的电弧喷涂电源数字控制系统，其特征是，所述的信号调理电路，检测电网电压波动信号，信号调理电路输出信号输入数字信号处理器，经信号处理和运算输出触发脉冲信号通过光电隔离电路控制与电源变压器输出端相连的可控硅整流电路。
3.根据权利要求1所述的电弧喷涂电源数字控制系统，其特征是，所述的霍尔电压传感器，检测电弧喷涂电压输入数字信号处理器反馈控制喷涂电源的外特性。
4.根据权利要求3所述的电弧喷涂电源数字控制系统，其特征是，所述的霍尔电压传感器，检测电弧喷涂电流输入数字信号处理器，经信号处理和运算输出脉冲宽度可调的脉冲信号通过光电隔离电路控制H桥送丝电路的送丝速度从而提高喷涂电流的稳定性。
5.根据权利要求1所述的电弧喷涂电源数字控制系统，其特征是，所述的单片机，控制液晶显示器和键盘，电弧喷涂参数的设置由键盘输入、液晶显示，数字信号处理器通过串行口与单片机通信交换数据获得电弧喷涂参数的设置值。
CNB2005100279275A 2005-07-21 2005-07-21 电弧喷涂电源数字控制系统 Expired - Fee Related CN100387358C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2005100279275A CN100387358C (zh) 2005-07-21 2005-07-21 电弧喷涂电源数字控制系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2005100279275A CN100387358C (zh) 2005-07-21 2005-07-21 电弧喷涂电源数字控制系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1733366A true CN1733366A (zh) 2006-02-15
CN100387358C CN100387358C (zh) 2008-05-14

Family

ID=36076110

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2005100279275A Expired - Fee Related CN100387358C (zh) 2005-07-21 2005-07-21 电弧喷涂电源数字控制系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN100387358C (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102352476A (zh) * 2011-09-29 2012-02-15 北京工业大学 一种直流脉冲电弧加工系统及电弧加工方法
CN103256016A (zh) * 2013-05-08 2013-08-21 西安贯通能源科技有限公司 用于井下电脉冲作业的自动送丝装置及其自动送丝方法
CN103614686A (zh) * 2013-11-17 2014-03-05 中国人民解放军装甲兵工程学院 异质双丝喷涂及热处理制备金属间化合物复合涂层的方法
CN104038071A (zh) * 2014-06-23 2014-09-10 苏州热工研究院有限公司 一种基于移相全桥的逆变式电弧喷涂电源
CN109116790A (zh) * 2018-10-31 2019-01-01 徐波 一种电弧喷涂机电源集成控制系统

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4122327A (en) * 1975-07-17 1978-10-24 Metco Inc. Automatic plasma flame spraying process and apparatus
US5296667A (en) * 1990-08-31 1994-03-22 Flame-Spray Industries, Inc. High velocity electric-arc spray apparatus and method of forming materials
CN2176193Y (zh) * 1993-08-02 1994-09-07 刘成铭 表面技术用多功能电源装置
US5482734A (en) * 1994-05-20 1996-01-09 The Miller Group, Ltd. Method and apparatus for controlling an electric arc spraying process
US6758423B1 (en) * 1999-09-17 2004-07-06 Nordson Corporation Spray gun with data device and method of control
US6369350B1 (en) * 2001-05-30 2002-04-09 Thermal Dynamics Corporation Plasma-arc torch system with pilot re-attach circuit and method
JP4619590B2 (ja) * 2001-09-27 2011-01-26 株式会社ダイヘン 電気アーク溶射におけるアーク不良検出方法
CN1186162C (zh) * 2002-06-27 2005-01-26 上海交通大学 可控硅焊机主回路的数字驱动电路

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102352476A (zh) * 2011-09-29 2012-02-15 北京工业大学 一种直流脉冲电弧加工系统及电弧加工方法
CN102352476B (zh) * 2011-09-29 2013-08-21 北京工业大学 一种直流脉冲电弧加工系统及电弧加工方法
CN103256016A (zh) * 2013-05-08 2013-08-21 西安贯通能源科技有限公司 用于井下电脉冲作业的自动送丝装置及其自动送丝方法
CN103256016B (zh) * 2013-05-08 2015-09-16 西安贯通能源科技有限公司 用于井下电脉冲作业的自动送丝装置及其自动送丝方法
CN103614686A (zh) * 2013-11-17 2014-03-05 中国人民解放军装甲兵工程学院 异质双丝喷涂及热处理制备金属间化合物复合涂层的方法
CN104038071A (zh) * 2014-06-23 2014-09-10 苏州热工研究院有限公司 一种基于移相全桥的逆变式电弧喷涂电源
CN109116790A (zh) * 2018-10-31 2019-01-01 徐波 一种电弧喷涂机电源集成控制系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN100387358C (zh) 2008-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102091850B (zh) 具有平滑过渡双脉冲参数的铝合金数字化焊机
CN1733366A (zh) 电弧喷涂电源数字控制系统
CN101963801A (zh) 一种模块化智能焊接电源系统及实现焊接电源系统联机方法
CN101698265A (zh) 全数字化双逆变型交变磁控电弧发生装置
CN201906913U (zh) 一种高速埋弧焊过程弧长控制装置
CN106208684A (zh) 伪连续导电模式单电感双输出开关变换器组合型动态续流控制方法及其装置
CN102158114B (zh) 一种四象限级联型高压变频器功率单元测控方法及装置
CN2814478Y (zh) 仪器仪表专用稳压电源装置
CN105553074A (zh) 基于dsp+arm双核的太阳能光伏智能充电器人机交互系统
CN201572990U (zh) 全数字化双逆变型交变磁控电弧发生装置
CN201976063U (zh) 一种四象限级联型高压变频器功率单元测控装置
CN206401902U (zh) 一种基于等电压等电流技术低压自动无功功率补偿装置
CN202111474U (zh) 带预测快速响应的有源滤波器闭环控制系统
CN2503655Y (zh) 一种静止无功补偿装置
CN2643540Y (zh) 三相电力节电器
CN201436128U (zh) 全数字逆变式熔化极脉冲气体保护焊机
CN202940575U (zh) 数字式线路保护装置
CN2919694Y (zh) 高稳晶振的控制装置
CN110581590A (zh) 一种基于电压调节的太阳能发电控制系统
CN110277905A (zh) 电源的数字控制方法、功率因数校正级、以及功率因数校正方法
CN204905875U (zh) 一种基于avr单片机和pc机的电网无功补偿装置
CN201590802U (zh) 一种智能节电装置
CN204597791U (zh) 一种基于dsp的数字开关电源
CN203481823U (zh) 一种智能用电负荷控制器
CN203278239U (zh) 磁控电抗器控制器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20080514

Termination date: 20130721