CN201744773U - 无输出端反馈逆变焊机控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种无输出端反馈逆变焊机控制装置。该装置包括环节1检测变压器原边电流Ip后一路送至环节5，另一路送至环节2处理后得到焊接电流反馈信号If；环节6处理环节5的PWM信号得到焊接电压反馈信号Uf；环节3根据焊接电压给定信号Ug、焊接电流给定信号Ig、环节2输出的焊接电流反馈信号If和环节6输出的焊接电压反馈信号Uf进行焊接电压、电流特性控制，环节4对最大焊接电流进行限制；环节3产生一个PWM控制信号送至环节5，环节5根据该控制信号以及原边电流信号产生PWM信号，从而实现无输出端反馈的逆变电焊机控制。

Description

无输出端反馈逆变焊机控制装置 

技术领域：

本发明涉及的是一种电焊机，尤其是逆变式电焊机的控制装置。 

背景技术：

逆变电焊机需要检测焊接电压、电流进行反馈控制，从而根据不同焊接方法所输出相应特性的焊接电压和电流。目前逆变电焊机的焊接电压和电流从电焊机的输出端进行检测，容易产生干扰。如果对检测信号进行隔离处理，如采用线性光藕或霍尔传感器，则电路复杂、可靠性降低且成本高。 

发明内容：

本发明针对现有技术的不足，提供一种无输出端反馈逆变焊机的控制装置。该方案采用变压器原边电流检测，通过信号处理实现焊接电流检测；通过系统脉宽调制(PWM)信号的处理实现焊接电压检测，从而实现无输出端反馈的逆变电焊机控制。 

本方案是通过如下措施实现的，主要包括变压器原边电流检测环节1、焊接电流检测环节2、输出特性控制环节3，最大电流限制环节4，脉宽调制(PWM)环节5、焊接电压检测环节6。由环节1检测变压器原边电流Ip后一路送至环节5，另一路送至环节2处理后得到焊接电流反馈信号If。环节6对环节5的PWM信号处理得到焊接电压反馈信号Uf。环节3根据焊接电压给定信号Ug、焊接电流给定信号Ig、环节2输出的焊接电流反馈信号If和环节6输出的焊接电压反馈信号Uf进行焊接电压电流特性控制，环节4进行最大焊接电流限制。环节3产生一个PWM控制信号送至环节5，环节5根据该控制信号以及原边电流信号产生PWM信号。本方案的特征是焊接电压反馈信号Uf通过PWM信号获取，焊接电流反馈信号If通过原边电流信号获取，从而不需要从电焊机的输出端进行焊接电压和焊接电流的检测；本发明采用两路独立的PI运算环节，实现了最大焊接电流限制。 

本方案中焊接电压检测环节(6)焊接电压反馈信号通过计算脉宽调至环节(5)输出的PWM信号得到，而不是从焊机的输出端检测得到。 

本方案中焊接电流检测环节(2)焊接电流反馈信号通过计算原边电流检测环节(1)的原边电流信号，得到原边电流的峰值，根据原边电流峰值和输出电流成正比的关系，计算得到输出电流值，而不是通过电流传感器件在焊机输出端采样得到。 

附图说明：

图1为本发明具体实施方式的结构示意图。 

图2为本发明具体实施方式的电路示意图。 

具体实施方式：

根据附图1叙述本发明的电路组成结构。由环节1检测变压器原边电流Ip后一路送至环节5，另一路送至环节2处理后得到焊接电流反馈信号If。环节6对环节5的PWM信号处理得到焊接电压反馈信号Uf。环节3根据焊接电压给定信号Ug、焊接电流给定信号Ig、环节2输出的焊接电流反馈信号If和环节6输出的焊接电压反馈信号Uf进行焊接电压、电流特性控制，环节4进行最大焊接电流限制。环节3产生一个PWM控制信号送至环节5，环节5根据该控制信号以及原边电流信号产生PWM信号。本方案的特征是焊接电压反馈信号Uf通过PWM信号获取，焊接电流反馈信号If通过原边电流信号获取，从而不需要从电焊机的输出端进行焊接电压和焊接电流的检测。 

原边电流检测环节1中L1是电流互感器，它置于主变压器原边。D1、D2、D3和D4组成全桥整流电路，对L1采样的原边电流信号进行整流并由电阻R30转化为电压信号，从而实现了主变压器原边电流的检测。 

焊接电流检测环节2中，电压比较器U2A采用LM339，Q3采用PNP三极管，当C8的电压未达到环节1中R30的电压时，U2A的4脚电压比5脚电压高，U2A的2脚电压输出低电平使Q3导通，C8处于充电状态，当C8的电压达到环节1中R30的电压时充电停止，所以C8的电压保持在R30电压峰值电压，而R30的峰值电压正比于电焊机的焊接电流，因此C8的电压为焊接电流的反馈信号If。 

输出特性控制环节3中，U1B为运算放大器LM324，U1B与R2、R3、R4、C1组成比例积分(PI)调节器，焊接电流给定信号Ig从R4输入，焊接电流反馈信号If经R1后通过电压跟随器U1D从R2输入，PI运算结果经R5输出至环节5中U3的5脚进行PWM控制。Uf为6输出的焊接电压反馈信号，当Uf小于R8的电压时U2B的1脚翻转为低电平，使电压跟随器U1D的输入电压将由If减小到R1与R6的分压，输出焊接电流增大，实现了恒流外拐的输出特性。 

最大电流限制环节4中，U1C与R9、R10、R11、R12、C2组成PI调节器，当焊接电流反馈信号If大于R11与R12的分压时，U2C的8脚电压开始下降，使Q1导通，从而使环节3中U1B的7脚电压不超过U1C的8脚电压，实现最大焊接电流限制。 

脉宽调制环节5中，U3为电流模式PWM控制芯片UC3846，Q2为NPN三极管，U3的内部运算放大器结成电压跟随器，变压器原边电流信号从R23、R22进入U3的电流检测端4脚进行峰值电流控制，同时变压器原边电流信号经R19接U3的电流封锁端，当出现过流时 实现对输出的PWM信号封锁。 

环节6中，D5、D6阳极接5中U3的PWM输出端11脚和14脚，PWM信号经R28与C9滤波得到PWM信号占空比的平均值，由于逆变焊机的焊接电压正比于PWM信号占空比，因此R29上的电压正比与电焊机的焊接电压，故该电压为焊接电压反馈信号Uf。 

Claims (4)

1.无输出端反馈逆变焊机控制装置，其特征是该装置包括原边电流检测环节(1)，焊接电流检测环节(2)，输出特性控制环节(3)，最大电流限制环节(4)，脉宽调制(PWM)环节(5)、焊接电压检测环节(6)。

2.根据权利要求1所述的无输出端反馈逆变焊机控制装置，其特征是焊接电压检测环节(6)焊接电压反馈信号通过计算脉宽调至环节(5)信号得到的。

3.根据权利要求1所述的无输出端反馈逆变焊机控制装置，其特征是焊接电流检测环节(2)焊接电流反馈信号通过计算原边电流检测环节(1)信号得到的。

4.根据权利要求1所述的无输出端反馈逆变焊机控制装置，其特征是输出特性控制环节(3)和最大电流限制环节(4)为两个独立的PI调节器。 

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