CN202741915U - 逆变恒流电阻焊智能控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种逆变恒流电阻焊智能控制系统，它包括依次连接的半控全桥整流滤波电路、逆变电路和整流电路，所述半控全桥整流滤波电路和逆变电路均与智能控制装置连接。本系统将工作的开关频率提高到1000Hz，从而相对传统工频电阻焊的20ms响应时间提高到1ms，从而具有响应快、控制精度高、有效功率高的优点。本实用新型还可以实时地根据焊接电流控制调节半控全桥整流滤波电路和逆变电路，达到输出恒定直流电的效果，提高焊接效果，保证了焊接质量。
Description
技术领域
本实用新型涉及电阻焊控制装置，具体地指一种逆变恒流电阻焊智能控制系统。
背景技术
传统的大功率电阻焊机一般采用普通交流或次级整流焊机电源，其工作频率与工业电网的频率相同，从而使得电阻焊机需要功率大的电网，同时消耗大量的电能，因此限制了电阻焊机的使用，影响了工业生产。
由于现有工频电阻焊的电流控制是基于对50/60Hz正弦波的电源电压作实时的斩波开闭控制，输出的焊接电流呈类似正弦波的脉冲电流。在电阻熔接的过程中，熔接的热能是由焊接电流和通过电极头之间两件工件间的接触点阻抗而产生的。焊接电流的波形会直接影响到工作接触面点温度的提升，在脉冲式的焊接电流下，接触点的部分热量会在脉冲之间从电极头和工件散失，从而降低温度的提升和焊点熔接的效率。同时，由于焊接回路的电感对脉冲式的焊接电流是带阻抗性的，因此降低了焊接电流的输出能力。
此外，由于交流和次级整流焊机体积大，所占工作场地面积大，且具有焊接电流稳定性差、焊接产品质量不稳定、焊接参数分析准确性差等不足，因此需要一种能够提供能够根据焊接参数准备调节恒定输出电流的装置。
发明内容
有鉴于此，本实用新型的目的就在于克服上述现有技术的不足，而提供一种逆变恒流电阻焊智能控制系统，该系统监测焊接电流，并根据设定值电流计算出一个输出信号，由该输出信号推动逆变电路，得到一个恒定的输出焊接电流。
实现本实用新型目的采用的技术方案是：一种逆变恒流电阻焊智能控制系统，包括：
半控全桥整流滤波电路，用于将输入的交流电整流为直流电；
逆变电路，与所述半控全桥整流滤波电路连接，用于将所述直流电逆变成频率为1000Hz的交流电；
整流电路，与所述逆变电路连接，用于将所述1000Hz的交流电转换为直流输出电；
智能控制装置，其分别与所述半控全桥整流滤波电路和逆变电路连接，根据电阻焊接电流，监测并调控所述半控全桥整流滤波电路和逆变电路的工作状态，使所述直流输出电恒定。
进一步地，所述智能控制装置包括：
罗戈夫斯基线圈，用于监测电阻焊电流信号；
A/D转换器，与所述罗戈夫斯基线圈连接；
单片机，与所述A/D转换器连接；以及，
执行模块，分别与所述单片机和逆变电路连接。
在上述技术方案中，所述半控全桥整流滤波电路为大功率可控硅充电电路。
在上述技术方案中，所述逆变电路为H桥IGBT电路。
本实用新型具有以下优点：
1）本实用新型将工作的开关频率提高到1000Hz，其系统相应的速度提高到1ms，相对传统工频电阻焊的20ms响应时间，本实用新型响应快、控制精度高、有效功率高。
2）本实用新型可以实时地根据焊接电流，来控制调节半控全桥整流滤波电路和逆变电路，达到输出恒定直流电的效果。
附图说明
图1为实用新型逆变恒流电阻焊智能控制系统的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。
如图1所示，逆变恒流电阻焊智能控制系统包括依次连接的：半控全桥整流滤波电路200、逆变电路300和整流电路400，半控全桥整流滤波电 路200和逆变电路300分别与智能控制装置500连接，其中智能控制装置500包括依次连接的罗戈夫斯基线圈501、A/D转换器502、单片机503和执行模块504。
本实施例中，半控全桥整流滤波电路200为大功率可控硅充电电路，逆变电路300为H桥IGBT电路。
本实用新型的工作过程如下：
半控全桥整流滤波电路200将三相输入电流100进行整流滤波后转换为直流电；
逆变电路300对转换后的直流电作1000Hz逆变控制，得到一个频率为1000Hz的交流电；
整流电路400对1000Hz交流电整流后得到直流输出焊接电流；
在上述过程中，使用罗戈夫斯基线圈501监测焊接电流信号，将该焊接电流信号经过A/D转换器502进行模数转换，得到一个反馈信号，并将该反馈信号传输至单片机503。单片机503根据该反馈信号与设定值电流计算得到一个控制信号，并将该控制信号传输至执行模块504，执行模块504根据该输出控制信号推动逆变电路300。本实施例中，执行模块504使用脉冲调宽式（Pulse Width Modulation,PWM）1000Hz波形对逆变电路300作焊接电压推动输出，PWM波的宽度决定整流电路整流后输的电压，从而也对输出的电流量进行监控，最终达到恒定的输出直流电。
本使用新型中，半控全桥整流滤波电路200的主要功能是将50/60Hz的输入交流电转换为一个稳定的直接电源，并供电给逆变电路300，根据输入电压，直流电源电压和逆变工作情况作调整：
1、为了避免因过高的直流电源电压而产生破坏，在过高的工频输入电源电压下，智能控制装置500会关闭半控全桥整流滤波电路200，并发出警报。
2、如工频输入电源电压过低或直流电源电压过低则会发出警报。
3、如在一段时间内逆变电路300处于等待状态，智能控制装置500会自动关闭半控全桥整流滤波电路200，避免对直流电源的充电，延长内部滤 波电容的寿命和减少电能的损耗，提供能源效率。
传统的工频电阻焊对50/60Hz正弦波的电源电压作相位斩波控制，故对系统响应大约为20ms。而本实用新型将工作的开关频率提高至1000Hz，即将系统相应的速度提高至1ms，工作效率提高20倍，具有响应速度快，控制精度高，焊接性能好，有效功率高的优点，比传统焊接省电30％以上，减少对电网的污染和冲击。由于对整个工作过程进行实时监控，使整个系统能精确稳定地运行，提高了焊接效果，保证了焊接质量。
Claims (4)
1.一种逆变恒流电阻焊智能控制系统，其特征在于，包括：
半控全桥整流滤波电路，用于将输入的交流电整流为直流电；
逆变电路，与所述半控全桥整流滤波电路连接，用于将所述直流电逆变成频率为1000Hz的交流电；
整流电路，与所述逆变电路连接，用于将所述1000Hz的交流电转换为直流输出电；
智能控制装置，其分别与所述半控全桥整流滤波电路和逆变电路连接，根据电阻焊接电流，监测并调控所述半控全桥整流滤波电路和逆变电路的工作状态，使所述直流输出电恒定。
2.根据权利要求1所述的逆变恒流电阻焊智能控制系统，其特征在于，所述智能控制装置包括：
罗戈夫斯基线圈，用于监测电阻焊电流信号；
A/D转换器，与所述罗戈夫斯基线圈连接；
单片机，与所述A/D转换器连接；以及，
执行模块，分别与所述单片机和逆变电路连接。
3.根据权利要求1或2所述的逆变恒流电阻焊智能控制系统，其特征在于：所述半控全桥整流滤波电路为大功率可控硅充电电路。
4.根据权利要求1或2所述的逆变恒流电阻焊智能控制系统，其特征在于：所述逆变电路为H桥IGBT电路。
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