[發(fā)明專(zhuān)利]低輸入功率無(wú)次級(jí)整流直流電阻焊機(jī)及其控制方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710072527.5
• 申請(qǐng)日: 2007-07-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101347866A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王清;孫東立
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B23K11/24
• 分類(lèi)號(hào): B23K11/24
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1、低輸入功率無(wú)次級(jí)整流直流電阻焊機(jī)，電源經(jīng)接線(xiàn)端子輸入整流電路Rect，將交流電流變換成脈動(dòng)的直流電流，電容器組C₀并聯(lián)在整流電路Rect的輸出端，電容器組C₀將脈動(dòng)直流電流輸入的電能存儲(chǔ)起來(lái)，四只功率開(kāi)關(guān)元件T₁、T₂、T₃、T₄和相應(yīng)保護(hù)元器件組成的焊接主電路，焊接主電路輸入端與電容器組C₀并聯(lián)，焊接主電路的輸出端接入焊接變壓器Trans初級(jí)線(xiàn)圈的輸入端，在焊接變壓器Trans初級(jí)線(xiàn)圈兩端并聯(lián)接入一個(gè)續(xù)流電阻R，焊接變壓器Trans的次級(jí)輸出端接入焊機(jī)次級(jí)回路，為焊機(jī)工作提供電流，其特征在于：在電容器組C₀的兩端并聯(lián)連接有電壓傳感器V-S，監(jiān)控充電電壓，在焊接變壓器Trans的初級(jí)輸入端串聯(lián)接入電流傳感器I-S1，在焊接變壓器Trans的次級(jí)輸出端串聯(lián)接入電流傳感器I-S2，監(jiān)控和保護(hù)。

2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的低輸入功率無(wú)次級(jí)整流直流電阻焊機(jī)所應(yīng)用的控制方法，其特征在于：分級(jí)控制電容器組C₀的充電電壓，以非對(duì)稱(chēng)斬波脈沖波形向焊接變壓器Trans初級(jí)線(xiàn)圈兩端供電，經(jīng)過(guò)若干斬波脈沖輸入之后，在供電斬波脈沖的相反方向施加一強(qiáng)制退磁脈沖，以消除或減少由于焊接變壓器單向供電而產(chǎn)生的磁飽和現(xiàn)象，該強(qiáng)制退磁脈沖的持續(xù)時(shí)間取決于退磁效果，與正向供電的斬波脈沖的導(dǎo)通占載率無(wú)關(guān)，具體實(shí)施過(guò)程為：

(1)接通電源(三相或單相)之后，電源經(jīng)接線(xiàn)端子輸入整流電路Rect，將交流電流變換成脈動(dòng)的直流電流，脈動(dòng)直流電流輸出到電容器組C₀對(duì)其進(jìn)行充電；

(2)通過(guò)并聯(lián)接在電容器組C₀兩端的電壓傳感器V-S，焊機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控電容器組C₀的充電電壓，當(dāng)達(dá)到設(shè)定的維持電壓后，整流電路Rect關(guān)斷，焊機(jī)處于等待焊接工作狀態(tài)；

(3)在t₁₁時(shí)刻，焊機(jī)焊接開(kāi)關(guān)啟動(dòng)，焊機(jī)上電極在壓力系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)下動(dòng)作，給被焊接工件施加焊接壓力，與此同時(shí)，整流電路Rect導(dǎo)通，供電電源通過(guò)整流電路Rect對(duì)電容器組C₀進(jìn)行快速充電，使其充電電壓迅速達(dá)到臨界電壓，并且在整個(gè)焊接過(guò)程中，維持對(duì)電容器組C₀的快速充電狀態(tài)；

(4)在t₁₂時(shí)刻，觸發(fā)電路發(fā)出觸發(fā)脈沖，焊接主電路上的功率開(kāi)關(guān)T₁、T₄同時(shí)導(dǎo)通，電容器組C₀通過(guò)T₁、T₄對(duì)焊接變壓器初級(jí)線(xiàn)圈供電，經(jīng)過(guò)焊接變壓器Trans轉(zhuǎn)換成焊接電流；

(5)在t₁₃時(shí)刻，當(dāng)達(dá)到設(shè)定的斬波脈沖通電時(shí)間，在焊機(jī)控制系統(tǒng)的作用下，功率開(kāi)關(guān)T₁(或T₄)截止，存儲(chǔ)于焊接變壓器Trans中的能量通過(guò)次級(jí)回路釋放，維持焊接電流的連續(xù)性；焊接變壓器Trans的初級(jí)線(xiàn)圈通過(guò)續(xù)流電阻R形成放電回路；

(6)當(dāng)?shù)竭_(dá)設(shè)定的斬波脈沖休止時(shí)間t₁₄時(shí)，在焊機(jī)控制系統(tǒng)的作用下，功率開(kāi)關(guān)T₁(或T₄)再次導(dǎo)通，電源再次經(jīng)過(guò)T₁、T₄向焊接變壓器Trans輸入能量；

(7)在控制器的作用下，重復(fù)5、6動(dòng)作若干次，達(dá)到設(shè)定的斬波脈沖輸入次數(shù)之后，由于斬波休止時(shí)間焊接變壓器Trans中的剩磁不能得到充分的消除，經(jīng)過(guò)若干次斬波脈沖輸入之后，焊接變壓器Trans中的剩磁積累到一定程度，此時(shí)(t₁₅)，在輸入斬波脈沖相反的方向，輸入一個(gè)非對(duì)稱(chēng)的強(qiáng)制退磁脈沖，該脈沖的持續(xù)時(shí)間，將依實(shí)際測(cè)量電流傳感器I-S1、I-S2數(shù)據(jù)而定；

(8)重復(fù)上述動(dòng)作若干次，直至達(dá)到設(shè)定的焊接時(shí)間；

(9)需要注意的是，由于在開(kāi)始焊接時(shí)，電容器組C₀的充電電壓較高，為了避免焊接電流的上升速度過(guò)大，此時(shí)斬波脈沖得到通占空比應(yīng)較小，之后隨著電容器組C₀充電電壓的降低，應(yīng)逐漸增大斬波脈沖得導(dǎo)通占空比；

(10)對(duì)于需要采用大電流、短時(shí)間的強(qiáng)焊接規(guī)范的焊接過(guò)程，可以保持在同一斬波脈沖輸入方向的情況下完成整個(gè)焊接過(guò)程，在下一次焊接循環(huán)中再改變斬波脈沖的輸入方向；如果采用小電流、長(zhǎng)時(shí)間的軟焊接規(guī)范進(jìn)行焊接時(shí)，為了避免出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間單向通電而產(chǎn)生的焊接變壓器鐵芯磁飽和現(xiàn)象，可以在焊接過(guò)程中改變斬波脈沖的輸入方向。