基于抑制雙pi的焊機(jī)額定功率限制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及焊機(jī)的控制技術(shù)，具體地，涉及一種基于抑制雙Pi的焊機(jī)額定功率限制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著金屬制品加工行業(yè)中氣體保護(hù)焊機(jī)占有率越來越高，焊工發(fā)現(xiàn)焊機(jī)所標(biāo)的最大額定輸出往往是在較粗的絲徑焊接使獲得的，以常見的NB-250氣保焊機(jī)為例，其使用1.0焊絲時(shí)可以焊出250A的電流，但是當(dāng)其使用0.8焊絲焊接時(shí)往往最大輸出電流只有180-190A，這就導(dǎo)致焊工想用0.8的絲焊出250A的電流必須使用350A的焊機(jī)，而就焊機(jī)本身的功率器件選擇而言NB-250的焊機(jī)輸出250A的電流是沒有問題的。其原因在于當(dāng)加快送絲速度使0.8焊絲焊出250A電流時(shí)，那么用1.0焊絲時(shí)電流已超過300A，此時(shí)焊機(jī)將存在IGBT損壞的風(fēng)險(xiǎn)或是因?yàn)楹笝C(jī)輸出功率不足導(dǎo)致頂絲爆斷，這樣不但焊機(jī)本身損壞的風(fēng)險(xiǎn)增加，而且焊接工藝性也變得極差，所以焊機(jī)技術(shù)人員只能把焊機(jī)最大送絲速度調(diào)小，使其滿足1.0絲出250A的標(biāo)準(zhǔn)，而焊0.8絲時(shí)最大電流只有190A，這導(dǎo)致了 0.8絲焊接時(shí)焊接功率的極大浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種基于抑制雙PI的焊機(jī)額定功率限制系統(tǒng)。
[0004]根據(jù)本發(fā)明提供的基于抑制雙PI的焊機(jī)額定功率限制系統(tǒng)，其特征在于，包括:采樣濾波電路、穩(wěn)壓電路、比較電路、電流環(huán)電路、逆變器PI輸出電路、送絲機(jī)恒壓電路、送絲電路PI調(diào)節(jié)電路;其中，
[0005]-所述采樣濾波電路采集焊機(jī)當(dāng)前輸出的平均電流值If，并輸送至比較電路的第一輸入端；
[0006]-所述穩(wěn)壓電路提供設(shè)定的電流值Is(即動(dòng)作閥值)，并輸送至比較電路的第二輸入端；
[0007]-所述比較電路根據(jù)平均電流值If與設(shè)定的電流值Is的大小輸出相應(yīng)的電流信號Ig，并將所述電流信號Ig輸送至送絲機(jī)恒壓電路和逆變器PI輸出電路；
[0008]-所述電流環(huán)電路提供給定的電流信號Iset，并將所述電流信號Iset輸送至逆變器PI輸出電路；
[0009]-所述逆變器PI輸出電路根據(jù)電流信號Ig和電流信號Iset的值輸出經(jīng)過限制的電流Ie;
[0010]-所述送絲機(jī)恒壓電路根據(jù)送絲電壓反饋值Vf和電流信號Ig輸出給定電壓Vs，并將給定電壓Vs輸送至送絲電路PI調(diào)節(jié)電路；
[0011]-所述送絲電路PI調(diào)節(jié)電路根據(jù)給定電壓Vs的值和送絲給定電壓Vg輸出經(jīng)過限制的電壓Ve。
[0012]優(yōu)選地，所述穩(wěn)壓電路包括:電阻R147、電阻Rl49、電阻Rl50、電阻R66、穩(wěn)壓二極管Ul 2、電容C49，所述電阻Rl 49的一端連接至正電壓端，所述電阻Rl 49的另一端分別連接電阻R66的一端、穩(wěn)壓二極管的負(fù)極、電阻R147的一端、電容(349的一端；電阻R147的另一端分別連接電阻R150的一端、精密穩(wěn)壓源的參考極，所述電阻R150的另一端、電容C49的另一端、穩(wěn)壓二極管的正極均接地;所述電阻R66的另一端構(gòu)成穩(wěn)壓電路的輸出端口連接至比較電路的第二輸入端。
[0013]優(yōu)選地，所述比較電路包括:運(yùn)算放大器U8A、電容C45，所述運(yùn)算放大器U8A的同相輸入端構(gòu)成所述比較電路的第一輸入端連接至采樣濾波電路，所述運(yùn)算放大器U8A的反相輸入端構(gòu)成所述比較電路的第二輸入端連接至穩(wěn)壓電路;所述運(yùn)算放大器U8A的反相輸入端通過電容C45連接至所述運(yùn)算放大器U8A的輸出端，所述運(yùn)算放大器U8A的正電源端接15V，所述運(yùn)算放大器U8A的負(fù)電源端連接地;所述運(yùn)算放大器U8A的輸出端分別連接至送絲機(jī)恒壓電路和逆變器PI輸出電路。
[0014]優(yōu)選地，所述逆變器PI輸出電路包括:電阻R39、電阻R94、電阻R96、電阻Rl 13、電阻R146、電阻R151、電阻R152、二極管D47、運(yùn)算放大器U9A、運(yùn)算放大器U9B、穩(wěn)壓二極管D50、電容C28，所述電阻R39的一端連接至比較電路的第一輸入端，所述電阻R39的另一端分別連接至電阻R151的一端、電阻R146的一端、電阻R113的一端、穩(wěn)壓二極管D50的正極以及運(yùn)算放大器U9A的反相輸入端;所述電阻R151的另一端連接至二極管D47的負(fù)極，所述二極管D47的正極連接至比較電路的輸出端;所述電阻R146的另一端分別連接至電阻R94的一端、運(yùn)算放大器U9B的輸出端，所述電阻R94的另一端分別連接至所述運(yùn)算放大器U9B的反相輸入端、電阻R96的一端，所述電阻R96的另一端連接至電流環(huán)電路，所述運(yùn)算放大器U9B的正相輸入端接地;所述穩(wěn)壓二極管D50的負(fù)極連接至電阻R152的一端，所述電阻R113的另一端通過電容C28連接至電阻R152的一端，所述運(yùn)算放大器U9A的輸出端連接至電阻R152的一端，所述運(yùn)算放大器U9A的正相輸入端接地，所述運(yùn)算放大器U9A的正電源端、負(fù)電源端分別連接正電壓端、負(fù)電壓端;所述電阻R152的另一端輸出經(jīng)過限制的電流Ie。
[0015]優(yōu)選地，所述送絲機(jī)恒壓電路包括:二極管D56、電阻R30、電阻R62、電阻R80、可變電阻W3、穩(wěn)壓二極管Z4、運(yùn)算放大器U2D，所述二極管D56的正極連接至比較電路的輸出端，所述二極管D56的負(fù)極通過電阻R80分別連接至電阻R30的一端、可變電阻W3的一端、穩(wěn)壓二極管Z4的負(fù)極、運(yùn)算放大器U2D的反相輸入端;所述可變電阻W3的另一端通過電阻R62連接至運(yùn)算放大器U2D的輸出端，所述穩(wěn)壓二極管Z4的正極連接至運(yùn)算放大器U2D的輸出端，所述運(yùn)算放大器U2D的正相輸入端接地，所述運(yùn)算放大器U2D的輸出端輸出給定電壓Vs，電阻R30的另一端接收電壓反饋值Vf。
[0016]優(yōu)選地，所述送絲電路PI調(diào)節(jié)電路包括:電阻R1、電阻R21、二極管V18、二極管V19、穩(wěn)壓二極管Z6、電容C20、運(yùn)算放大器U2B，所述二極管V18的負(fù)極接收給定電壓Vs并分別連接至二極管V19的正極、電阻R21的一端、電容C20的一端、穩(wěn)壓二極管Z6的負(fù)極、運(yùn)算放大器U2B的反相輸入端，所述穩(wěn)壓二極管Z6的正極通過電阻RlO連接至電容C20的另一端，所述穩(wěn)壓二極管Z6的正極連接至運(yùn)算放大器U2B的輸出端，所述運(yùn)算放大器U2B的同相輸入端、二極管V18的正極、二極管V19的負(fù)極均接地;所述電阻R21的另一端連接送絲給定電壓Vg，所述運(yùn)算放大器U2B的輸出端輸出經(jīng)過限制的電壓Ve。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果:
[0018]1、本發(fā)明通過采樣并判斷平均電流的方式，來抑制恒流環(huán)PI和送絲電路PI，成功解決氣保焊機(jī)在不同絲徑下最大輸出功率不一致的問題，使氣保焊機(jī)在使用不同絲徑的情況下輸出相同的功率。
[0019]2、本發(fā)明應(yīng)用于氣保焊機(jī)最大額定輸出時(shí)逆變器和送絲機(jī)的協(xié)同控制，實(shí)現(xiàn)了焊機(jī)的最大額定功率輸出的精確控制，降低了功率損耗，同時(shí)確保焊機(jī)正常使用。
【附圖說明】
[0020]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:
[0021]圖1為本發(fā)明提供的基于抑制雙PI的焊機(jī)額定功率限制系統(tǒng)的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0023]本發(fā)明根據(jù)目前市面上氣保焊機(jī)的缺陷提出一種解決方案，通過采樣濾波后的電流信號(此信號可認(rèn)為是當(dāng)前焊機(jī)輸出的平均電流)，將此信號If與設(shè)定信號Is進(jìn)行比較，當(dāng)所采樣到的電流信號If大于設(shè)定信號Is時(shí)，輸出高信號Ig，由于此信號與電流反饋信號If同向，從而達(dá)到抑制焊機(jī)恒流環(huán)PI的目的，使焊機(jī)逆變器輸出功率減小，此時(shí)如果沒有其他措施那么在實(shí)際焊接過程中，由于輸出功率減小而送絲速度不變，焊絲將出現(xiàn)頂絲爆斷等現(xiàn)象，使焊接工藝性變得極差。所以本發(fā)明將Ig信號同樣輸出至送絲電路PI調(diào)節(jié)電路，同樣由于Ig與送絲電路輸出電壓反饋信號Vf同向，抑制了送絲電路PI的輸出，使送絲速度降低，這樣頂絲爆斷想象將不會(huì)出現(xiàn)。
[0024]具體地，本發(fā)明提供的基于抑制雙PI的焊機(jī)額定功率限制系統(tǒng)，包括:采樣濾波電路、穩(wěn)壓電路、比較電路、電流環(huán)電路、逆變器PI輸出電路、送絲機(jī)恒壓電路、送絲電路PI調(diào)節(jié)電路;其中，
[0025]-所述采樣濾波電路采集焊機(jī)當(dāng)前輸出的平均電流值If，并輸送至比較電路的第一輸入端；
[0026]-所述穩(wěn)壓電路提供設(shè)定的電流值Is，并輸送至比較電路的第二輸入端；
[0027]-所述比較電路根據(jù)平均電流值If與設(shè)定的電流值Is的大小輸出相應(yīng)的電流信號Ig，并將所述電流信號Ig輸送至送絲機(jī)恒壓電路和逆變器PI輸出電路；
[0028]-所述電流環(huán)電路提供給定的電流信號Iset，并將所述電流信號Iset輸送至逆變器PI輸出電路；
[0029]-所述逆變器PI輸出電路根據(jù)電流信號Ig和電流信號Iset的值輸出經(jīng)過限制的電流Ie;
[0030]-所述送絲機(jī)恒壓電路根據(jù)電壓反饋值Vf和電流信號Ig輸出給定電壓Vs，并將給定電壓Vs輸送至送絲電路PI調(diào)節(jié)電路；
[0031 ]-所述送絲電路PI調(diào)節(jié)電路根據(jù)給定電壓Vs的值和送絲給定電壓Vg輸出經(jīng)過限制的電壓Ve。
[0032]所述穩(wěn)壓電路包括:電阻R147、電阻R149、電阻R150、電阻R66、穩(wěn)壓二極管U12、電容C49，所述電阻R149的一端連接至正電壓端，所述電阻R149的另一端分別連接電阻R66的一端、穩(wěn)壓二極管的負(fù)極、電阻Rl47的一端、電容C49的一端；電阻Rl47的另一端分別連接電阻R150的一端、穩(wěn)壓二極管的控制端，所述電阻R150的另一端、電容C49的另一端、穩(wěn)壓二極管的正極均接地;所述電阻R66的另一端構(gòu)成穩(wěn)壓電路的輸出端口連接至比較電路的第二輸入端。
[0033]所述比較電路包括:運(yùn)算放大器U8A、電容C45，所述運(yùn)算放大器U8A的同相輸入端構(gòu)成所述比較電路的第一輸入端連接至采樣濾波電路，所述運(yùn)算放大器U8A的反相輸入端構(gòu)成所述比較電路的第二輸入端連接至穩(wěn)壓電路;所述運(yùn)算放大器U8A的反相輸入端通過電容C45連接至所述運(yùn)算放大器U8A的輸出端，所述運(yùn)算放大器U8A的正電源端接地，所述運(yùn)算放大器U8A的負(fù)電源端連接至負(fù)電壓端;所述運(yùn)算放大器U8A的輸出端分別連接至送絲機(jī)恒壓電路和逆變器PI輸出電路。
[0034]所述逆變器PI輸出電路包括:電阻R39、電阻R94、電阻R96、電阻Rl 13、電阻Rl46、電