CN201824044U - 逆变焊机的控制电路结构 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及逆变焊机，具体是一种逆变焊机的控制电路结构。能在具备电弧弧长控制功能的前提下，使逆变焊机的送丝机接口能与普通焊机的送丝机接口兼容，包括为焊枪及送丝机分别提供焊接电源输出和驱动电源输出的逆变电源、控制逆变电源输出的主控模块，主控模块包含送丝机控制模块和电弧弧长反馈模块，电弧弧长反馈模块包含电压采集电路、电流采样电路、以数字电路或模拟电路实现的电弧弧长确定模块，电弧弧长确定模块的输入端与采样电路的输出端相连，输出端与主控模块的送丝机控制模块相连。结构合理、简单，使用效果好，不用增加外部采样导线，就使逆变焊机能具有电弧弧长控制功能，且送丝机接口又能与普通焊机的送丝机接口兼容。

Description

逆变焊机的控制电路结构
技术领域
本实用新型涉及逆变焊机，具体是一种逆变焊机的控制电路结构。
背景技术
现有具备电弧弧长控制功能的逆变焊机都是在焊枪处增设两根长导线对电弧弧长电压进行采样，并将弧长电压采样信号引至焊机主控模块中的送丝机控制模块，形成电弧弧长控制闭环，通过送丝机控制模块去控制送丝电机的送丝速度，进而达到调节电弧弧长的目的。但是由于需要在焊枪与焊机主控模块之间增加两根采样导线，使得具备电弧弧长控制功能的焊机的送丝机接口与普通逆变焊机的送丝机接口不能兼容，即两种焊机的送丝机不能互换使用，非常不利于焊机资源的调配和优化，给用户带来许多不便。
普通逆变焊机的送丝机接口只能容纳6根导线，如果要增加两根采样导线，就必须更换其接口和连接电缆，这样就使得送丝机成为了非通用设备。一方面会增加工厂的使用成本，另一方面在送丝机出现故障时，因可能无法及时更换而对工厂的生产造成不利的影响。
发明内容
本实用新型为了能在具备电弧弧长控制功能的前提下，使逆变焊机的送丝机接口能与普通焊机的送丝机接口兼容，提供了一种逆变焊机的控制电路结构。
本实用新型是采用如下技术方案实现的：逆变焊机的控制电路结构，包括为焊枪及送丝机分别提供焊接电源输出和驱动电源输出的逆变电源、控制逆变电源输出的主控模块，所述主控模块包含有送丝机控制模块，所述主控模块还包含电弧弧长反馈模块，所述电弧弧长反馈模块包含针对逆变电源的焊接电源输出进行电压采集的电压采集电路、进行电流采集的电流采样电路、及以数字电路或模拟电路实现的电弧弧长确定模块，电弧弧长确定模块的输入端与电压采集电路及电流采样电路的输出端相连，输出端与主控模块的送丝机控制模块相连。
如图2所示，本实用新型的理论依据如下：U0为逆变电源的焊接电源输出的输出电压；I0为逆变电源的焊接电源输出的输出电流；R为逆变电源的焊接电源输出到焊枪之间焊接回路的等效电阻，电阻值固定；U为焊接时的电弧弧长电压；因此依据欧姆定律：R=(U0- U)/I0，可知电弧的弧长电压U=U0-I0R，即电弧的弧长电压U可以由逆变电源的焊接电源输出的输出电压U0和输出电流I0求得。
本实用新型的工作过程如下：电压采集电路和电流采样电路对逆变电源的焊接电源输出进行采样，并将采样获得的输出电压采样值Uf和输出电流采样值If传输至电弧弧长确定模块，由电弧弧长确定模块解算出电弧的弧长电压U，并送至送丝机控制模块，送丝机控制模块控制送丝电机两端的驱动电压，使送丝机的送丝速度发生改变，进而使电弧弧长发生改变。在逆变电源的焊接电源输出的输出电压U0一定的情况下，当焊接电弧的弧长变长，则逆变电源的焊接电源输出的输出电流I0必然减小，依据焊接电弧的弧长电压与输出电压U0和输出电流I0的关系，焊接电弧的弧长电压U变大；因此，当电弧弧长确定模块解算出电弧的弧长电压U变大，送丝机控制模块控制送丝电机两端的驱动电压加快送丝速度，使焊接电弧的弧长减小；反之，则使焊接电弧的弧长变大。其中，实现上述功能的电弧弧长确定模块对于本领域的技术人员来说很容易实现；所述电压采样电路和电流采样电路直接采用现有功能采样电路即可。
与现有技术相比，本实用新型在主控模块中增设电弧弧长反馈模块，依据逆变电源的焊接电源输出的输出电压和输出电流求得电弧的弧长电压，效果与直接采集电弧的弧长电压是一样的，使得逆变焊机不用增加外部采样导线就能具有电弧弧长控制功能，送丝机接口又能与普通焊机的送丝机接口兼容。不用增加外部采样导线，有效避免了因导线接触不良、断线等引起的故障，使焊机工作更可靠；并由于电弧弧长反馈模块在焊机内部，避免了外接导线带来的电磁干扰，更有利于送丝速度的稳定控制；且送丝机可以互换，实现了送丝机资源的共享，一方面降低了用户的的使用成本，另一方面在送丝机出现故障时，不会因此延误生产进度。
本实用新型结构合理、简单，使用效果好，不用增加外部采样导线，就使逆变焊机能具有电弧弧长控制功能，且送丝机接口又能与普通焊机的送丝机接口兼容。
附图说明
图1为本实用新型的原理方框图；
图2为本实用新型工作原理的等效电路图；
图3为本实用新型一具体电弧弧长反馈模块的电路原理图。
具体实施方式
如图1所示，逆变焊机的控制电路结构，包括为焊枪及送丝机分别提供焊接电源输出和驱动电源输出的逆变电源、控制逆变电源输出的主控模块，所述主控模块包含有送丝机控制模块，所述主控模块还包含电弧弧长反馈模块，所述电弧弧长反馈模块包含针对逆变电源的焊接电源输出进行电压采集的电压采集电路、进行电流采集的电流采样电路、及以数字电路或模拟电路实现的电弧弧长确定模块，电弧弧长确定模块的输入端与电压采集电路及电流采样电路的输出端相连，输出端与主控模块的送丝机控制模块相连。
电弧弧长反馈模块的一具体电路原理图如图3所示：电压采样电路采用分压电路实现，由电阻R1、R3的串联支路和运算放大器N1组成，电阻R1、R3的连接节点与运算放大器N1的同相端连接，运算放大器N1的反相端与运算放大器N1的输出端连接，逆变电源的焊接电源输出经电阻R1、R3的串联支路接地；电流采样电路由电阻R2、R4、R5和运算放大器N2组成的反相器实现，运算放大器N2的同相端经电阻R4接地，运算放大器N2的反相端经电阻R2与逆变电源的焊接电源输出相连，运算放大器N2的反相端经电阻R5与运算放大器N2的输出端连接；
电弧弧长确定模块由加权电路、加法器、嵌位电路组成，所述加权电路为由电阻R6、电位器W1、电阻R7串联构成的串联支路，串联于运算放大器N1、N2的输出端之间；加法器由电阻R8、R9、R10、电容C1和运算放大器N3组成，运算放大器N3的反相端经电阻R8接地，并经电阻R9与运算放大器N3的输出端相连，电阻R10与电容C1串联构成的串联支路，与电阻R9并联；嵌位电路为由电阻R11和二极管V1串联构成的串联支路，二极管V1的阴极经电阻R11与运算放大器N3的输出端相连，二极管V1的阳极接地，电阻R11和二极管V1的连接节点为电弧弧长确定模块的输出。其工作过程如下：电压采样信号Uf经过分压电路后，得到一个低电压信号，再经过电阻R6进行加权；电流采样信号If（实为一电压值）经过反相器反向放大后变为负电压信号，再通过电阻R7和电位器W1进行加权，加权系数可由W1进行调节；加权后的正电压信号和负电流信号通过加法器进行加法运算，实现电压信号和电流信号的求差，求差后的信号经过嵌位电路使输出信号U保持正值（弧长电压不能为负）。

Claims (1)

1.一种逆变焊机的控制电路结构，包括为焊枪及送丝机分别提供焊接电源输出和驱动电源输出的逆变电源、控制逆变电源输出的主控模块，所述主控模块包含有送丝机控制模块，其特征在于：所述主控模块还包含电弧弧长反馈模块，所述电弧弧长反馈模块包含针对逆变电源的焊接电源输出进行电压采集的电压采集电路、进行电流采集的电流采样电路、及以数字电路或模拟电路实现的电弧弧长确定模块，电弧弧长确定模块的输入端与电压采集电路及电流采样电路的输出端相连，输出端与主控模块的送丝机控制模块相连。
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