直流弧焊、直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)兩用的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種直流弧焊、直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)兩用機(jī)，它包括主電路和控制電路，主電路包括整流器，整流器與濾波器連接，濾波器與逆變單元連接，逆變單元與高頻主變壓器連接，高頻主變壓器與高頻整流器連接，高頻整流器與高頻濾波器連接，控制電路包括高頻信號(hào)發(fā)生電路、頻率檢測電路、信號(hào)處理運(yùn)算電路、采樣電路、中央控制器、切換電路、多功能轉(zhuǎn)換輸入電路。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：能夠使用一套發(fā)電設(shè)備來分別驅(qū)動(dòng)直流行走電機(jī)和直流弧焊機(jī)，有利于降低設(shè)備自身成本，本發(fā)明逆變電路采用了高頻主變壓器，大幅減小了設(shè)備體積及重量，提高了效率，同時(shí)進(jìn)一步降低了設(shè)備成本。
【專利說明】直流弧焊、直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)兩用機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種發(fā)電設(shè)備，具體地說是一種直流弧焊、直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)兩用機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]逆變式直流弧焊機(jī)的工作原理是:將50HZ三相380V交流電整流、逆變成高頻(20KHZ以上)交流電，然后經(jīng)逆變主變壓器降壓、再整流，通過弧焊控制線路將輸出一個(gè)適合電焊要求的“電壓-電流”特性的直流電，從而施實(shí)電焊作業(yè)。而直流電機(jī)則需要一個(gè)滿足直流電機(jī)“電壓-電流”特性以及“弱磁調(diào)速”特性要求的直流電，因此目前帶有動(dòng)力可移動(dòng)式的焊接設(shè)備均設(shè)置兩套獨(dú)立的動(dòng)力設(shè)備，分別用于驅(qū)動(dòng)車輛行走以及向焊機(jī)供電，設(shè)備自身成本較高。另外，目前由交流內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組做為動(dòng)力的直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，都是機(jī)組提供的交流電經(jīng)工頻變壓器降壓、整流來驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，顯然工頻變壓器不僅體積大、重量重，而且耗費(fèi)的鐵損與銅損都較大，不僅效率低而且成本也相應(yīng)較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種直流弧焊、直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)兩用機(jī)，它能夠使用一套發(fā)電設(shè)備來分別驅(qū)動(dòng)直流行走電機(jī)和直流弧焊機(jī)，有利于降低設(shè)備自身成本，本發(fā)明逆變電路采用了高頻主變壓器，與現(xiàn)有采用工頻變壓器的驅(qū)動(dòng)電路相比，大幅減小了設(shè)備體積及重量，提高了效率，同時(shí)進(jìn)一步降低了設(shè)備成本。
[0004]本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):包括主電路和控制電路，主電路包括整流器，整流器的輸出端與濾波器的輸入端連接，濾波器的輸出端與逆變單元的輸入端連接，逆變單元的輸出端與高頻主變壓器的輸入端連接，高頻主變壓器的輸出端與高頻整流器的輸入端連接，高頻整流器的輸出端與高頻濾波器的輸入端連接，控制電路包括高頻信號(hào)發(fā)生電路、頻率檢測電路、信號(hào)處理運(yùn)算電路、采樣電路、中央控制器、切換電路、多功能轉(zhuǎn)換輸入電路。主電路及控制電路的連接關(guān)系如下:整流器將輸入的電壓、頻率可變的三相交流電通過整流器U9后整流成直流電，濾波器由電容Cl、電容C5、電容C6和電阻R1、電阻R2組成，電容Cl為吸收電容，C5、C6為濾波電容，R1、R2為均壓電阻，電容Cl的一端與整流器U9的正輸出端相連，另一端與整流器U9的負(fù)輸出端相連，電阻Rl與電容C5并聯(lián)，電阻R2與電容C6并聯(lián)，電容C5正極與電容Cl的一端相連，電容C5負(fù)極與電容C6正極相連，電容C6負(fù)極與電容Cl的另一端相連，逆變單元將輸入的直流電通過逆變單元UlO逆變輸出頻率KTlOOkHz高頻交流電，高頻主變壓器由高頻變壓器T3、直流接觸器K3和接線柱J8組成，接線柱J8為直流接觸器K3線圈外部接線柱，通過控制直流接觸器K3來實(shí)現(xiàn)改變高頻變壓器T3的匝數(shù)，高頻變壓器T3由一次側(cè)的繞組1、繞組II和二次側(cè)一個(gè)繞組構(gòu)成，高頻變壓器T3的一次側(cè)兩個(gè)繞組串聯(lián)，一次側(cè)繞組I的另一端與逆變單元UlO交流輸出側(cè)一端相連，一次側(cè)繞組II的另一端與逆變單元UlO交流輸出側(cè)另一端相連，直流接觸器K3的常開觸點(diǎn)與一次側(cè)繞組II并聯(lián)，直流接觸器K3的線圈兩端分別連接到接線柱J8的引腳I和引腳2，高頻變壓器T3的二次側(cè)繞組兩端進(jìn)行輸出，高頻變壓器T3將二次側(cè)繞組兩端得到的交流電通過高頻整流器U13整流輸出直流電，高頻濾波器由電感L4和電容C7組成，電感L4的一端與高頻整流器U13的正輸出端相連，電感L4的另一端與電容C7的正極相連，電容C7的負(fù)極與高頻整流器U13的負(fù)輸出端相連，兩用機(jī)的外部正輸出端與電容C7的正極相連，兩用機(jī)的外部負(fù)輸出端與電容C7的負(fù)極相連，高頻信號(hào)發(fā)生電路的電源模塊U15的引腳I接至電源’ 12V，電源模塊U15的引腳2接至電源’ OV,電源模塊U15的引腳3上得到電源-15V，電源模塊U15的引腳4接至OV電源，電源模塊U15的引腳5上得到電源+15V，電容C41與電容C42串聯(lián)，電容C41的負(fù)極與電源模塊U15的引腳3相連，電容C41的正極與電源模塊U15的引腳4相連，電容C42的正極與電源模塊U15的引腳5相連，電容C44與電容C41并聯(lián)，電容C43與電容C42并聯(lián)，電源模塊U16的引腳I接至電源+15V，電源模塊U16的引腳2接至電源0V，電容C46的正極與電源模塊U16的引腳3相連，電容C46的負(fù)極接至電源0V，電容C45與電容C46并聯(lián)，給定電壓信號(hào)QG經(jīng)電容C9、電容C10、電阻R4、電阻R5、運(yùn)算放大器U15、電阻R6、電容Cll組成的濾波網(wǎng)絡(luò)到控制芯片Ul的5腳，為控制芯片Ul工作提供給定信號(hào)，電阻R4的一端與電容C9相連，電容C9另一端接至電源0V，電阻R4的另一端與運(yùn)算放大器U15的同相輸入端相連，電阻R5與電容ClO并聯(lián)后一端與運(yùn)算放大器U15的同相輸入端相連，另一端接至電源0V，運(yùn)算放大器U15的反相輸入端與輸出端相連，通過電阻R6連接到控制芯片Ul引腳5，控制芯片Ul的引腳5與電容Cll 一端相連，電容Cll另一端接至電源0V，電阻R7、電阻R8、電容C28、電容C29使控制芯片Ul工作能夠軟啟動(dòng)，電阻R8與電容C29并聯(lián)，電容C29的正極與控制芯片Ul引腳1，電容C29的負(fù)極接至電源0V，電阻R7與電容C28串聯(lián)，電容C28的負(fù)極接至電源0V，電容C29的正極與控制芯片Ul引腳2，電阻R7的另一端與控制芯片Ul引腳I相連，電流傳感器Ull對高頻變壓器一次側(cè)電流進(jìn)行采樣所得信號(hào)經(jīng)過電阻RH、電阻R15、電阻R16、電阻R17、電容C18組成的濾波網(wǎng)絡(luò)到控制芯片Ul的4腳，為控制芯片Ul工作提供給定信號(hào)，電阻R16與電阻R17串聯(lián)，電阻R17的另一端與電流傳感器Ull的輸出相連，電阻R16的另一端與控制芯片Ul引腳4相連，控制芯片Ul引腳4通過電阻R14接至-15V電源，控制芯片Ul引腳4通過電阻R15接至電源0V，諧波補(bǔ)償電路由電阻R11、電阻R12、電容C15、電容C16、運(yùn)算放大器U16組成，運(yùn)算放大器U16的同相輸入端與控制芯片Ul引腳8相連，運(yùn)算放大器U16的反相輸入端與輸出端相連，電阻RH、電容C16串聯(lián)后與電阻R12和電容C15并聯(lián)，電容C15 —端與控制芯片Ul引腳4相連，電容C15另一端與運(yùn)算放大器U16輸出端相連，震蕩定時(shí)電路由電阻R9、電阻R10、電容C12、電容C14組成，電阻R9與電阻RlO并聯(lián)，一端與控制芯片Ul引腳8相連，另一端接至電源0V，電容C12與電容C14并聯(lián)，一端與控制芯片Ul引腳9相連，另一端接至電源0V，電流傳感器Ull對高頻變壓器一次側(cè)電流進(jìn)行采樣所得信號(hào)經(jīng)過電阻R17、電阻R18、電阻R19、電容C18、電容C19為控制芯片Ul提供外部關(guān)斷，電阻R17與電阻R18串聯(lián)連接到控制芯片Ul引腳16，電阻R19與電容C19并聯(lián)，一端與控制芯片Ul引腳16相連，另一端接至電源0V，電阻R13為控制芯片Ul輸出級(jí)偏置電壓輸入的保護(hù)電阻，電容C13、電容C17、電容C30、電容C31為濾波電容，電阻R13 —端與控制芯片Ul弓丨腳15相連，電阻R13另一端與控制芯片Ul引腳13相連，電容C13與電容C30并聯(lián)，一端與控制芯片Ul引腳15相連，另一端接至電源0V，電容C17與電容C31并聯(lián)，一端與控制芯片Ul引腳13相連，另一端接至電源0V，由二極管D10、二極管D11、電阻R20、電阻R21、電阻R22、電阻R23、三極管Q1、三極管Q2、三極管Q3、三極管Q4、電阻R24、電容C20組成全橋電路，兩路信號(hào)經(jīng)過隔離變壓器Tl、隔離變壓器T2、電容C21、電容C22、電容C23、電容C24、電阻R25、電阻R26、電阻R27、電阻R28、電阻R29、電阻R30、電阻R31、電阻R70、二極管D12、二極管D13、二極管D14、二極管D15變?yōu)樗穆沸盘?hào)驅(qū)動(dòng)逆變單元，三極管Ql的基極通過電阻R20與控制芯片Ul引腳14相連，三極管Q3的基極通過電阻R21與控制芯片Ul引腳14相連，二極管DlO的陰極與控制芯片Ul引腳14相連，二極管DlO的陽極接至電源0V，三極管Q2的基極通過電阻R22與控制芯片Ul引腳11相連，三極管Q4的基極通過電阻R23與控制芯片Ul引腳11相連，二極管Dll的陰極與控制芯片Ul引腳14相連，二極管Dll的陽極接至電源0V,三極管Ql集電極與三極管Q3集電極相連后與隔離變壓器Tl和隔離變壓器T2的引腳I相連，三極管Q2集電極與三極管Q4集電極相連后，與電阻R24和電容C20并聯(lián)后的一端相連，電阻R24和電容C20并聯(lián)后的另一端與隔離變壓器Tl和隔離變壓器T2的引腳2相連，三極管Q3發(fā)射極接至電源0V，三極管Q4發(fā)射極接至電源0V，三極管Ql發(fā)射極與三極管Q2發(fā)射極相連，二極管D15與電阻R70串聯(lián)后與電阻R25并聯(lián)，二極管D15陰極與隔離變壓器Tl引腳6相連，電阻R70的另一端與電容C21 —端相連，電容C21另一端與隔離變壓器Tl引腳5相連，二極管D12與電阻R29串聯(lián)后與電阻R26并聯(lián)，二極管D12陰極與隔離變壓器Tl引腳3相連，電阻R29的另一端與電容C22 —端相連，電容C22另一端與隔離變壓器Tl引腳4相連，二極管D13與電阻R30串聯(lián)后與電阻R27并聯(lián)，二極管D13陰極與隔離變壓器T2引腳6相連，電阻R30的另一端與電容C23 —端相連，電容C23另一端與隔離變壓器T2引腳5相連，二極管D14與電阻R31串聯(lián)后與電阻R28并聯(lián)，二極管D14陰極與隔離變壓器T2引腳3相連，電阻R31的另一端與電容C24 —端相連，電容C24另一端與隔離變壓器T2引腳4相連，分別在電容C21、電容C22、電容C23、電容C24兩端得到四路信號(hào)驅(qū)動(dòng)逆變單元，電阻R54、二極管D2、光耦U6、電阻R61、R62組成頻率檢測電路，得到相應(yīng)的頻率信號(hào)送入控制芯片U8，電阻R54的一端與三相交流電的U相相連，電阻R54的另一端與二極管D2的陽極相連，二極管D2的陰極與光耦U6的引腳I相連，光耦U6的引腳2與三相交流電的V相相連，光耦U6的引腳3與R61的一端相連，R61的另一端接至+5V電源，光耦U6的引腳3與R62的一端相連，R62的另一端接至控制芯片U8的引腳9，信號(hào)處理運(yùn)算電路中控制芯片U8對信號(hào)處理輸出經(jīng)過電阻R63、電容C4后得到電壓信號(hào)，該信號(hào)通過運(yùn)算放大器U3的C部分U3C構(gòu)成的電壓跟隨器后得到給定信號(hào)UQG，控制芯片U8引腳5通過電阻R63與運(yùn)算放大器U3引腳10相連，電容C4的一端與運(yùn)算放大器U3引腳10相連，電容C4的另一端接至電源0V，運(yùn)算放大器U3引腳8與運(yùn)算放大器U3引腳9相連，電路所使用的電流傳感器為電流型電流傳感器，在電阻R52上得到電壓經(jīng)過二極管D1、電阻R32、電容C25、電感L5、電阻R3、電容C26、C27組成的濾波網(wǎng)絡(luò)，得到所需要的電壓，接到運(yùn)算放大器U2的A部分U2A的反相端，電流傳感器U12對負(fù)載電流進(jìn)行采樣得到的信號(hào)通過二極管D1、電感L5、電阻R3與運(yùn)算放大器U2引腳2相連，二極管Dl陽極與傳感器輸出相連，電阻R52的一端與二極管Dl陽極相連，電阻R52的另一端接至電源0V,電阻R32與電容C25并聯(lián)后一端與二極管Dl陰極相連，另一端接至電源0V，電容C26 —端與電感L5和電阻R3連接處相連，電容C26另一端接至電源0V,電容C27 —端與運(yùn)算放大器U2引腳2相連，電容C27另一端接至電源0V，電阻R40、電阻R41、電阻R42對輸出電壓進(jìn)行分壓，電壓傳感器采集電阻R42上的電壓，電路所使用的電壓傳感器為電流型電壓傳感器，在電阻R44上得到所需電壓，該電壓與給定信號(hào)UQG經(jīng)過由U3B運(yùn)算放大器U3的B部分、電阻R43、電阻R45、電阻R46、電阻R47、電阻R48、電阻R49組成的P調(diào)節(jié)器后得到的電壓信號(hào)經(jīng)過運(yùn)算放大器U3的A部分U3A組成的電壓跟隨器后得到的電壓通過電阻R37、電阻R38、電阻R39、二極管D9、二極管D6、二極管D5充放電網(wǎng)絡(luò)對電容C8進(jìn)行充放電，在電容C8上得到給定電壓信號(hào)QG，兩用機(jī)的外部正輸出端通過電阻R40、電阻R41和電阻R42串聯(lián)連接到兩用機(jī)的外部負(fù)輸出端，電壓傳感器U14引腳I與電阻R40和電阻R42連接處相連，電壓傳感器U14引腳2與電阻R41和電阻R42連接處相連，電壓傳感器U14引腳3與電阻R44 —端相連到電源0V，電壓傳感器U14引腳4與電阻R44另一端相連，電壓傳感器U14引腳4與運(yùn)算放大器U2引腳6相連，電壓傳感器U14引腳4通過電阻R45與運(yùn)算放大器U3引腳6相連，運(yùn)算放大器U3引腳6通過電阻R43與運(yùn)算放大器U3引腳7相連，運(yùn)算放大器U3引腳6通過電阻R46接至電源OV，運(yùn)算放大器U3引腳6通過電阻R48接至+5V電源，運(yùn)算放大器U3引腳5通過電阻R49接至電源0V，運(yùn)算放大器U3引腳5通過電阻R48與運(yùn)算放大器U3引腳8相連，運(yùn)算放大器U3引腳7與運(yùn)算放大器U3引腳3相連，運(yùn)算放大器U3引腳I與運(yùn)算放大器U3引腳2相連，電阻R39與二極管D9串聯(lián)后與電阻R38并聯(lián)，二極管D9陰極與運(yùn)算放大器U3引腳I相連，電阻R39的另一端與電容C8正極相連，電容C8負(fù)極接至電源0V，電阻R37與二極管D6串聯(lián)，電阻R37的另一端與電容CS正極相連，二極管D6陰極與運(yùn)算放大器U2引腳I相連，二極管D5陽極與二極管D6陽極相連，二極管D5陰極與運(yùn)算放大器U2引腳7相連，電阻R51、二極管D8構(gòu)成電流保護(hù)指示電路，運(yùn)算放大器U2的A部分U2A與電阻R50構(gòu)成滯回比較器，當(dāng)反相輸入端電壓大于同相輸入端電壓，即在R34上所得到的電壓時(shí)，輸出端為低電位，當(dāng)反相輸入端電壓小于同相輸入端電壓時(shí),輸出端為高電位,通過調(diào)整電阻R34值來改變輸出電流的保護(hù)值，電阻R34引腳I接至+5V電源，電阻R34引腳3接至電源0V，電阻R34引腳2與運(yùn)算放大器U2引腳3相連，運(yùn)算放大器U2引腳3通過電阻R50與運(yùn)算放大器U2引腳I相連，電阻R51與二極管D8相連，二極管D8陽極接至+5V電源，電阻R51另一端與與運(yùn)算放大器U2引腳I相連，電阻R36、二極管D7構(gòu)成過電壓指示電路，運(yùn)算放大器U2的B部分U2B與電阻R35構(gòu)成滯回比較器，當(dāng)反相輸入端電壓大于同相輸入端電壓，即在R33上所得到的電壓時(shí)，輸出端為低電位，當(dāng)反相輸入端電壓小于同相輸入端電壓時(shí)，輸出端為高電位，通過調(diào)整電阻R33值來改變輸出電壓的保護(hù)值，電阻R33引腳I接至+5V電源，電阻R33引腳3接至電源0V，電阻R33引腳2與運(yùn)算放大器U2引腳5相連，運(yùn)算放大器U2引腳5通過電阻R35與運(yùn)算放大器U2引腳7相連，電阻R36與二極管D7，二極管D7陰極與與運(yùn)算放大器U2引腳7相連，電阻R51另一端接至+5V電源，采樣電路的電流傳感器Ull對高頻變壓器一次側(cè)電流進(jìn)行采樣，電流傳感器U12對負(fù)載電流進(jìn)行采樣，電壓傳感器U14對負(fù)載電壓進(jìn)行采樣，接插件J3、電阻R56、光耦U5、電阻R59、電阻R60組成溫度采樣電路，得到相應(yīng)的溫度信號(hào)送入控制芯片U8，光耦U5的引腳I通過電阻R56接至’ 12V電源，光耦U5的引腳2與接線柱J3的引腳2相連，接線柱J3的引腳I接至電源’ 0V，光耦U5的引腳4通過電阻R59接至+5V電源，光耦U5的引腳3接至電源0V，電阻R60的一端與光耦U5的引腳4相連，電阻R60的一端與控制芯片U8的引腳10相連，編程口 J1、電阻R53、控制芯片U8、電容C2、電容C3、晶振Yl組成中央控制器，電容C2、電容C3、晶振Yl組成時(shí)鐘電路，為控制芯片U8提供工作時(shí)鐘信號(hào)，電容C2的一端與晶振Yl的一端相連，電容C2的另一端接至電源0V，電容C3的一端與晶振Yl的另一端相連，電容C3的另一端接至電源0V,晶振Yl的一端與控制芯片U8的引腳2相連，晶振Yl的另一端與控制芯片U8的引腳3相連，編程口 Jl的引腳I與控制芯片U8的引腳4相連，編程口 Jl的引腳2接至+5V電源，編程口 Jl的引腳3接至電源0V，編程口 Jl的引腳4與控制芯片U8的引腳13相連，編程口 Jl的引腳5與控制芯片U8的引腳12相連，切換電路通過繼電器K1、二極管D3、電感L6、電感L7、三極管Q5、電阻R65、接插件J4、接插件J5、接插件J6對給定信號(hào)進(jìn)行切換，通過電阻R64、光耦U7、電阻R66、二極管D4、繼電器K2、三極管Q6、接插件J7對主變壓器進(jìn)行切換，控制芯片U8的引腳6與電阻R65的一端相連，電阻R65的另一端與三極管Q5基極相連，三極管Q5集電極與二極管D3的陽極相連，二極管D3的陰極通過電感L6接至+15V電源，繼電器Kl的線圈與二極管D3并聯(lián)，三極管Q5發(fā)射極通過電感L7接至電源0V，繼電器Kl的引腳I與接線柱J4的引腳2相連，繼電器Kl的引腳4與接線柱J4的引腳I相連，繼電器Kl的引腳2與接線柱J5的引腳I相連，繼電器Kl的引腳5與接線柱J5的引腳2相連，繼電器Kl的引腳3與接線柱J6的引腳I相連，繼電器Kl的引腳6與接線柱J6的引腳2相連，控制芯片U8的引腳7與光耦U7的引腳2相連，光耦U7的引腳I通過電阻R64接至+5V電源，光耦U7的引腳3接至’ 12V電源，光耦U7的引腳4通過電阻R66接至三極管Q6基極，三極管Q6集電極與二極管D3的陽極相連，二極管D3的陰極接至’ 12V電源，繼電器K2的線圈與二極管D4并聯(lián)，三極管Q6發(fā)射極接至電源’ OV,繼電器Kl的引腳4接至’ 12V電源，繼電器Kl的引腳6與接線柱J7的引腳I相連，接線柱J7的引腳2接至電源’0V，接插件J2、電阻R55、光耦U4、電阻R57、電阻R58組成多功能轉(zhuǎn)換輸入電路，得到相應(yīng)的模式信號(hào)送入控制芯片U8，光耦U4的引腳I通過電阻R55接至’ 12V電源，光耦U4的引腳2與接線柱J2的引腳2相連，接線柱J2的引腳I接至電源’ 0V,光耦U4的引腳4通過電阻R57接至+5V電源，光耦U4的引腳3接至電源0V，電阻R58的一端與光耦U4的引腳4相連，電阻R58的一端與控制芯片U8的引腳11相連。主電路和控制電路均安裝在殼體中，殼體為矩形，殼體的一個(gè)側(cè)面安裝提手，殼體的一個(gè)端面上設(shè)置主開關(guān)、功能切換開關(guān)，焊接電流調(diào)整旋鈕、起弧電流調(diào)整旋鈕、電焊接頭、電機(jī)驅(qū)動(dòng)接頭和三相交流電輸出接頭。
[0005]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:能夠使用一套發(fā)電設(shè)備來分別驅(qū)動(dòng)直流行走電機(jī)和直流弧焊機(jī)，有利于降低設(shè)備自身成本，本發(fā)明逆變電路采用了高頻主變壓器，與現(xiàn)有采用工頻變壓器的驅(qū)動(dòng)電路相比，大幅減小了設(shè)備體積及重量，提高了效率，同時(shí)進(jìn)一步降低了設(shè)備成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1是本發(fā)明外形結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明電路連接關(guān)系示意圖；
圖3是本發(fā)明電原理圖之一，圖3右部與圖4左部相接；
圖4是本發(fā)明電原理圖之二，圖4左部與圖3右部相接，圖4右部與圖5左部相接；
圖5是本發(fā)明電原理圖之三，圖5左部與圖4右部相接。
【具體實(shí)施方式】
[0007]本發(fā)明所述的直流弧焊、直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)兩用機(jī)包括主電路和控制電路，主電路包括整流器1，整流器I的輸出端與濾波器2的輸入端連接，濾波器2的輸出端與逆變單元3的輸入端連接，逆變單元3的輸出端與高頻主變壓器4的輸入端連接，高頻主變壓器4的輸出端與高頻整流器5的輸入端連接，高頻整流器5的輸出端與高頻濾波器6的輸入端連接，控制電路包括高頻信號(hào)發(fā)生電路7、頻率檢測電路8、信號(hào)處理運(yùn)算電路9、采樣電路10、中央控制器11、切換電路12、多功能轉(zhuǎn)換輸入電路13。本發(fā)明采用一套“整流-逆變-降壓-再整流”的主電路和具有不同匝數(shù)的多路次級(jí)線圈的高頻主變壓器，分別配合滿足“直流弧焊”和“直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)”特性要求的控制線路和功能轉(zhuǎn)換開關(guān)。當(dāng)功能轉(zhuǎn)換開關(guān)旋至“電焊作業(yè)”檔位時(shí)，內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組設(shè)定工作在額定頻率的固定轉(zhuǎn)速工況。同時(shí)接通高頻主變壓器適合電焊功能匝數(shù)的次級(jí)線圈及“直流弧焊”控制線路，“兩用機(jī)”呈現(xiàn)“直流弧焊”功能。當(dāng)功能開關(guān)旋至“電機(jī)驅(qū)動(dòng)”檔位時(shí)，內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組設(shè)定工作在“自然變頻、變壓”工況。同時(shí)接通高頻主變壓器適合直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)功能匝數(shù)的次級(jí)線圈及“直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)”控制線路，“兩用機(jī)”呈現(xiàn)“直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)”功能，從而驅(qū)動(dòng)“工程車”底盤無級(jí)變速行走。本發(fā)明能夠使用一套發(fā)電設(shè)備來分別驅(qū)動(dòng)直流行走電機(jī)和直流弧焊機(jī)，有利于降低設(shè)備自身成本，本發(fā)明逆變電路采用了高頻主變壓器，與現(xiàn)有采用工頻變壓器的驅(qū)動(dòng)電路相比，大幅減小了設(shè)備體積及重量，提高了效率，同時(shí)進(jìn)一步降低了設(shè)備成本。
[0008]本發(fā)明所述主電路及控制電路的連接關(guān)系如下:整流器I將輸入的電壓、頻率可變的三相交流電通過整流器U9后整流成直流電，濾波器2由電容Cl、電容C5、電容C6和電阻R1、電阻R2組成，電容Cl為吸收電容，C5、C6為濾波電容，RU R2為均壓電阻，電容Cl的一端與整流器U9的正輸出端相連，另一端與整流器U9的負(fù)輸出端相連，電阻Rl與電容C5并聯(lián)，電阻R2與電容C6并聯(lián)，電容C5正極與電容Cl的一端相連，電容C5負(fù)極與電容C6正極相連，電容C6負(fù)極與電容Cl的另一端相連，逆變單元3將輸入的直流電通過逆變單元UlO逆變輸出頻率KTlOOkHz高頻交流電，高頻主變壓器4由高頻變壓器T3、直流接觸器K3和接線柱J8組成，接線柱J8為直流接觸器K3線圈外部接線柱，通過控制直流接觸器K3來實(shí)現(xiàn)改變高頻變壓器T3的匝數(shù)，高頻變壓器T3由一次側(cè)的繞組1、繞組II和二次側(cè)一個(gè)繞組構(gòu)成，高頻變壓器T3的一次側(cè)兩個(gè)繞組串聯(lián)，一次側(cè)繞組I的另一端與逆變單元UlO交流輸出側(cè)一端相連，一次側(cè)繞組II的另一端與逆變單元UlO交流輸出側(cè)另一端相連，直流接觸器K3的常開觸點(diǎn)與一次側(cè)繞組II并聯(lián)，直流接觸器K3的線圈兩端分別連接到接線柱J8的引腳I和引腳2，高頻變壓器T3的二次側(cè)繞組兩端進(jìn)行輸出，高頻變壓器T3將二次側(cè)繞組兩端得到的交流電通過高頻整流器5U13整流輸出直流電，高頻濾波器6由電感L4和電容C7組成，電感L4的一端與高頻整流器U13的正輸出端相連，電感L4的另一端與電容C7的正極相連，電容C7的負(fù)極與高頻整流器U13的負(fù)輸出端相連，兩用機(jī)的外部正輸出端與電容C7的正極相連，兩用機(jī)的外部負(fù)輸出端與電容C7的負(fù)極相連，高頻信號(hào)發(fā)生電路7的電源模塊U15的引腳I接至電源’ 12V，電源模塊U15的引腳2接至電源’ 0V,電源模塊U15的引腳3上得到電源-15V，電源模塊U15的引腳4接至OV電源，電源模塊U15的引腳5上得到電源+15V，電容C41與電容C42串聯(lián)，電容C41的負(fù)極與電源模塊U15的引腳3相連，電容C41的正極與電源模塊U15的引腳4相連，電容C42的正極與電源模塊U15的引腳5相連，電容C44與電容C41并聯(lián)，電容C43與電容C42并聯(lián)，電源模塊U16的引腳I接至電源+15V，電源模塊U16的引腳2接至電源0V，電容C46的正極與電源模塊U16的引腳3相連，電容C46的負(fù)極接至電源0V，電容C45與電容C46并聯(lián)，給定電壓信號(hào)QG經(jīng)電容C9、電容C10、電阻R4、電阻R5、運(yùn)算放大器U15、電阻R6、電容Cll組成的濾波網(wǎng)絡(luò)到控制芯片Ul的5腳，為控制芯片Ul工作提供給定信號(hào)，電阻R4的一端與電容C9相連，電容C9另一端接至電源0V，電阻R4的另一端與運(yùn)算放大器U15的同相輸入端相連，電阻R5與電容ClO并聯(lián)后一端與運(yùn)算放大器U15的同相輸入端相連，另一端接至電源0V，運(yùn)算放大器U15的反相輸入端與輸出端相連，通過電阻R6連接到控制芯片Ul引腳5，控制芯片Ul的引腳5與電容Cll 一端相連，電容Cll另一端接至電源0V，電阻R7、電阻R8、電容C28、電容C29使控制芯片Ul工作能夠軟啟動(dòng)，電阻R8與電容C29并聯(lián)，電容C29的正極與控制芯片Ul引腳1，電容C29的負(fù)極接至電源0V，電阻R7與電容C28串聯(lián)，電容C28的負(fù)極接至電源0V，電容C29的正極與控制芯片Ul引腳2，電阻R7的另一端與控制芯片Ul引腳I相連，電流傳感器Ull對高頻變壓器一次側(cè)電流進(jìn)行采樣所得信號(hào)經(jīng)過電阻R14、電阻R15、電阻R16、電阻R17、電容C18組成的濾波網(wǎng)絡(luò)到控制芯片Ul的4腳，為控制芯片Ul工作提供給定信號(hào)，電阻R16與電阻R17串聯(lián)，電阻R17的另一端與電流傳感器Ul I的輸出相連，電阻R16的另一端與控制芯片Ul引腳4相連，控制芯片Ul引腳4通過電阻R14接至-15V電源，控制芯片Ul引腳4通過電阻Rl5接至電源0V，諧波補(bǔ)償電路由電阻R11、電阻R12、電容C15、電容C16、運(yùn)算放大器U16組成，運(yùn)算放大器U16的同相輸入端與控制芯片Ul引腳8相連，運(yùn)算放大器U16的反相輸入端與輸出端相連，電阻R11、電容C16串聯(lián)后與電阻R12和電容C15并聯(lián)，電容C15 —端與控制芯片Ul引腳4相連，電容C15另一端與運(yùn)算放大器U16輸出端相連，震蕩定時(shí)電路由電阻R9、電阻R10、電容C12、電容C14組成，電阻R9與電阻RlO并聯(lián)，一端與控制芯片Ul引腳8相連，另一端接至電源0V，電容C12與電容C14并聯(lián)，一端與控制芯片Ul引腳9相連，另一端接至電源0V，電流傳感器Ull對高頻變壓器一次側(cè)電流進(jìn)行采樣所得信號(hào)經(jīng)過電阻R17、電阻R18、電阻R19、電容C18、電容C19為控制芯片Ul提供外部關(guān)斷，電阻R17與電阻R18串聯(lián)連接到控制芯片Ul引腳16，電阻R19與電容C19并聯(lián)，一端與控制芯片Ul引腳16相連，另一端接至電源0V，電阻R13為控制芯片Ul輸出級(jí)偏置電壓輸入的保護(hù)電阻，電容C13、電容C17、電容C30、電容C31為濾波電容，電阻R13 —端與控制芯片Ul引腳15相連，電阻R13另一端與控制芯片Ul引腳13相連，電容C13與電容C30并聯(lián)，一端與控制芯片Ul引腳15相連，另一端接至電源0V，電容C17與電容C31并聯(lián)，一端與控制芯片Ul引腳13相連，另一端接至電源0V，由二極管D10、二極管D11、電阻R20、電阻R21、電阻R22、電阻R23、三極管Ql、三極管Q2、三極管Q3、三極管Q4、電阻R24、電容C20組成全橋電路，兩路信號(hào)經(jīng)過隔離變壓器Tl、隔離變壓器T2、電容C21、電容C22、電容C23、電容C24、電阻R25、電阻R26、電阻R27、電阻R28、電阻R29、電阻R30、電阻R31、電阻R70、二極管D12、二極管D13、二極管D14、二極管D15變?yōu)樗穆沸盘?hào)驅(qū)動(dòng)逆變單元,三極管Ql的基極通過電阻R20與控制芯片Ul引腳14相連，三極管Q3的基極通過電阻R21與控制芯片Ul引腳14相連，二極管DlO的陰極與控制芯片Ul引腳14相連，二極管DlO的陽極接至電源0V，三極管Q2的基極通過電阻R22與控制芯片Ul引腳11相連，三極管Q4的基極通過電阻R23與控制芯片Ul引腳11相連，二極管Dll的陰極與控制芯片Ul引腳14相連，二極管Dll的陽極接至電源0V，三極管Ql集電極與三極管Q3集電極相連后與隔離變壓器Tl和隔離變壓器T2的引腳I相連，三極管Q2集電極與三極管Q4集電極相連后，與電阻R24和電容C20并聯(lián)后的一端相連，電阻R24和電容C20并聯(lián)后的另一端與隔離變壓器Tl和隔離變壓器T2的引腳2相連，三極管Q3發(fā)射極接至電源0V，三極管Q4發(fā)射極接至電源0V，三極管Ql發(fā)射極與三極管Q2發(fā)射極相連，二極管D15與電阻R70串聯(lián)后與電阻R25并聯(lián)，二極管D15陰極與隔離變壓器Tl引腳6相連，電阻R70的另一端與電容C21 —端相連，電容C21另一端與隔離變壓器Tl引腳5相連，二極管D12與電阻R29串聯(lián)后與電阻R26并聯(lián)，二極管D12陰極與隔離變壓器Tl引腳3相連，電阻R29的另一端與電容C22 —端相連，電容C22另一端與隔離變壓器Tl引腳4相連，二極管D13與電阻R30串聯(lián)后與電阻R27并聯(lián)，二極管D13陰極與隔離變壓器T2引腳6相連，電阻R30的另一端與電容C23 —端相連，電容C23另一端與隔離變壓器T2引腳5相連，二極管D14與電阻R31串聯(lián)后與電阻R28并聯(lián)，二極管D14陰極與隔離變壓器T2引腳3相連，電阻R31的另一端與電容C24 —端相連，電容C24另一端與隔離變壓器T2引腳4相連，分別在電容C21、電容C22、電容C23、電容C24兩端得到四路信號(hào)驅(qū)動(dòng)逆變單元，電阻R54、二極管D2、光耦U6、電阻R61、R62組成頻率檢測電路8，得到相應(yīng)的頻率信號(hào)送入控制芯片U8，電阻R54的一端與三相交流電的U相相連，電阻R54的另一端與二極管D2的陽極相連，二極管D2的陰極與光耦U6的引腳I相連，光耦U6的引腳2與三相交流電的V相相連，光耦U6的引腳3與R61的一端相連，R61的另一端接至+5V電源，光耦U6的引腳3與R62的一端相連，R62的另一端接至控制芯片U8的引腳9，信號(hào)處理運(yùn)算電路9中控制芯片U8對信號(hào)處理輸出經(jīng)過電阻R63、電容C4后得到電壓信號(hào)，該信號(hào)通過運(yùn)算放大器U3的C部分U3C構(gòu)成的電壓跟隨器后得到給定信號(hào)UQG，控制芯片U8引腳5通過電阻R63與運(yùn)算放大器U3引腳10相連，電容C4的一端與運(yùn)算放大器U3引腳10相連，電容C4的另一端接至電源0V，運(yùn)算放大器U3引腳8與運(yùn)算放大器U3引腳9相連，電路所使用的電流傳感器為電流型電流傳感器，在電阻R52上得到電壓經(jīng)過二極管D1、電阻R32、電容C25、電感L5、電阻R3、電容C26、C27組成的濾波網(wǎng)絡(luò)，得到所需要的電壓，接到運(yùn)算放大器U2的A部分U2A的反相端，電流傳感器U12對負(fù)載電流進(jìn)行采樣得到的信號(hào)通過二極管D1、電感L5、電阻R3與運(yùn)算放大器U2引腳2相連，二極管Dl陽極與傳感器輸出相連，電阻R52的一端與二極管Dl陽極相連，電阻R52的另一端接至電源0V，電阻R32與電容C25并聯(lián)后一端與二極管Dl陰極相連，另一端接至電源0V，電容C26 —端與電感L5和電阻R3連接處相連，電容C26另一端接至電源0V，電容C27 —端與運(yùn)算放大器U2引腳2相連，電容C27另一端接至電源0V，電阻R40、電阻R41、電阻R42對輸出電壓進(jìn)行分壓，電壓傳感器采集電阻R42上的電壓，電路所使用的電壓傳感器為電流型電壓傳感器，在電阻R44上得到所需電壓，該電壓與給定信號(hào)UQG經(jīng)過由U3B運(yùn)算放大器U3的B部分、電阻R43、電阻R45、電阻R46、電阻R47、電阻R48、電阻R49組成的P調(diào)節(jié)器后得到的電壓信號(hào)經(jīng)過運(yùn)算放大器U3的A部分U3A組成的電壓跟隨器后得到的電壓通過電阻R37、電阻R38、電阻R39、二極管D9、二極管D6、二極管D5充放電網(wǎng)絡(luò)對電容C8進(jìn)行充放電，在電容CS上得到給定電壓信號(hào)QG，兩用機(jī)的外部正輸出端通過電阻R40、電阻R41和電阻R42串聯(lián)連接到兩用機(jī)的外部負(fù)輸出端，電壓傳感器U14引腳I與電阻R40和電阻R42連接處相連，電壓傳感器U14引腳2與電阻R41和電阻R42連接處相連，電壓傳感器U14引腳3與電阻R44 一端相連到電源0V，電壓傳感器U14引腳4與電阻R44另一端相連，電壓傳感器U14引腳4與運(yùn)算放大器U2引腳6相連，電壓傳感器U14引腳4通過電阻R45與運(yùn)算放大器U3引腳6相連，運(yùn)算放大器U3引腳6通過電阻R43與運(yùn)算放大器U3引腳7相連，運(yùn)算放大器U3引腳6通過電阻R46接至電源OV，運(yùn)算放大器U3引腳6通過電阻R48接至+5V電源，運(yùn)算放大器U3引腳5通過電阻R49接至電源0V，運(yùn)算放大器U3引腳5通過電阻R48與運(yùn)算放大器U3引腳8相連，運(yùn)算放大器U3引腳7與運(yùn)算放大器U3引腳3相連，運(yùn)算放大器U3引腳I與運(yùn)算放大器U3引腳2相連，電阻R39與二極管D9串聯(lián)后與電阻R38并聯(lián)，二極管D9陰極與運(yùn)算放大器U3引腳I相連，電阻R39的另一端與電容C8正極相連，電容C8負(fù)極接至電源0V，電阻R37與二極管D6串聯(lián)，電阻R37的另一端與電容C8正極相連，二極管D6陰極與運(yùn)算放大器U2引腳I相連，二極管D5陽極與二極管D6陽極相連，二極管D5陰極與運(yùn)算放大器U2引腳7相連，電阻R51、二極管D8構(gòu)成電流保護(hù)指示電路，運(yùn)算放大器U2的A部分U2A與電阻R50構(gòu)成滯回比較器，當(dāng)反相輸入端電壓大于同相輸入端電壓，即在R34上所得到的電壓時(shí)，輸出端為低電位，當(dāng)反相輸入端電壓小于同相輸入端電壓時(shí)，輸出端為高電位，通過調(diào)整電阻R34值來改變輸出電流的保護(hù)值，電阻R34引腳I接至+5V電源，電阻R34引腳3接至電源0V，電阻R34引腳2與運(yùn)算放大器U2引腳3相連，運(yùn)算放大器U2引腳3通過電阻R50與運(yùn)算放大器U2引腳I相連，電阻R51與二極管D8相連，二極管D8陽極接至+5V電源，電阻R51另一端與與運(yùn)算放大器U2引腳I相連，電阻R36、二極管D7構(gòu)成過電壓指示電路，運(yùn)算放大器U2的B部分U2B與電阻R35構(gòu)成滯回比較器，當(dāng)反相輸入端電壓大于同相輸入端電壓，即在R33上所得到的電壓時(shí)，輸出端為低電位，當(dāng)反相輸入端電壓小于同相輸入端電壓時(shí)，輸出端為高電位，通過調(diào)整電阻R33值來改變輸出電壓的保護(hù)值，電阻R33引腳I接至+5V電源，電阻R33引腳3接至電源0V，電阻R33引腳2與運(yùn)算放大器U2引腳5相連，運(yùn)算放大器U2引腳5通過電阻R35與運(yùn)算放大器U2引腳7相連，電阻R36與二極管D7，二極管D7陰極與與運(yùn)算放大器U2引腳7相連，電阻R51另一端接至+5V電源，采樣電路10的電流傳感器Ull對高頻變壓器一次側(cè)電流進(jìn)行采樣，電流傳感器U12對負(fù)載電流進(jìn)行米樣，電壓傳感器U14對負(fù)載電壓進(jìn)行米樣,接插件J3、電阻R56、光稱U5、電阻R59、電阻R60組成溫度采樣電路，得到相應(yīng)的溫度信號(hào)送入控制芯片U8，光耦U5的引腳I通過電阻R56接至’12V電源，光耦U5的引腳2與接線柱J3的引腳2相連，接線柱J3的引腳I接至電源’0V，光耦U5的引腳4通過電阻R59接至+5V電源，光耦U5的引腳3接至電源0V,電阻R60的一端與光耦U5的引腳4相連，電阻R60的一端與控制芯片U8的引腳10相連，編程口 J1、電阻R53、控制芯片U8、電容C2、電容C3、晶振Yl組成中央控制器11，電容C2、電容C3、晶振Yl組成時(shí)鐘電路，為控制芯片U8提供工作時(shí)鐘信號(hào)，電容C2的一端與晶振Yl的一端相連，電容C2的另一端接至電源0V，電容C3的一端與晶振Yl的另一端相連，電容C3的另一端接至電源0V，晶振Yl的一端與控制芯片U8的引腳2相連，晶振Yl的另一端與控制芯片U8的引腳3相連，編程口 Jl的引腳I與控制芯片U8的引腳4相連，編程口 Jl的引腳2接至+5V電源，編程口 Jl的引腳3接至電源0V，編程口 Jl的引腳4與控制芯片U8的引腳13相連，編程口 Jl的引腳5與控制芯片U8的引腳12相連，切換電路12通過繼電器K1、二極管D3、電感L6、電感L7、三極管Q5、電阻R65、接插件J4、接插件J5、接插件J6對給定信號(hào)進(jìn)行切換，通過電阻R64、光耦U7、電阻R66、二極管D4、繼電器K2、三極管Q6、接插件J7對主變壓器進(jìn)行切換，控制芯片U8的引腳6與電阻R65的一端相連，電阻R65的另一端與三極管Q5基極相連，三極管Q5集電極與二極管D3的陽極相連，二極管D3的陰極通過電感L6接至+15V電源，繼電器Kl的線圈與二極管D3并聯(lián)，三極管Q5發(fā)射極通過電感L7接至電源0V，繼電器Kl的引腳I與接線柱J4的引腳2相連，繼電器Kl的引腳4與接線柱J4的引腳I相連，繼電器Kl的引腳2與接線柱J5的引腳I相連，繼電器Kl的引腳5與接線柱J5的引腳2相連，繼電器Kl的引腳3與接線柱J6的引腳I相連，繼電器Kl的引腳6與接線柱J6的引腳2相連，控制芯片U8的引腳7與光耦U7的引腳2相連，光耦U7的引腳I通過電阻R64接至+5V電源，光耦U7的引腳3接至’ 12V電源，光耦U7的引腳4通過電阻R66接至三極管Q6基極，三極管Q6集電極與二極管D3的陽極相連，二極管D3的陰極接至’ 12V電源，繼電器K2的線圈與二極管D4并聯(lián)，三極管Q6發(fā)射極接至電源’ 0V，繼電器Kl的引腳4接至’ 12V電源，繼電器Kl的引腳6與接線柱J7的引腳I相連，接線柱J7的引腳2接至電源’ 0V，接插件J2、電阻R55、光耦U4、電阻R57、電阻R58組成多功能轉(zhuǎn)換輸入電路13，得到相應(yīng)的模式信號(hào)送入控制芯片U8，光耦U4的引腳I通過電阻R55接至’ 12V電源，光耦U4的引腳2與接線柱J2的引腳2相連，接線柱J2的引腳I接至電源’ 0V，光耦U4的引腳4通過電阻R57接至+5V電源，光耦U4的引腳3接至電源0V，電阻R58的一端與光稱U4的引腳4相連，電阻R58的一端與控制芯片U8的引腳11相連。上述結(jié)構(gòu)具有運(yùn)行穩(wěn)定、故障率低、控制精度高、成本相對低廉的優(yōu)點(diǎn)。
[0009]本發(fā)明為了便于攜帶，可采用下述結(jié)構(gòu):主電路和控制電路均安裝在殼體14中，殼體14為矩形,殼體14的一個(gè)側(cè)面安裝提手22,殼體的一個(gè)端面上設(shè)置主開關(guān)15、功能切換開關(guān)16，焊接電流調(diào)整旋鈕17、起弧電流調(diào)整旋鈕18、電焊接頭19、電機(jī)驅(qū)動(dòng)接頭20和三相交流電輸出接頭21。該結(jié)構(gòu)將全部電路部件制成一個(gè)整體，便于與現(xiàn)有的直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的行走底盤和焊接設(shè)備直接組裝形成可移動(dòng)的焊接設(shè)備。
[0010]功能切換開關(guān)16為兩線開關(guān)，與“兩用機(jī)”電機(jī)控制電路板的接插件J2相連。焊接電流調(diào)整旋鈕17和起弧電流調(diào)整旋鈕18均為三線旋鈕，焊接電流調(diào)整旋鈕17和起弧電流調(diào)整旋鈕18對直流弧焊工作特性進(jìn)行設(shè)置。當(dāng)使用“電焊作業(yè)”工況時(shí)，把功能切換開關(guān)16旋至“電焊作業(yè)”檔位，使用電焊插座進(jìn)行輸出；當(dāng)使用“電機(jī)驅(qū)動(dòng)”工況時(shí)，把功能轉(zhuǎn)換開關(guān)旋至“電機(jī)驅(qū)動(dòng)”檔位，使用電機(jī)驅(qū)動(dòng)插座進(jìn)行輸出。
[0011]當(dāng)功能切換開關(guān)16旋至“電焊作業(yè)”檔位時(shí)，控制芯片U8通過多功能轉(zhuǎn)換輸入電路獲得相應(yīng)的模式信號(hào)，控制芯片U8控制切換電路對給定信號(hào)和主變壓器進(jìn)行切換。使符合直流弧焊工作特性的給定信號(hào)送入高頻信號(hào)發(fā)生電路、符合“電焊作業(yè)”工況的主變壓器線圈接入主電路。
[0012]當(dāng)功能切換開關(guān)16旋至“電機(jī)驅(qū)動(dòng)”檔位時(shí)，控制芯片U8通過多功能轉(zhuǎn)換輸入電路獲得相應(yīng)的模式信號(hào)，控制芯片U8控制切換電路對給定信號(hào)和主變壓器進(jìn)行切換。使符合電機(jī)驅(qū)動(dòng)工作特性的給定信號(hào)送入高頻信號(hào)發(fā)生電路、符合“電機(jī)驅(qū)動(dòng)”工況的主變壓器線圈接入主電路。
[0013]圖中23是負(fù)載。
【權(quán)利要求】
1.直流弧焊、直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)兩用機(jī)，其特征在于:包括主電路和控制電路，主電路包括整流器(1)，整流器(I)的輸出端與濾波器(2)的輸入端連接，濾波器(2)的輸出端與逆變單元(3)的輸入端連接，逆變單元(3)的輸出端與高頻主變壓器(4)的輸入端連接，高頻主變壓器(4)的輸出端與高頻整流器(5)的輸入端連接，高頻整流器(5)的輸出端與高頻濾波器(6)的輸入端連接，控制電路包括高頻信號(hào)發(fā)生電路(7)、頻率檢測電路(8)、信號(hào)處理運(yùn)算電路(9 )、采樣電路(10 )、中央控制器(11)、切換電路(12 )、多功能轉(zhuǎn)換輸入電路(13 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流弧焊、直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)兩用機(jī)，其特征在于:主電路及控制電路的連接關(guān)系如下:整流器(I)將輸入的電壓、頻率可變的三相交流電通過整流器U9后整流成直流電，濾波器(2)由電容Cl、電容C5、電容C6和電阻Rl、電阻R2組成，電容Cl為吸收電容，C5、C6為濾波電容，Rl、R2為均壓電阻，電容CI的一端與整流器U9的正輸出端相連，另一端與整流器U9的負(fù)輸出端相連，電阻Rl與電容C5并聯(lián)，電阻R2與電容C6并聯(lián)，電容C5正極與電容Cl的一端相連，電容C5負(fù)極與電容C6正極相連，電容C6負(fù)極與電容Cl的另一端相連，逆變單元(3)將輸入的直流電通過逆變單元UlO逆變輸出頻率KTlOOkHz高頻交流電，高頻主變壓器(4)由高頻變壓器T3、直流接觸器K3和接線柱J8組成，接線柱J8為直流接觸器K3線圈外部接線柱，通過控制直流接觸器K3來實(shí)現(xiàn)改變高頻變壓器T3的匝數(shù)，高頻變壓器T3由一次側(cè)的繞組1、繞組II和二次側(cè)一個(gè)繞組構(gòu)成，高頻變壓器T3的一次側(cè)兩個(gè)繞組串聯(lián)，一次側(cè)繞組I的另一端與逆變單元UlO交流輸出側(cè)一端相連，一次側(cè)繞組II的另一端與逆變單元UlO交流輸出側(cè)另一端相連，直流接觸器K3的常開觸點(diǎn)與一次側(cè)繞組II并聯(lián)，直流接觸器K3的線圈兩端分別連接到接線柱J8的引腳I和引腳2，高頻變壓器T3的二次側(cè)繞組兩端進(jìn)行輸出，高頻變壓器T3將二次側(cè)繞組兩端得到的交流電通過高頻整流器(5) Ul3整流輸出直流電，高頻濾波器(6)由電感L4和電容C7組成，電感L4的一端與高頻整流器U13的正輸出端相連，電感L4的另一端與電容C7的正極相連，電容C7的負(fù)極與高頻整流器U13的負(fù)輸 出端相連，兩用機(jī)的外部正輸出端與電容C7的正極相連，兩用機(jī)的外部負(fù)輸出端與電容C7的負(fù)極相連，高頻信號(hào)發(fā)生電路(7)的電源模塊U15的引腳I接至電源’ 12V，電源模塊U15的引腳2接至電源’ 0V，電源模塊U15的引腳3上得到電源-15V，電源模塊U15的引腳4接至OV電源，電源模塊U15的引腳5上得到電源+15V，電容C41與電容C42串聯(lián)，電容C41的負(fù)極與電源模塊U15的引腳3相連，電容C41的正極與電源模塊U15的引腳4相連，電容C42的正極與電源模塊U15的引腳5相連，電容C44與電容C41并聯(lián)，電容C43與電容C42并聯(lián)，電源模塊U16的引腳I接至電源+15V，電源模塊U16的引腳2接至電源0V，電容C46的正極與電源模塊U16的引腳3相連，電容C46的負(fù)極接至電源0V，電容C45與電容C46并聯(lián)，給定電壓信號(hào)QG經(jīng)電容C9、電容C10、電阻R4、電阻R5、運(yùn)算放大器U15、電阻R6、電容Cll組成的濾波網(wǎng)絡(luò)到控制芯片Ul的5腳，為控制芯片Ul工作提供給定信號(hào)，電阻R4的一端與電容C9相連，電容C9另一端接至電源0V，電阻R4的另一端與運(yùn)算放大器U15的同相輸入端相連，電阻R5與電容ClO并聯(lián)后一端與運(yùn)算放大器U15的同相輸入端相連，另一端接至電源0V，運(yùn)算放大器U15的反相輸入端與輸出端相連，通過電阻R6連接到控制芯片Ul引腳5，控制芯片Ul的引腳5與電容Cll 一端相連，電容Cll另一端接至電源0V，電阻R7、電阻R8、電容C28、電容C29使控制芯片Ul工作能夠軟啟動(dòng)，電阻R8與電容C29并聯(lián)，電容C29的正極與控制芯片Ul引腳1，電容C29的負(fù)極接至電源0V，電阻R7與電容C28串聯(lián)，電容C28的負(fù)極接至電源0V，電容C29的正極與控制芯片Ul引腳2，電阻R7的另一端與控制芯片Ul引腳I相連，電流傳感器Ull對高頻變壓器一次側(cè)電流進(jìn)行采樣所得信號(hào)經(jīng)過電阻RH、電阻R15、電阻R16、電阻R17、電容C18組成的濾波網(wǎng)絡(luò)到控制芯片Ul的4腳，為控制芯片Ul工作提供給定信號(hào)，電阻R16與電阻R17串聯(lián)，電阻R17的另一端與電流傳感器Ull的輸出相連，電阻R16的另一端與控制芯片Ul引腳4相連，控制芯片Ul引腳4通過電阻R14接至-15V電源，控制芯片Ul引腳4通過電阻R15接至電源0V，諧波補(bǔ)償電路由電阻R11、電阻R12、電容C15、電容C16、運(yùn)算放大器U16組成，運(yùn)算放大器U16的同相輸入端與控制芯片Ul引腳8相連，運(yùn)算放大器U16的反相輸入端與輸出端相連，電阻R11、電容C16串聯(lián)后與電阻R12和電容C15并聯(lián)，電容C15 —端與控制芯片Ul引腳4相連，電容C15另一端與運(yùn)算放大器U16輸出端相連，震蕩定時(shí)電路由電阻R9、電阻R10、電容C12、電容C14組成，電阻R9與電阻RlO并聯(lián)，一端與控制芯片Ul引腳8相連，另一端接至電源0V，電容C12與電容C14并聯(lián)，一端與控制芯片Ul引腳9相連，另一端接至電源0V，電流傳感器Ull對高頻變壓器一次側(cè)電流進(jìn)行采樣所得信號(hào)經(jīng)過電阻R17、電阻R18、電阻R19、電容C18、電容C19為控制芯片Ul提供外部關(guān)斷，電阻R17與電阻R18串聯(lián)連接到控制芯片Ul引腳16，電阻R19與電容C19并聯(lián)，一端與控制芯片Ul引腳16相連，另一端接至電源0V,電阻R13為控制芯片Ul輸出級(jí)偏置電壓輸入的保護(hù)電阻，電容C13、電容C17、電容C30、電容C31為濾波電容，電阻R13 —端與控制芯片Ul引腳15相連，電阻R13另一端與控制芯片Ul引腳13相連，電容C13與電容C30并聯(lián)，一端與控制芯片Ul引腳15相連，另一端接至電源0V,電容C17與電容C31并聯(lián)，一端與控制芯片Ul引腳13相連，另一端接至電源0V，由二極管D10、二極管D11、電阻R20、電阻R21、電阻R22、電阻R23、三極管Q1、三極管Q2、三極管Q3、 三極管Q4、電阻R24、電容C20組成全橋電路，兩路信號(hào)經(jīng)過隔離變壓器Tl、隔離變壓器T2、電容C21、電容C22、電容C23、電容C24、電阻R25、電阻R26、電阻R27、電阻R28、電阻R29、電阻R30、電阻R31、電阻R70、二極管D12、二極管D13、二極管D14、二極管D15變?yōu)樗穆沸盘?hào)驅(qū)動(dòng)逆變單元，三極管Ql的基極通過電阻R20與控制芯片Ul引腳14相連，三極管Q3的基極通過電阻R21與控制芯片Ul引腳14相連，二極管DlO的陰極與控制芯片Ul引腳14相連，二極管DlO的陽極接至電源0V，三極管Q2的基極通過電阻R22與控制芯片Ul引腳11相連，三極管Q4的基極通過電阻R23與控制芯片Ul引腳11相連，二極管Dll的陰極與控制芯片Ul引腳14相連，二極管Dll的陽極接至電源0V，三極管Ql集電極與三極管Q3集電極相連后與隔離變壓器Tl和隔離變壓器T2的引腳I相連，三極管Q2集電極與三極管Q4集電極相連后，與電阻R24和電容C20并聯(lián)后的一端相連，電阻R24和電容C20并聯(lián)后的另一端與隔離變壓器Tl和隔離變壓器T2的引腳2相連，三極管Q3發(fā)射極接至電源0V，三極管Q4發(fā)射極接至電源0V，三極管Ql發(fā)射極與三極管Q2發(fā)射極相連，二極管D15與電阻R70串聯(lián)后與電阻R25并聯(lián)，二極管D15陰極與隔離變壓器Tl引腳6相連，電阻R70的另一端與電容C21 —端相連，電容C21另一端與隔離變壓器Tl引腳5相連，二極管D12與電阻R29串聯(lián)后與電阻R26并聯(lián)，二極管D12陰極與隔離變壓器Tl引腳3相連，電阻R29的另一端與電容C22 —端相連，電容C22另一端與隔離變壓器Tl引腳4相連，二極管D13與電阻R30串聯(lián)后與電阻R27并聯(lián)，二極管D13陰極與隔離變壓器T2引腳6相連，電阻R30的另一端與電容C23 —端相連，電容C23另一端與隔離變壓器T2引腳5相連，二極管D14與電阻R31串聯(lián)后與電阻R28并聯(lián)，二極管D14陰極與隔離變壓器T2引腳3相連，電阻R31的另一端與電容C24 —端相連，電容C24另一端與隔離變壓器T2引腳4相連，分別在電容C21、電容C22、電容C23、電容C24兩端得到四路信號(hào)驅(qū)動(dòng)逆變單元，電阻R54、二極管D2、光耦U6、電阻R61、R62組成頻率檢測電路(8)，得到相應(yīng)的頻率信號(hào)送入控制芯片U8，電阻R54的一端與三相交流電的U相相連，電阻R54的另一端與二極管D2的陽極相連，二極管D2的陰極與光耦U6的引腳I相連，光耦U6的引腳2與三相交流電的V相相連，光耦U6的引腳3與R61的一端相連，R61的另一端接至+5V電源，光耦U6的引腳3與R62的一端相連，R62的另一端接至控制芯片U8的引腳9，信號(hào)處理運(yùn)算電路(9)中控制芯片U8對信號(hào)處理輸出經(jīng)過電阻R63、電容C4后得到電壓信號(hào)，該信號(hào)通過運(yùn)算放大器U3的C部分U3C構(gòu)成的電壓跟隨器后得到給定信號(hào)UQG，控制芯片U8引腳5通過電阻R63與運(yùn)算放大器U3引腳10相連，電容C4的一端與運(yùn)算放大器U3引腳10相連，電容C4的另一端接至電源0V，運(yùn)算放大器U3引腳8與運(yùn)算放大器U3引腳9相連，電路所使用的電流傳感器為電流型電流傳感器，在電阻R52上得到電壓經(jīng)過二極管D1、電阻R32、電容C25、電感L5、電阻R3、電容C26、C27組成的濾波網(wǎng)絡(luò)，得到所需要的電壓，接到運(yùn)算放大器U2的A部分U2A的反相端，電流傳感器U12對負(fù)載電流進(jìn)行采樣得到的信號(hào)通過二極管D1、電感L5、電阻R3與運(yùn)算放大器U2引腳2相連，二極管Dl陽極與傳感器輸出相連，電阻R52的一端與二極管Dl陽極相連，電阻R52的另一端接至電源0V，電阻R32與電容C25并聯(lián)后一端與二極管Dl陰極相連，另一端接至電源0V，電容C26 —端與電感L5和電阻R3連接處相連，電容C26另一端接至電源0V,電容C27 —端與運(yùn)算放大器U2引腳2相連，電容C27另一端接至電源0V，電阻R40、電阻R41、電阻R42對輸出電壓進(jìn)行分壓，電壓傳感器采集電阻R42上的電壓，電路所使用的電壓傳感器為電流型電壓傳感器，在電阻R44上得到所需電壓，該電壓與給定信號(hào)UQG經(jīng)過由U3B運(yùn)算放大器U3的B部分、電阻R43、電阻R45、電阻R46、電阻R47、電阻R48、電阻R49組成的P調(diào)節(jié)器后得到的電壓信號(hào)經(jīng)過運(yùn)算放大器U3的A部分U3A組成的電壓跟隨器后得到的電壓通過電阻R37、電阻R38、電阻R39、二極管D9、二極管D6、二極管D5充放電網(wǎng)絡(luò)對電容C8進(jìn)行充放電，在電容C8上得到給定電壓信號(hào)QG，兩用機(jī)的外部正輸出端通過電阻R40、電阻R41和電阻R42串聯(lián)連接到兩用機(jī)的外部負(fù)輸出端，電壓傳感器U14引腳I與電阻R40和電阻R42連接處相連，電壓傳感器U14引腳2與電阻R41和電阻R42連接處相連，電壓傳感器U14引腳3與電阻R44 —端相連到電源0V，電壓傳感器U14引腳4與電阻R44另一端相連，電壓傳感器U14引腳4與運(yùn)算放大器U2引腳6相連，電壓傳感器U14引腳4通過電阻R45與運(yùn)算放大器U3引腳6相連，運(yùn)算放大器U3引腳6通過電阻R43與運(yùn)算放大器U3引腳7相連，運(yùn)算放大器U3引腳6通過電阻R46接至電源0V,運(yùn)算放大器U3引腳6通過電阻R48接至+5V電源，運(yùn)算放大器U3引腳5通過電阻R49接至電源0V，運(yùn)算放大器U3引腳5通過電阻R48與運(yùn)算放大器U3引腳8相連，運(yùn)算放大器U3引腳7與運(yùn)算放大器U3引腳3相連，運(yùn)算放大器U3引腳I與運(yùn)算放大器U3引腳2相連，電阻R39與二極管D9串聯(lián)后與電阻R38并聯(lián)，二極管D9陰極與運(yùn)算放大器U3引腳I相連，電阻R39的另一端與電容C8正極相連，電容C8負(fù)極接至電源0V，電阻R37與二極管D6串聯(lián)，電阻R37的另一端與電容CS正極相連，二極管D6陰極與運(yùn)算放大器U2引腳I相連，二極管D5陽極與二極管D6陽極相連，二極管D5陰極與運(yùn)算放大器U2引腳7相連，電阻R51、二極管D8構(gòu)成電流保護(hù)指示電路，運(yùn)算放大器U2的A部分U2A與電阻R50構(gòu)成滯回比較器，當(dāng)反相輸入端電壓大于同相輸入端電壓，即在R34上所得到的電壓時(shí)，輸出端為低電位 ，當(dāng)反相輸入端電壓小于同相輸入端電壓時(shí),輸出端為高電位,通過調(diào)整電阻R34值來改變輸出電流的保護(hù)值，電阻R34引腳I接至+5V電源，電阻R34引腳3接至電源0V，電阻R34引腳2與運(yùn)算放大器U2引腳3相連，運(yùn)算放大器U2引腳3通過電阻R50與運(yùn)算放大器U2引腳I相連，電阻R51與二極管D8相連，二極管D8陽極接至+5V電源，電阻R51另一端與與運(yùn)算放大器U2引腳I相連，電阻R36、二極管D7構(gòu)成過電壓指示電路，運(yùn)算放大器U2的B部分U2B與電阻R35構(gòu)成滯回比較器，當(dāng)反相輸入端電壓大于同相輸入端電壓，即在R33上所得到的電壓時(shí)，輸出端為低電位，當(dāng)反相輸入端電壓小于同相輸入端電壓時(shí)，輸出端為高電位，通過調(diào)整電阻R33值來改變輸出電壓的保護(hù)值，電阻R33引腳I接至+5V電源，電阻R33引腳3接至電源0V，電阻R33引腳2與運(yùn)算放大器U2引腳5相連，運(yùn)算放大器U2引腳5通過電阻R35與運(yùn)算放大器U2引腳7相連，電阻R36與二極管D7，二極管D7陰極與與運(yùn)算放大器U2引腳7相連，電阻R51另一端接至+5V電源，采樣電路(10)的電流傳感器Ull對高頻變壓器一次側(cè)電流進(jìn)行采樣，電流傳感器U12對負(fù)載電流進(jìn)行采樣，電壓傳感器U14對負(fù)載電壓進(jìn)行采樣，接插件J3、電阻R56、光耦U5、電阻R59、電阻R60組成溫度采樣電路，得到相應(yīng)的溫度信號(hào)送入控制芯片U8，光耦U5的引腳I通過電阻R56接至’ 12V電源，光耦U5的引腳2與接線柱J3的引腳2相連，接線柱J3的引腳I接至電源’0V，光耦U5的引腳4通過電阻R59接至+5V電源，光耦U5的引腳3接至電源0V，電阻R60的一端與光耦U5的引腳4相連，電阻R60的一端與控制芯片U8的引腳10相連，編程口 J1、電阻R53、控制芯片U8、電容C2、電容C3、晶振Yl組成中央控制器(11)，電容C2、電容C3、晶振Yl組成時(shí)鐘電路，為控制芯片U8提供工作時(shí)鐘信號(hào)，電容C2的一端與晶振Yl的一端相連，電容C2的另一端接至電源0V，電容C3的一端與晶振Yl的另一端相連，電容C3的另一端接至電源0V,晶振Yl的一端與控制芯片U8的引腳2相連，晶振Yl的另一端與控制芯片U8的引腳3相連，編程口 Jl的引腳I與控制芯片U8的引腳4相連，編程口 Jl的引腳2接至+5V電源，編程口 Jl的引腳3接至電源0V，編程口 Jl的引腳4與控制芯片U8的引腳13相連，編程口Jl的引腳5與控制芯片U8的引腳12相連，切換電路(12)通過繼電器K1、二極管D3、電感L6、電感L7、三極管Q5、電阻R65、接插件J4、接插件J5、接插件J6對給定信號(hào)進(jìn)行切換，通過電阻R64、光耦U7、電阻R66、二極管D4、繼電器K2、三極管Q6、接插件J7對主變壓器進(jìn)行切換，控制芯片U8的引腳6與電阻R65的一端相連，電阻R65的另一端與三極管Q5基極相連，三極管Q5集電極與二極管D3的陽極相連，二極管D3的陰極通過電感L6接至+15V電源，繼電器Kl的線圈與二極管D3并聯(lián)，三極管Q5發(fā)射極通過電感L7接至電源0V，繼電器Kl的引腳I與接線柱J4的引腳2相連，繼電器Kl的引腳4與接線柱J4的引腳I相連，繼電器Kl的引腳2與接線柱J5的引腳I相連，繼電器Kl的引腳5與接線柱J5的引腳2相連，繼電器Kl的引腳3與接線柱J6的引腳I相連，繼電器Kl的引腳6與接線柱J6的引腳2相連，控制芯片U8的引腳7與光耦U7的引腳2相連，光耦U7的引腳I通過電阻R64接至+5V電源，光耦U7的引腳3接至’ 12V電源，光耦U7的引腳4通過電阻R66接至三極管Q6基極，三極管Q6集電極與二極管D3的陽極相連，二極管D3的陰極接至’ 12V電源，繼電器K2的線圈與二極管D4并聯(lián)，三極管Q6發(fā)射極接至電源’ 0V,繼電器Kl的引腳4接至’ 12V電源，繼電器Kl的引腳6與接線柱J7的引腳I相連，接線柱J7的引腳2接至電源’0V，接插件J2、電阻R55、光耦U4、電阻R57、電阻R58組成多功能轉(zhuǎn)換輸入電路(13)，得到相應(yīng)的模式信號(hào)送入控制芯片U8，光耦U4的引腳I通過電阻R55接至’ 12V電源，光耦U4的引腳2與接線柱J2的引腳2相連，接線柱J2的引腳I接至電源’0V，光耦U4的引腳4通過電阻R57接至+5V電源，光耦U4的引腳3接至電源0V，電阻R58的一端與光耦U4的引腳4相連，電阻R58的一端與控制芯片U8的引腳11相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流弧焊、直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)兩用機(jī)，其特征在于:主電路和控制電路均安裝在殼體(14)中，殼體(14)為矩形，殼體(14)的一個(gè)側(cè)面安裝提手(22)，殼體的一個(gè)端面上設(shè)置主開關(guān)(15)、功能切換開關(guān)(16)，焊接電流調(diào)整旋鈕(17)、起弧電流調(diào)整旋鈕(18)、電焊 接頭(19)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)接頭(20)和三相交流電輸出接頭(21)。
【文檔編號(hào)】H02M7/40GK103944429SQ201410149996
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月17日
【發(fā)明者】欒亞倫, 王興智, 楊松, 張格文 申請人:濟(jì)南田中工貿(mào)有限公司