[發(fā)明專利]弧焊發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010038041.5
• 申請(qǐng)日: 2020-01-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111030529B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-04-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳祖智
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 云南巨能科技發(fā)展有限公司
• 主分類號(hào): H02P9/30
• 分類號(hào): H02P9/30
• 代理公司: 昆明盛鼎宏圖知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 53203
• 代理人: 許競(jìng)雄

本發(fā)明公開(kāi)了一種弧焊發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)，包括焊接參數(shù)反饋模塊、用戶焊接參數(shù)設(shè)定裝置以及勵(lì)磁控制單元；上述焊接參數(shù)反饋模塊用于測(cè)定發(fā)電機(jī)實(shí)時(shí)焊接參數(shù)并傳送至勵(lì)磁控制單元；上述用戶設(shè)定裝置用于設(shè)定用戶參數(shù)并將用戶所需焊接參數(shù)傳送至勵(lì)磁控制單元；上述勵(lì)磁控制單元用于接收發(fā)電機(jī)實(shí)時(shí)焊接參數(shù)以及用戶所需焊接參數(shù)，并根據(jù)發(fā)電機(jī)實(shí)時(shí)焊接參數(shù)以及用戶所需焊接參數(shù)采用調(diào)制算法計(jì)算得到調(diào)制信號(hào)，并用調(diào)制信號(hào)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電壓。本發(fā)明通過(guò)閉環(huán)反饋結(jié)合用戶輸入，通過(guò)勵(lì)磁電壓動(dòng)態(tài)調(diào)制，達(dá)到多態(tài)的及靈敏的焊接動(dòng)特性，從而適應(yīng)當(dāng)今的多種高要求焊接工藝。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及弧焊發(fā)電機(jī)，具體涉及一種弧焊發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

弧焊發(fā)電機(jī)一般所指是由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)后，使用其（發(fā)電機(jī)）產(chǎn)生的電能，通過(guò)電路控制后，控制焊接電流輸出且進(jìn)行焊接作業(yè)的機(jī)器。弧焊發(fā)電機(jī)在結(jié)構(gòu)上包括（但不僅限于）內(nèi)燃機(jī)，三相工頻或者中頻發(fā)電機(jī)，以及控制電路。

在傳統(tǒng)弧焊發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)中，焊接電流的調(diào)節(jié)是通過(guò)用戶手動(dòng)設(shè)定，控制電路根據(jù)該設(shè)定對(duì)三相發(fā)電機(jī)中的轉(zhuǎn)子給出一個(gè)對(duì)應(yīng)于手動(dòng)設(shè)定的、恒定的驅(qū)動(dòng)電壓。此驅(qū)動(dòng)電壓被稱之為勵(lì)磁電壓。通過(guò)改變用戶設(shè)定，得到不同的轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電壓，轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電壓的變化導(dǎo)致轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)強(qiáng)度發(fā)生變化，從而改變發(fā)電機(jī)的焊接輸出電流，以達(dá)到焊接電流調(diào)節(jié)的目的。

然而，隨著野外弧焊發(fā)電機(jī)的廣泛使用、焊接工藝的不斷變化、焊接材料的不斷發(fā)展、焊接技術(shù)的不斷精進(jìn)，不同焊條對(duì)焊接電源的性能需求是不同的。因此對(duì)焊接電源的焊接電流和焊接電壓的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)是十分必要的。特別是在化工、壓力容器、油氣管道等行業(yè)，存在大量的戶外焊接工程，其要求要嚴(yán)格使用特殊的焊條進(jìn)行施焊：如低氫型焊條、纖維素立下向焊焊條、氬弧焊、藥芯絲熔化極自保焊等、以保證良好的焊接質(zhì)量。在這樣的背景下，繼續(xù)使用傳統(tǒng)弧焊發(fā)電機(jī)的開(kāi)環(huán)調(diào)節(jié)方式和其所形成的手動(dòng)設(shè)置無(wú)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的驅(qū)動(dòng)式焊接電源是不可能滿足上述焊條的工藝要求的，甚至可以說(shuō)：該類型的產(chǎn)品根本就不能進(jìn)行上述焊條的焊接。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種弧焊發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)，解決不能根據(jù)用戶使用不同負(fù)載進(jìn)行個(gè)性化的設(shè)定控制發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電壓的問(wèn)題。

為解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種弧焊發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)，包括焊接參數(shù)反饋模塊、用戶焊接參數(shù)設(shè)定裝置以及勵(lì)磁控制單元；所述焊接參數(shù)反饋模塊用于測(cè)定發(fā)電機(jī)實(shí)時(shí)焊接參數(shù)并傳送至勵(lì)磁控制單元；所述用戶焊接參數(shù)設(shè)定裝置用于設(shè)定焊接參數(shù)并將焊接參數(shù)傳送至勵(lì)磁控制單元；所述勵(lì)磁控制單元用于接收發(fā)電機(jī)實(shí)時(shí)焊接參數(shù)以及用戶焊接設(shè)定參數(shù)，并根據(jù)發(fā)電機(jī)實(shí)時(shí)焊接參數(shù)以及用戶的設(shè)定焊接參數(shù)采用調(diào)制算法進(jìn)行計(jì)算得到調(diào)制信號(hào)，并用調(diào)制信號(hào)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電壓大小。

作為優(yōu)選，所述焊接參數(shù)反饋模塊包括電壓測(cè)量電路、電流測(cè)量電路和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速探測(cè)器；所述電壓測(cè)量電路用于測(cè)量焊接電壓并將焊接電壓傳送至勵(lì)磁控制單元；所述電流測(cè)量電路用于測(cè)量焊接電流并將焊接電流傳送至勵(lì)磁控制單元；所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速探測(cè)器用于測(cè)量發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速并將發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速傳送至勵(lì)磁控制單元。

作為優(yōu)選，所述電壓測(cè)量電路、電流測(cè)量電路和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速探測(cè)器均通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接至勵(lì)磁控制單元。

作為優(yōu)選，所述用戶焊接參數(shù)設(shè)定裝置設(shè)定的用戶焊接參數(shù)包括焊接電流大小、電弧推力、電弧吹力和引弧力度。

作為優(yōu)選，所述調(diào)制算法為：

在焊接前，電流測(cè)量電路測(cè)量的焊接電流為零，則調(diào)用引弧映射算法，并根據(jù)用戶設(shè)定的引弧力度和焊接電流大小計(jì)算出調(diào)制信號(hào)所需的頻率與占空比并輸出；

當(dāng)電弧建立后，電流測(cè)量電路測(cè)量的焊接電流大于零并且電壓測(cè)量電路測(cè)量的焊接電壓位于正常焊接狀態(tài)范圍時(shí)，調(diào)用PID算法，根據(jù)用戶設(shè)定的焊接電流大小以及電流測(cè)量電路實(shí)時(shí)測(cè)量的焊接電流計(jì)算調(diào)制信號(hào)所需的頻率與占空比并輸出。