[發明專利]一種用以焊接的中、小功率的MIG/MAG氣體保護焊機短弧控制系統

無效

• 申請號: 200910136131.1
• 申請日: 2009-04-30
• 公開（公告）號: CN101590559A
• 公開（公告）日: 2009-12-02
• 發明（設計）人: 曹再華
• 申請（專利權）人: 浙江巨霸焊接設備制造有限公司
• 主分類號: B23K9/073
• 分類號: B23K9/073;B23K9/095;B23K9/10
• 代理公司: 北京立成智業專利代理事務所（普通合伙）
• 代理人: 張江涵

技術領域

本發明涉及一種氣體保護焊機的短弧控制系統，尤指一種用以焊接的中、小功率的MIG/MAG氣體保護焊機短弧控制系統。

背景技術

傳統的可控硅整流焊機是80年代至90年代氣體保護焊機的主流設備，因其飛濺大、電弧不穩、焊接質量差，很難滿足焊接要求較高的場合。隨著電子、計算機和自動控制技術的發展，以IGBT為開關器件的逆變氣體保護焊機正逐步取代可控硅整流焊機，它具有體積小、重量輕、節省原材料、功率因數高、高效節能、焊接特性較優良等特點。但以IGBT為開關器件的逆變氣體保護焊機的焊接過程較為復雜，它是利用一個平特性電源和一個專用的送絲系統組合而成，當吸合啟動開關時，電源和送絲系統工作，通過送絲系統不停的送焊絲到焊接電源的正負兩極來熔化填充或焊接工件。焊接時，特別是在中、小功率的小電流焊接時電弧是一個短路過渡，焊絲與工件處在不斷的短路過渡中，電弧的穩定很難形成，易產生很大的飛濺，造成焊縫不美觀，需要采用DSP或用單片機來克服電弧穩定性和降低飛濺，這樣不僅提高了焊機的整體復雜度，而且成本高、可靠性也難得到保證。

發明內容

針對上述缺陷，本發明提供了一種用以焊接逆變氣體的中、小功率的MIG/MAG氣體保護焊機短弧控制系統。本系統采用短路弧壓控制閉環電路，保證電弧電壓短路時、電壓恒定在一定值。

細絲小電流氣體保護焊機在焊接過程中是一個短路過渡，其電流變化率di/dt決定了電弧的穩定性及飛濺的大小，焊接工藝表明在細絲小電流焊接時短弧要比長弧穩定得多，焊接工藝性能也很好，在焊接短路過渡中可以始終將電弧穩定在一個低壓上，則整個焊接過程會十分穩定，飛濺也細小。依據這個理論基礎，本系統設計了一個負載電壓恒定電路，當焊絲與工件短路時，電壓始終被限制在較低的電壓范圍內，當送絲速度恒定時，相對就提高了焊接過程的短路頻率，這樣形成的電弧長度較短且穩定。

為解決上述問題，本發明是按如下方式來實現的：一種用以焊接逆變氣體的中、小功率的MIG/MAG氣體保護焊機短弧控制系統，系統結構包括：控制電源電路；程序控制電路；空載、負載檢測電路；電子電流低通濾波器電路；負載電壓恒定電路；電流檢測電路；PWM電路；驅動功率放大和反壓電路；

其中：控制電源電路采用開關電源模式，保證整個系統的供電穩定。程序控制電路使整個機器按照設計的時序工作。空載、負載檢測電路是當焊機啟動后，區分焊機在工作還是休息。電子電流低通濾波器電路用來控制焊機輸出電流的變化率。負載電壓恒定電路是當焊接在短路過渡時保持焊機的輸出電壓恒定；當送絲速度恒定時，提高了焊絲的短路頻率，達到細化飛濺的目的。電流檢測電路是當電流過大時對機器起保護同時用來抑制電流上升速度。PWM電路用來輸出脈沖調節。驅動功率放大和反壓電路用來確保IGBT功率管開通和關斷。

所述控制電源電路采用工頻變壓器及模塊LM217穩壓技術；

所述程序控制電路采用焊槍開關啟動輸入技術；

所述空載、負載檢測電路中R8與R9并聯后與電流型脈寬調制解調器芯片D1的2腳串接；

所述電子電流低通濾波器電路采用電子電流低通濾波器控制技術，其中R57、R56并聯后與電容C56、C29、C28、C19并聯后串接接到電流型脈寬調制解調器芯片D1的2腳。

所述負載電壓恒定電路中V32的集電極與電容C13、C14及電阻R17并聯后與電流型脈寬調制解調器芯片D1的2腳串接；

所述電流檢測電路中二極管V6與V7并聯后兩個二極管的陽極均與電阻R4串接后與電流型脈寬調制解調器芯片D1的2腳串聯；電阻R6、R7并聯后與D1的3腳串接；

所述PWM電路的三極管V22的發射極電流型脈寬調制解調器芯片D1的1腳串接；

本發明與現有技術相比其積極效果在于：對焊接短路電流加以控制，控制短路電流大小也就控制了電流變化率di/dt。保證焊接穩定并能防制飛濺過大，且成本低、體積小、并采用電子電流低通濾波器電路，反應速度快，能有效控制電流的變化率。

附圖說明

圖1是本發明原理圖

圖中：1控制電源電路；2程序控制電路；3空載、負載檢測電路；4電子電流低通濾波器電路；5負載電壓恒定電路；6電流檢測電路；7PWM電路；8驅動功率放大和反壓電路；

具體實施方式