CN213750106U - 一种具有缺相检测功能的固态高频焊机 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种具有缺相检测功能的固态高频焊机，属于焊接设备技术领域，包括固态高频焊机的控制电路，控制电路为依次连接的交流电源电路、第一整流电路、斩波电路、逆变电路和LC振荡电路，交流电源电路还连接有缺相检测电路，缺相检测电路包括第二整流电路、信号放大电路和双限电压比较电路；在高频焊机的控制电路增加缺相检测电路，实时检测交流电压电源的输入状态，当交流电压电源输入的三相电压超过或者低于设定值，某一相或者多相缺相，经缺相检测电路处理后发送低电平至PLC控制器，PLC控制器检测此电平报警，提醒工作人员进行后续处理，及时的阻止了固态高频焊机的进一步损坏。

Description

一种具有缺相检测功能的固态高频焊机

技术领域

本实用新型属于焊接设备技术领域，涉及到一种具有缺相检测功能的固态高频焊机。

背景技术

焊接是一种十分重要的加工工艺，其方法和种类繁多，而且新技术也在不断地涌出。目前适宜于焊管生产的焊接方法主要有高频焊、埋弧焊等。其中高频焊接的飞速发展，得益于高频焊管技术独有的特性和其突出的优点。主要表现在焊管的高质量和极大地节约焊管的加热能源。固态高频焊机是专为各类管材焊接进行专业设计的，其可焊接的材料非常广泛，有碳钢管、铝、铜、不锈钢管等等，能满足各行业对高频焊接的不同需求。

固态高频焊机的工作原理是通过控制电路将从电网输入进来的低频交流电(50Hz)转变成高频交流电(一般在20000Hz以上)。高频电流加到电感线圈(即感应圈)后，利用电磁感应原理转换成高频磁场，并作用在处于磁场中的金属物体上；利用涡流效应，在金属物体中生成与磁场强度成正比的感生电流，此涡流受集肤效应影响，频率越高，越集中于金属物体的表层。涡流在金属物体内流动时，会借助于内部所固有的电阻值，利用电流热效应原理生成热量。这种热量直接在物体内部生成的。所以，加热速度快，效率高。可瞬间熔化任何金属物。而且加热速度和温度可控。

因此，如果从交流电源电压输入的三相电压超过或者低于设定值，某一相或者多相缺相，高频焊机的控制电路工作异常，严重影响固态高频焊机的工作状态甚至损毁固态高频焊机。

实用新型内容

本实用新型设计了一种具有缺相检测功能的固态高频焊机，增加了缺相检测电路，实现对于电网输入的三相电压实时监测的功能。

本实用新型采用的技术方案是，

一种具有缺相检测功能的固态高频焊机，包括固态高频焊机的控制电路，所述控制电路包括依次连接的交流电源电路、第一整流电路、斩波电路、逆变电路和LC振荡电路，

所述交流电源电路还连接有缺相检测电路，所述缺相检测电路包括第二整流电路、信号放大电路和双限电压比较电路，

所述第二整流电路的输入端作为缺相检测电路的输入端连接所述交流电源电路，所述第二整流电路的输出端借助电压传感器U11连接信号放大电路的输入端，所述信号放大电路的输出端连接双限电压比较电路的输入端，所述双限电压比较电路的输出端作为缺相检测电路的输出端连接PLC控制器。

所述第二整流电路包括三相桥式连接的二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6，二极管D1、D2的连接点、二极管D3、D4的连接点、二极管D5、D6的连接点分别借助电阻R20、R21、R22作为第二整流电路的输入端连接交流电源电路，所述二极管D1、D3、D5的负极作为第二整流电路的输出端依次串联电阻R23、R34后连接电压传感器U11的HV+管脚，所述二极管D2、D4、D6的正极作为第二整流电路的另一输出端连接电压传感器U11的HV-管脚，第二整流电路的输出端之间并联有电容C10。

所述信号放大电路包括放大器U6A和电压跟随器U6B，所述放大器U6A的同相输入端作为信号放大电路的输入端依次串联电阻R48、R46后连接电压传感器U11的输出管脚M，所述放大器U6A的反相输入端串联电阻R47后接地，放大器U6A的输出端串联电阻R49后连接放大器U6A的反相输入端，放大器U6A的输出端依次串联电阻R50、R51连接电压跟随器U6B的同相输入端，所述电压跟随器U6B的输出端连接电压跟随器U6B的反相输入端，电压跟随器U6B的输出端作为信号放大电路的输出端串联电阻R52后连接双限电压比较电路。

所述电阻R46的两端与地之间分别连接电阻R35和电容C11，所述电压跟随器U6B的输出端串联电阻R52后借助电容C15后接地。

所述双限电压比较电路包括电压比较器U7A、U7B，所述电压比较器U7A的反相输入端和电压比较器U7B的同相输入端作为双限电压比较电路的输入端连接信号放大电路的输出端，所述电压比较器U7A的同相输入端依次串联电阻R53、变阻器RW4、电阻R67后连接电压源，所述电压比较器U7B的反相输入端依次串联电阻R54、变阻器RW3、电阻R66后连接电压源，所述电压比较器U7A、U7B的输出端均借助电阻R68连接电压源，所述电压比较器U7A、U7B的输出端作为缺相检测电路的输出端连接PLC控制器。

所述电压比较器U7A的同相输入端串联电阻R53后还借助电容C14接地，所述电压比较器U7B的反相输入端串联电阻R54后还借助电容C13接地，所述缺相检测电路的输出端借助电容C16接地。

本实用新型的有益效果是：

在高频焊机的控制电路增加缺相检测电路，实时检测交流电压电源的输入状态，当交流电压电源输入的三相电压超过或者低于设定值，某一相或者多相缺相，经缺相检测电路处理后发送低电平至PLC控制器，PLC控制器检测此电平报警，提醒工作人员进行后续处理，及时的阻止了固态高频焊机的进一步损坏。

下面结合附图对本实用新型进行详细说明。

附图说明

图1是本实用新型缺相检测电路的电路图。

具体实施方式

以下结合具体实施例及附图对本实用新型的技术方案作进一步详细的描述，但本实用新型的保护范围及实施方式不限于此。

如图1所示，本实用新型为一种具有缺相检测功能的固态高频焊机，包括固态高频焊机的控制电路，所述控制电路包括依次连接的交流电源电路、第一整流电路、斩波电路、逆变电路和LC振荡电路，

所述交流电源电路还连接有缺相检测电路，所述缺相检测电路包括第二整流电路、信号放大电路和双限电压比较电路，

所述第二整流电路的输入端作为缺相检测电路的输入端连接所述交流电源电路，所述第二整流电路的输出端借助电压传感器U11连接信号放大电路的输入端，所述信号放大电路的输出端连接双限电压比较电路的输入端，所述双限电压比较电路的输出端作为缺相检测电路的输出端连接PLC控制器。

第二整流电路将交流电源电路的三相交流电压转换成直流电压，经电压传感器U11将采集到的电压信号发送给放大电路，便于后续处理，放大后的电压信号经双限电压比较电路检测是否为正常状态下的设定值有不同输出，正常情况下缺相检测电路向PLC控制器输出高电平，当某一相或者多相缺相，或者交流电源电路三相的电压超过或者低于设定值，缺相检测电路向PLC控制器输出低电平，PLC控制器检测此电平报警，提醒工作人员进行后续处理。

具体实施例1，如图1所示，所述第二整流电路包括三相桥式连接的二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6，二极管D1、D2的连接点、二极管D3、D4的连接点、二极管D5、D6的连接点分别借助电阻R20、R21、R22作为第二整流电路的输入端连接交流电源电路，所述二极管D1、D3、D5的负极作为第二整流电路的输出端依次串联电阻R23、R34后连接电压传感器U11的HV+管脚，所述二极管D2、D4、D6的正极作为第二整流电路的另一输出端连接电压传感器U11的HV-管脚，第二整流电路的输出端之间并联有电容C10。

三极管D1、D3、D5共阴极连接，三极管D2、D4、D6共阳极连接，六个二极管组成的三相桥式全控整流电路在整个交流电压周期中处于全导通状态，将交流电压变换成直流电压，方便后续处理。

具体实施例2，如图1所示，所述信号放大电路包括放大器U6A和电压跟随器U6B，所述放大器U6A的同相输入端作为信号放大电路的输入端依次串联电阻R48、R46后连接电压传感器U11的输出管脚M，所述放大器U6A的反相输入端串联电阻R47后接地，放大器U6A的输出端串联电阻R49后连接放大器U6A的反相输入端，放大器U6A的输出端依次串联电阻R50、R51连接电压跟随器U6B的同相输入端，所述电压跟随器U6B的输出端连接电压跟随器U6B的反相输入端，电压跟随器U6B的输出端作为信号放大电路的输出端串联电阻R52后连接双限电压比较电路。

进一步，所述电阻R46的两端与地之间分别连接电阻R35和电容C11，所述电压跟随器U6B的输出端串联电阻R52后借助电容C15后接地。

电压传感器U11为霍尔电压传感器CHV-25P，将被测直流电压隔离转换成按线型比例输出的单路标准直流电压通过电阻R40加到信号放大器U6A的同相输入端，输出电压通过电阻R39和R41反馈到信号放大器U6A的反相输入端，构成电压串联负反馈放大电路；电压跟随器U6B在电路中起到缓冲隔离的作用。

具体实施例3，如图1所示，所述双限电压比较电路包括电压比较器U7A、U7B，所述电压比较器U7A的反相输入端和电压比较器U7B的同相输入端作为双限电压比较电路的输入端连接信号放大电路的输出端，所述电压比较器U7A的同相输入端依次串联电阻R53、变阻器RW4、电阻R67后连接电压源，所述电压比较器U7B的反相输入端依次串联电阻R54、变阻器RW3、电阻R66后连接电压源，所述电压比较器U7A、U7B的输出端均借助电阻R68连接电压源，所述电压比较器U7A、U7B的输出端作为缺相检测电路的输出端连接PLC控制器。

进一步，所述电压比较器U7A的同相输入端串联电阻R53后还借助电容C14接地，所述电压比较器U7B的反相输入端串联电阻R54后还借助电容C13接地，所述缺相检测电路的输出端借助电容C16接地。

电压比较器U7A限定下限，电压比较器U7B限定上限，当输入到双限电压比较器的电压信号为设定值时，电压比较器U7A、U7B导通，向PLC控制器发送高电平信号；当输入到双限电压比较器的电压信号低于设定值时，电压比较器U7A截止，当输入到双限电压比较器的电压信号高于设定值时，电压比较器U7B截止，均向PLC控制器发送低电平信号，PLC控制器检测此电平报警，提醒工作人员进行后续处理。

Claims (6)

1.一种具有缺相检测功能的固态高频焊机，包括固态高频焊机的控制电路，所述控制电路包括依次连接的交流电源电路、第一整流电路、斩波电路、逆变电路和LC振荡电路，

其特征在于：所述交流电源电路还连接有缺相检测电路，所述缺相检测电路包括第二整流电路、信号放大电路和双限电压比较电路，

所述第二整流电路的输入端作为缺相检测电路的输入端连接所述交流电源电路，所述第二整流电路的输出端借助电压传感器U11连接信号放大电路的输入端，所述信号放大电路的输出端连接双限电压比较电路的输入端，所述双限电压比较电路的输出端作为缺相检测电路的输出端连接PLC控制器。

2.根据权利要求1所述的一种具有缺相检测功能的固态高频焊机，其特征在于：所述第二整流电路包括三相桥式连接的二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6，二极管D1、D2的连接点、二极管D3、D4的连接点、二极管D5、D6的连接点分别借助电阻R20、R21、R22作为第二整流电路的输入端连接交流电源电路，所述二极管D1、D3、D5的负极作为第二整流电路的输出端依次串联电阻R23、R34后连接电压传感器U11的HV+管脚，所述二极管D2、D4、D6的正极作为第二整流电路的另一输出端连接电压传感器U11的HV-管脚，第二整流电路的输出端之间并联有电容C10。

3.根据权利要求1所述的一种具有缺相检测功能的固态高频焊机，其特征在于：所述信号放大电路包括放大器U6A和电压跟随器U6B，所述放大器U6A的同相输入端作为信号放大电路的输入端依次串联电阻R48、R46后连接电压传感器U11的输出管脚M，所述放大器U6A的反相输入端串联电阻R47后接地，放大器U6A的输出端串联电阻R49后连接放大器U6A的反相输入端，放大器U6A的输出端依次串联电阻R50、R51连接电压跟随器U6B的同相输入端，所述电压跟随器U6B的输出端连接电压跟随器U6B的反相输入端，电压跟随器U6B的输出端作为信号放大电路的输出端串联电阻R52后连接双限电压比较电路。

4.根据权利要求3所述的一种具有缺相检测功能的固态高频焊机，其特征在于：所述电阻R46的两端与地之间分别连接电阻R35和电容C11，所述电压跟随器U6B的输出端串联电阻R52后借助电容C15后接地。

5.根据权利要求1所述的一种具有缺相检测功能的固态高频焊机，其特征在于：所述双限电压比较电路包括电压比较器U7A、U7B，所述电压比较器U7A的反相输入端和电压比较器U7B的同相输入端作为双限电压比较电路的输入端连接信号放大电路的输出端，所述电压比较器U7A的同相输入端依次串联电阻R53、变阻器RW4、电阻R67后连接电压源，所述电压比较器U7B的反相输入端依次串联电阻R54、变阻器RW3、电阻R66后连接电压源，所述电压比较器U7A、U7B的输出端均借助电阻R68连接电压源，所述电压比较器U7A、U7B的输出端作为缺相检测电路的输出端连接PLC控制器。

6.根据权利要求5所述的一种具有缺相检测功能的固态高频焊机，其特征在于：所述电压比较器U7A的同相输入端串联电阻R53后还借助电容C14接地，所述电压比较器U7B的反相输入端串联电阻R54后还借助电容C13接地，所述缺相检测电路的输出端借助电容C16接地。

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