[實用新型]一種中頻弧焊電源可控整流的控制裝置

有效

• 申請號: 201320767188.3
• 申請日: 2013-11-29
• 公開（公告）號: CN203679493U
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 陳頎;賀彪;楊磊;杜君;王濤
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: B23K9/10
• 分類號: B23K9/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種中頻弧焊電源可控整流的控制裝置，屬于焊接技術領域。

背景技術

近年來，長輸管道的建設發展迅速，每年都有數千公里的管道項目開工建設，為了保證工程項目的順利完成，各施工單位在設備方面都有較大的投資，其中焊接電源的投入占較大的比重。目前，在管道施工中大多采用纖維素焊條封底，在使用纖維素焊條立向下焊接時具有熔深大、穿透力強、單面焊雙面成形，氣孔敏感性小等特點，適用于厚壁容器及鋼管底層的打底焊，可以免去鏟根,?提高工作效率，改善勞動條件。

一般的手工弧焊電源，主要具有下降靜外特性，在進行纖維素焊條焊接時，尤其是小電流纖維素下向焊條打底焊時,?出現斷弧、熄弧、粘條及過渡熔滴顆粒粗大，電弧不穩定的現象。纖維素下向焊條對弧焊電源的要求就相當高。因此，我們在進行纖維素下向焊時，就要求焊機在空載時有高電壓（80V），輸出電流具有陡降特性，特別在小電流時要求電流穩定性和連續性要好，并在焊接短路時加以適當的推力電流使焊條不易熄弧和斷弧。

發明內容

本實用新型提供了一種中頻弧焊電源可控整流的控制裝置，用以解決焊機輸出的電流特性既符合普通焊條的焊接電流特性，也符合纖維素焊條的焊接電流特性的問題。

本實用新型的技術方案是：一種中頻弧焊電源可控整流的控制裝置，包括電源電路1、三相電源自然換相點電路2、電壓信號檢測電路3、帶PI控制器的電流信號檢測電路4、數字處理器5、可控硅驅動電路6、三相橋式半控整流主電路7；所述數字處理器5分別與三相電源自然換相點電路2輸出端口、電壓信號檢測電路3輸出端、帶PI控制器的電流信號檢測電路4輸出端口和可控硅驅動電路6的輸入端口相連接,所述三相電源自然換相點電路2的輸入端與三相中頻永磁發電機的輸出端口相連接,?所述三相橋式半控整流主電路7分別與電壓信號檢測電路3的輸入端、帶PI控制器的電流信號檢測電路4的輸入端、三相中頻永磁發電機的輸出端口、負載的輸入端、可控硅驅動電路6的輸出端相連接。

所述電源電路1包括穩壓芯片、濾波電容、三極管。

所述三相電源自然換相點電路2包括光耦PC817、電阻R1、R2、R3、R4、二極管D1和濾波電容C6、C7，三相電源自然換相點電路2的u、v、w端分別接三相中頻永磁發電機輸出的三相電源的相電壓U、V、W、其輸出端分別與數字處理器5的外部中斷0、外部中斷1、定時器中斷0相連接。?

所述電壓信號檢測電路3包括光藕PC817、電阻R13、R14、R15、穩壓管D4和濾波電容C12，電壓信號檢測電路3的輸入端與三相橋式半控整流主電路7的負載采樣電阻R29相連接、其輸出端與數字處理器5中的單片機的輸入端口P1.2相連。

所述帶PI控制器的電流信號檢測電路4包括運算放大器C3140、電阻R16、R17、R28、R19、坦電容C1、C2、濾波電容C13、C14、穩壓管D5、電位器R20，帶PI控制器的電流信號檢測電路4的輸入端與三相橋式半控整流主電路7的負載采樣電阻R29相連接、其輸出端與數字處理器5中的單片機的輸入端口P1.4相連，電位器R20一端接地、其另一端與運算放大器C3140的同相輸入端相連。

所述數字處理器5包括一個單片機（可采用STC90C52AD單片機）及其外圍電路，數字處理器5中單片機的輸出口P2.0、P2.1、P2.2分別與可控硅驅動電路6中相對應的驅動電路連接。

所述可控硅驅動電路6包括光藕TLP250、電阻、濾波電容，可控硅驅動電路6三個驅動電路的輸出端分別與三相橋式半控整流主電路7中對應的可控硅的控制極相連接。

所述三相橋式半控整流主電路7包括三個接陰極的晶閘管可控硅U、V、W和三個接陽極的二極管D6、D7、D8。

本實用新型的工作過程為：在進行纖維素焊條焊接時，首先把三相中頻永磁發電機輸出的電壓分別為U、V、W的三相電源（可采用其頻率為620Hz左右，其線電壓波形圖見圖9）分別供給三相電源自然換相點電路2、三相橋式半控整流主電路7，三相電源從三相電源自然換相點電路2輸出后得到下降沿為三相電源自然換相點的矩形波，因為本實用新型在測量的時候采用雙蹤示波器，所以三路信號分成兩次來測量，具體見圖3圖4，此矩形波頻率為620Hz左右，其平均電壓在1.6V-2.0V左右，其下降沿時刻為從5V降為0V的點，其中每個矩形波的相位相差120度其中每個矩形波的下降沿時刻則對應三個相電壓的零點即為可控整流的自然換相點時刻；?

其次把該換相點信號分別送入數字處理器5中的單片機外部中斷0、外部中斷1和定時器0端口；