一種銅硬釬焊爐溫度控制的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于銅硬釬焊爐溫度控制領(lǐng)域，尤其涉及一種銅硬釬焊爐溫度控制的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]銅硬釬焊技術(shù)通過(guò)采用特殊的銅、錫和磷的釬焊合金，將黃銅和紫銅分別制成管和散熱帶釬焊成一個(gè)高強(qiáng)度的金屬整體。是利用極薄的銅合金釬料置于需要連接部位的焊接面附近或內(nèi)部，安裝干燥后，部件在一定的惰性氣氛的保護(hù)下加熱至釬焊合金熔融金屬與不熔化金屬之間進(jìn)行表面擴(kuò)散，冷卻后，釬料金屬就會(huì)與部件接觸面之間形成金屬結(jié)合。
[0003]銅硬釬焊技術(shù)使用極薄的銅合金材料，導(dǎo)熱性能好、強(qiáng)度高、軟化點(diǎn)高。且銅加工成極薄型材料，可以減少用材，降低重量和成本。銅硬釬焊工藝采用無(wú)鉛低溫焊接，省卻了危害環(huán)境的去油工序，無(wú)需清洗，不需要使用焊劑+。
[0004]銅硬釬焊爐是一種用于金屬釬焊的設(shè)備，具有焊合率高、焊縫致密、焊點(diǎn)抗腐蝕、變形量小等顯著特點(diǎn)，主要原是由于控制過(guò)程中對(duì)溫度的精確控制及與時(shí)間的嚴(yán)格對(duì)應(yīng)關(guān)系。銅硬釬焊爐溫度控制系統(tǒng)具有非線性、滯后性、多變量、時(shí)變等特點(diǎn)，其控制難度非常大，一直阻礙著向自動(dòng)化控制方向的進(jìn)一步發(fā)展。特別是大型真空銅硬釬焊爐控制系統(tǒng)對(duì)溫度控制的精確度要求非常高，一般為±3°C。只有多年經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員和精確控制的設(shè)備才能夠做到這一點(diǎn)。
[0005]由于銅硬釬焊爐溫度控制過(guò)程中存在時(shí)間滯后大的一階時(shí)滯溫度對(duì)象，一般對(duì)其用遺傳算法來(lái)優(yōu)化PID參數(shù)不能取得好的效果，且產(chǎn)生嚴(yán)重的超調(diào)現(xiàn)象。因此，為解決大滯后時(shí)間引起的超調(diào)問(wèn)題，提出了一種銅硬釬焊爐溫度控制方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明目的是，提出一種銅硬釬焊爐溫度控制的方法，通過(guò)相疊加的不同幅度的電源構(gòu)成加熱電阻的總電源，從而對(duì)銅硬釬焊爐進(jìn)行溫度控制。
[0007]本發(fā)明技術(shù)方案是:一種銅硬釬焊爐溫度控制的裝置，由直流電源供給銅硬釬焊爐分布的加熱電阻；通過(guò)三相橋式整流濾波將380V交流電變成直流電，采用直流電作為加熱電阻一路電源，再通過(guò)電源逆變器將直流電逆變?yōu)橥l但不同幅度的交流電作為第一路電源、第二路電源、第三路電源、第四路電源、第五路電源，以上六路電源相疊加構(gòu)成加熱電阻總電源。第一路電源的幅度為280±30 ;第二路電源的幅度為140±25 ;第三路電源的幅度為93±20 ;第四路電源的幅度為70±15 ;第五路電源的幅度為56±10。
[0008]一種銅硬釬焊爐溫度控制的方法，通過(guò)PLC檢測(cè)銅硬釬焊爐內(nèi)溫度，進(jìn)而分析判斷控制接入加熱電阻電源。本發(fā)明通過(guò)對(duì)電源的有效控制有效控制解決了環(huán)境變化對(duì)銅硬釬焊爐溫度的影響，以保證銅硬釬焊爐內(nèi)的溫度恒定。
[0009]通過(guò)三相橋式整流濾波將380V交流電變成直流電，采用其直流電作為加熱電阻一路電源，再通過(guò)電源逆變器將直流電逆變?yōu)椴煌鹊慕涣麟娮鳛榈谝宦冯娫础⒌诙冯娫?、第三路電源、第四路電源、第五路電源，以上六路電源幾組相疊加構(gòu)成加熱電阻總電源，通過(guò)PLC檢測(cè)銅硬釬焊爐內(nèi)溫度，進(jìn)而分析判斷控制接入加熱電阻電源數(shù)。
[0010]銅硬釬焊爐開(kāi)機(jī)后自動(dòng)接入6路電源，進(jìn)行加熱；
[0011]加熱至需求溫度的80%時(shí)，斷開(kāi)直流電源；
[0012]加熱至溫度的85%斷開(kāi)第一路電源；
[0013]加熱至溫度的90%斷開(kāi)第二路電源；
[0014]加熱至溫度的95%斷開(kāi)第三路電源；
[0015]加熱至溫度的97%斷開(kāi)第四路電源及第五路電源。
[0016]在溫度的97%—一100%時(shí)溫度下降，按周期4秒，占空比10%打開(kāi)第五路電源；
[0017]如溫度繼續(xù)下降，每秒2%增加第五路電源占空比；后五路電源均是限制功率(電流)的電源。
[0018]如溫度繼續(xù)下降，占空比調(diào)至100% ;按周期4秒占空比10%打開(kāi)第四路電源；
[0019]以此類推，溫度上升過(guò)快時(shí)I %降低占空比，達(dá)到系統(tǒng)上限溫度的99.9 %，停止溫度控制。
[0020]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明使得大型真空銅硬釬焊爐溫度控制的精確度±2°C以內(nèi)。精確控制的設(shè)備及分布均勻的加熱管能夠做到這一點(diǎn)。解決了用遺傳算法來(lái)優(yōu)化PID參數(shù)不能取得好的效果，且產(chǎn)生嚴(yán)重的超調(diào)或溫度慣性控制不易的現(xiàn)象。本發(fā)明用于銅硬釬焊爐溫度控制能夠用于銅硬釬焊極薄的銅合金材料，且銅硬釬焊工藝采用無(wú)鉛低溫焊接，焊接質(zhì)量好，無(wú)需清洗，不需要使用焊劑，焊接速度快，成品率高。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是本發(fā)明流程圖；
[0023]圖3是接圖2的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]銅硬釬焊爐溫度控制的方法，通過(guò)三相橋式整流濾波將380V交流電整流變成直流電，采用其直流電作為加熱電阻一路電源，再通過(guò)電源逆變器將直流電逆變?yōu)椴煌鹊慕涣麟娮鳛榈谝宦冯娫?、第二路電源、第三路電源、第四路電源、第五路電源，以上六路電源幾組相疊加構(gòu)成加熱電阻總電源，通過(guò)PLC檢測(cè)銅硬釬焊爐內(nèi)溫度，進(jìn)而分析判斷控制接入加熱電阻電源數(shù)。直流電是通過(guò)6只二極管構(gòu)成三相橋式整流電路，并通過(guò)電容電感構(gòu)成Π濾波電路。
[0025]第一路交流電源的幅度為280，頻率為50Hz ;
[0026]第二路交流電源的幅度為140，頻率為50Hz ;
[0027]第三路交流電源的幅度為93，頻率為50Hz ;
[0028]第四路交流電源的幅度為70，頻率為50Hz ;
[0029]第五路交流電源的幅度為56，頻率為50Hz。
[0030]采用鉑熱電阻檢測(cè)銅硬釬焊爐內(nèi)的溫度。并反饋給PLC進(jìn)而控制接入加熱電阻電源路數(shù)。通過(guò)PLC檢測(cè)銅硬釬焊爐內(nèi)溫度，進(jìn)而分析判斷控制接入加熱電阻電源；通過(guò)三相橋式整流濾波將380V交流電變成直流電，采用其直流電作為加熱電阻一路電源，再通過(guò)電源逆變器將直流電逆變?yōu)椴煌鹊慕涣麟娮鳛榈谝宦冯娫?、第二路電源、第三路電源、第四路電源、第五路電源，以上六路電源幾組相疊加構(gòu)成加熱電阻總電源，通過(guò)PLC檢測(cè)銅硬釬焊爐內(nèi)溫度，進(jìn)而分析判斷控制接入加熱電阻電源數(shù)。
[0031]銅硬釬焊爐開(kāi)機(jī)后自動(dòng)接入6路電源，進(jìn)行加熱；
[0032]加熱至需求溫度的80%時(shí)，斷開(kāi)直流電源；
[0033]加熱至溫度的85%斷開(kāi)第一路電源；
[0034]加熱至溫度的90%斷開(kāi)第二路電源；
[0035]加熱至溫度的95%斷開(kāi)第三路電源；
[0036]加熱至溫度的97%斷開(kāi)第四路電源及第五路電源。
[0037]在溫度的97%—一100%時(shí)溫度下降，按周期4秒，占空比10%打開(kāi)第五路電源；
[0038]如溫度繼續(xù)下降，每秒2%增加第五路電源占空比；
[0039]如溫度繼續(xù)下降，占空比調(diào)至100% ;按周期4秒占空比10%打開(kāi)第四路電源；
[0040]以此類推，溫度上升過(guò)快時(shí)降低占空比，達(dá)到系統(tǒng)上限溫度的99.9%，停止溫度控制。
[0041]交流電源的占空比一般為10%——90%。
[0042]系統(tǒng)工作時(shí)判斷溫度是否下降，如溫度下降，按周期4秒，占空比10%合上第五路電源；判斷溫度是否下降，如溫度不下降，每秒1%降低占空比(指電源的開(kāi)啟與關(guān)閉時(shí)間比例);如溫度下降，按周期4秒，占空比10%開(kāi)啟上一路電源。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種銅硬釬焊爐溫度控制的裝置，其特征是由直流電源供給銅硬釬焊爐分布的加熱電阻；通過(guò)三相橋式整流濾波將380V交流電變成直流電，采用直流電作為加熱電阻一路電源，再通過(guò)電源逆變器將直流電逆變?yōu)橥l但不同幅度的交流電作為第一路電源、第二路電源、第三路電源、第四路電源、第五路電源，以上六路電源相疊加構(gòu)成加熱電阻總電源。2.銅硬釬焊爐溫度控制的裝置，其特征是第一路電源的幅度為280±30;第二路電源的幅度為140±25 ;第三路電源的幅度為93±20 ;第四路電源的幅度為70±15 ;第五路電源的幅度為56± 10。3.—種銅硬釬焊爐溫度控制的方法，其特征是通過(guò)PLC檢測(cè)銅硬釬焊爐內(nèi)溫度，進(jìn)而分析判斷控制接入加熱電阻電源；通過(guò)三相橋式整流濾波將380V交流電變成直流電，采用其直流電作為加熱電阻一路電源，再通過(guò)電源逆變器將直流電逆變?yōu)椴煌鹊慕涣麟娮鳛榈谝宦冯娫?、第二路電源、第三路電源、第四路電源、第五路電源，以上六路電源幾組相疊加構(gòu)成加熱電阻總電源，通過(guò)PLC檢測(cè)銅硬釬焊爐內(nèi)溫度，進(jìn)而分析判斷控制接入加熱電阻電源數(shù)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種銅硬釬焊爐溫度控制方法，其特征是通過(guò)6只二極管構(gòu)成三相橋式整流電路，并通過(guò)電容電感構(gòu)成Π濾波電路。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的銅硬釬焊爐溫度控制方法，其特征是， 第一路交流電源的幅度為280，頻率為50Hz ; 第二路交流電源的幅度為140，頻率為50Hz ; 第三路交流電源的幅度為93，頻率為50Hz ; 第四路交流電源的幅度為70，頻率為50Hz ; 第五路交流電源的幅度為56，頻率為50Hz。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅硬釬焊爐溫度控制方法，其特征是采用鉑熱電阻檢測(cè)銅硬釬焊爐內(nèi)的溫度。并反饋給PLC進(jìn)而控制接入加熱電阻電源路數(shù)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅硬釬焊爐溫度控制方法，其特征是， 銅硬釬焊爐開(kāi)機(jī)后自動(dòng)接入6路電源，進(jìn)行加熱； 加熱至需求溫度的80%時(shí)，斷開(kāi)直流電源； 加熱至溫度的85%斷開(kāi)第一路電源； 加熱至溫度的90%斷開(kāi)第二路電源； 加熱至溫度的95%斷開(kāi)第三路電源； 加熱至溫度的97%斷開(kāi)第四路電源及第五路電源。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種銅硬釬焊爐溫度控制方法，其特征是， 在溫度的97% —一 100%時(shí)溫度下降，按周期4秒，打開(kāi)第五路電源，并以每秒2%增加第五路電源占空比； 如溫度繼續(xù)下降，占空比調(diào)至100%;按周期4秒打開(kāi)第四路電源，并以每秒2%增加第四路電源占空比； 以此類推，溫度區(qū)間里溫度則1%降低占空比，達(dá)到系統(tǒng)溫度上限的99.9%，斷開(kāi)6路電源。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了銅硬釬焊爐溫度控制的裝置，由直流電源供給銅硬釬焊爐分布的加熱電阻；通過(guò)三相橋式整流濾波將380V交流電變成直流電，采用直流電作為加熱電阻一路電源，再通過(guò)電源逆變器將直流電逆變?yōu)橥l但不同幅度的交流電作為第一路電源、第二路電源、第三路電源、第四路電源、第五路電源，以上六路電源相疊加構(gòu)成加熱電阻總電源。通過(guò)PLC檢測(cè)銅硬釬焊爐內(nèi)溫度，進(jìn)而分析判斷控制接入加熱電阻電源。本發(fā)明通過(guò)對(duì)電源的有效控制解決了環(huán)境變化對(duì)銅硬釬焊爐溫度的影響，以保證銅硬釬焊爐內(nèi)的溫度恒定。
【IPC分類】B23K1/008, B23K1/19, B23K103/12, B23K3/04
【公開(kāi)號(hào)】CN105215501
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510572488
【發(fā)明人】紀(jì)正飚, 王正剛, 周海
【申請(qǐng)人】鹽城工學(xué)院
【公開(kāi)日】2016年1月6日
【申請(qǐng)日】2015年9月9日