[發明專利]逆變式拉弧焊電源、拉弧焊控制方法和拉弧點焊方法

有效

• 申請號: 202010135245.0
• 申請日: 2020-03-02
• 公開（公告）號: CN111230258B
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發明（設計）人: 曹彪;黃增好;龐世炫;黃志明
• 申請（專利權）人: 廣州市精源電子設備有限公司;華南理工大學
• 主分類號: B23K9/067
• 分類號: B23K9/067;B23K9/06;B23K9/007
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 張彬彬

1.一種逆變式拉弧焊電源，其特征在于，包括采樣電路，處理器，用于向第一工件和第二工件輸出焊接電流的主電路，以及用于控制所述第一工件與所述第二工件分合的拉弧電路；

所述采樣電路包括焊接電流采樣電路、電弧電壓采樣電路和拉弧電流采樣電路；所述焊接電流采樣電路分別連接所述處理器和所述主電路；所述電弧電壓采樣電路分別連接所述處理器和所述主電路；所述拉弧電流采樣電路分別連接所述拉弧電路和所述處理器；

所述處理器獲取所述焊接電流采樣電路采集的第一反饋電流信號和所述電弧電壓采樣電路采集的反饋電壓信號，并根據所述第一反饋電流信號和所述反饋電壓信號，向所述主電路輸出第一PWM信號；所述第一PWM信號用于調整所述焊接電流的電流值；所述處理器處理所述第一反饋電流信號和所述反饋電壓信號，得到動態電阻，并獲取所述第一反饋電流信號與第一預設電流信號的第一偏差；所述處理器根據所述動態電阻，判斷當前焊接階段是否處于燃弧階段；若所述判斷的結果為是，所述處理器采用PI控制對所述第一偏差進行占空比調節，得到所述第一PWM信號；若所述判斷的結果為否，所述處理器采用PID控制對所述第一偏差進行占空比調節，得到所述第一PWM信號；

所述處理器獲取所述拉弧電流采樣電路采集的第二反饋電流信號，并根據所述第二反饋電流信號，向所述拉弧電路輸出第二PWM信號；所述第二PWM信號用于指示所述拉弧電路調整所述第一工件和所述第二工件的分合狀態。

2.根據權利要求1所述的逆變式拉弧焊電源，其特征在于，所述主電路包括依次連接的第一整流濾波電路、逆變電路、高頻變壓器和第二整流濾波電路；

所述第一整流濾波電路用于連接交流電源；所述第二整流濾波電路的第一輸出端連接所述第一工件，第二輸出端連接所述第二工件；所述逆變電路連接所述處理器。

3.根據權利要求1所述的逆變式拉弧焊電源，其特征在于，所述拉弧電路包括第一限流電阻、第二限流電阻、PWM驅動電路、儲能電容、MOS管、回流二極管、彈性件和線圈；

所述MOS管的柵極與源極均通過所述PWM驅動電路連接所述處理器，漏極分別連接所述第一限流電阻的一端和儲能電容的一端，源極通過所述第二限流電阻連接線圈的一端；所述彈性件的一端固定，另一端用于控制所述第一工件或所述第二工件的分合狀態；

所述第一限流電阻的另一端用于連接直流電源的正極；所述儲能電容的另一端連接所述直流電源的負極，所述回流二極管的正極連接所述線圈的另一端；所述回流二極管的負極連接所述MOS管的源極。

4.根據權利要求1所述的逆變式拉弧焊電源，其特征在于，還包括連接所述處理器的故障檢測電路；

所述故障檢測電路包括過熱檢測電路和過流檢測電路；所述過熱檢測電路和所述過流檢測電路均連接所述處理器。

5.一種基于權利要求1至4任一項所述的逆變式拉弧焊電源的拉弧焊控制方法，其特征在于，包括步驟：

獲取所述焊接電流采樣電路采集的第一反饋電流信號、所述電弧電壓采樣電路采集的反饋電壓信號和所述拉弧電流采樣電路采集的第二反饋電流信號；

根據所述第一反饋電流信號和所述反饋電壓信號，向所述主電路輸出第一PWM信號；所述第一PWM信號用于調整所述焊接電流的電流值；其中，根據所述第一反饋電流信號和所述反饋電壓信號，向所述主電路輸出第一PWM信號的步驟包括：處理所述第一反饋電流信號和所述反饋電壓信號，得到動態電阻；獲取所述第一反饋電流信號與第一預設電流信號的第一偏差；根據所述動態電阻，判斷當前焊接階段是否處于燃弧階段；若所述判斷的結果為是，則采用PI控制對所述第一偏差進行占空比調節，得到所述第一PWM信號；輸出所述第一PWM信號給所述主電路； 若所述判斷的結果為否，則采用PID控制對所述第一偏差進行占空比調節，得到所述第一PWM信號；

根據所述第二反饋電流信號，向所述拉弧電路輸出第二PWM信號；所述第二PWM信號用于指示所述拉弧電路調整所述第一工件和所述第二工件的分合狀態。