專利名稱：有推力電壓動(dòng)態(tài)補(bǔ)償電路的加長(zhǎng)纜線弧焊設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
有推力電壓動(dòng)態(tài)補(bǔ)償電路的加長(zhǎng)纜線弧焊設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及用于焊機(jī)具有加長(zhǎng)電纜時(shí)的推力補(bǔ)償技術(shù)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的逆變直流焊條電弧焊機(jī)，在焊接時(shí)，為了解決焊條與工件容易粘連造成熄弧，在控制電路設(shè)計(jì)時(shí)增加了電弧推力電路，即在焊條與工件的電壓低到18V-22V 時(shí)，根據(jù)焊條的直徑增加一定大小的焊接電流，加快焊條的熔化速度，保持一定的弧距。這 種方案的弧壓檢測(cè)設(shè)在焊機(jī)的輸出端，在焊接輸出電纜線較短時(shí)，有很好的效果，但在輸出 電纜線加長(zhǎng)時(shí)，因電纜線有一定的電阻，焊接電流流過(guò)時(shí)會(huì)在電纜線上產(chǎn)生幾伏到十幾伏 的壓降(線損)。在輸出端為18V-22V時(shí)，焊條與工件之間的電壓可能只有幾伏到十幾伏， 造成焊條與工件容易粘連而熄??；另外在正常焊接時(shí)也因?yàn)榫€損，造成電弧不穩(wěn)，電弧力度 不夠。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提出一 種保持電弧穩(wěn)定，電弧的推力電壓隨線損變化而改變的用于焊機(jī)的加長(zhǎng)線動(dòng)態(tài)推力補(bǔ)償方 法及電路。本發(fā)明解決所述技術(shù)問(wèn)題可以通過(guò)采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)提出一種具有加長(zhǎng)纜線的推力電壓動(dòng)態(tài)補(bǔ)償電路的弧焊設(shè)備，包括加長(zhǎng)纜線的呼 喊設(shè)備本身，以及為該設(shè)備提供推力電壓動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)碾娐?，該電路包括電弧壓降增量獲取電路，以獲得與焊接電流I對(duì)應(yīng)電弧壓降增量的模擬量Au ；電弧壓降的基準(zhǔn)電壓給定電路，獲得電弧壓降的基準(zhǔn)電壓模擬量UO ；電弧壓降獲取電路，用于將所述電弧壓降增量的模擬量Au與所述電弧壓降的基 準(zhǔn)電壓模擬量UO相加，得到電弧壓降的模擬量uoa ；實(shí)際推力電壓獲取電路，用于采樣弧焊設(shè)備的實(shí)際推力電壓的模擬量uca ；延時(shí)電路，用于獲得延時(shí)后的實(shí)際推力電壓模擬量uca'；線損電壓計(jì)算電路，用于將延時(shí)后的所述實(shí)際推力電壓的模擬量uca'減去動(dòng)態(tài) 給定的所述電弧壓降的模擬量uoa，得到在所述纜線上損耗的電壓模擬量usa ；推力判定電壓獲取電路，用于將所述纜線上損耗的電壓模擬量usa和初始推力電 壓的模擬量Uta相加，得到代表補(bǔ)償后的推力判定電壓的模擬量；比較電路，用于將延時(shí)前的所述實(shí)際推力電壓的模擬量uca與所述推力判定電壓 的模擬量比較，如果所述實(shí)際推力電壓的模擬量uca低于所述推力判定電壓的模擬量，則 所述比較電路輸出推力脈沖，控制所述弧焊設(shè)備增加焊接電流。所述電弧壓降增量獲取電路包括給定焊接電流I的電位器RT2以及連接在其滑動(dòng) 臂上的射級(jí)跟隨電路、晶體管U5和電阻分壓器R7、R8，由電阻R7上的壓降提供所述電弧壓 降增量的模擬量Au。所述電弧壓降的基準(zhǔn)電壓給定電路包括電阻R3和發(fā)光二極管D1，由發(fā)光二極管 Dl的管壓降提供所述基準(zhǔn)電壓模擬量u。。所述電弧壓降獲取電路包括發(fā)光二極管Dl和電阻R7的串聯(lián)電路，由該串聯(lián)電路 完成所述電弧壓降增量的模擬量Διι和所述基準(zhǔn)電壓模擬量U0相加，獲得所述電弧壓降的模擬量U。a。所述線損電壓計(jì)算電路包括兩輸入電阻R5和R12，以及由運(yùn)算放大器U4A構(gòu)成的、帶積分負(fù)反饋R4-C3的減法運(yùn)算電路。所述比較電路包括輸入電阻R15，以及由運(yùn)算放大器U4C構(gòu)成并帶有單向正反饋 R10-D3的比較器。同現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的技術(shù)效果在于電弧的推力點(diǎn)電壓隨線損變化而改 變，例如短線推力點(diǎn)電壓為25V,加長(zhǎng)線線損電壓為6V，則使用加長(zhǎng)線后推力點(diǎn)電壓自動(dòng) 改變?yōu)?1V ；在有線損的情況下，使得在工件與焊條之間能得到正常燃弧，并能保持電弧穩(wěn) 定。在焊接酸性焊條、堿性焊條、特別是纖維素焊條焊接時(shí)不會(huì)因?yàn)檎澈ぜɑ?，提?了生產(chǎn)效率。

圖1是本發(fā)明加長(zhǎng)線動(dòng)態(tài)推力補(bǔ)償電路實(shí)施例的電路框圖；圖2是本發(fā)明加長(zhǎng)線動(dòng)態(tài)推力補(bǔ)償電路實(shí)施例的電原理圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖所示之優(yōu)選實(shí)施例作進(jìn)一步詳述。如圖1所示，具有弧焊設(shè)備加長(zhǎng)纜線的推力電壓動(dòng)態(tài)補(bǔ)償電路的弧焊設(shè)備，其弧 焊設(shè)備加長(zhǎng)纜線的推力電壓動(dòng)態(tài)補(bǔ)償電路包括電弧壓降增量獲取電路1、電弧壓降的基 準(zhǔn)電壓給定電路2、電弧壓降獲取電路3、實(shí)際推力電壓獲取電路4、延時(shí)電路5、線損電壓計(jì) 算電路6、推力判定電壓獲取電路7和比較電路8。所述弧焊設(shè)備所采用的加長(zhǎng)纜線的推力電壓動(dòng)態(tài)補(bǔ)償方法，如圖1、圖2所示，具 體包括以下步驟A、可變更地給定或采樣焊接電流I ；B、由所述電弧壓降增量獲取電路1將所述焊接電流I乘以等效電阻系數(shù)r，獲得電 弧壓降增量Δυ = rl，式中通常取r = 0. 04 ； ΔU乘以采樣比例系數(shù)n，獲得代表所述電弧 壓降增量AU的模擬量Δ ! = η·ΓΙ，式中通常取η彡1.0；C、由所述電弧壓降的基準(zhǔn)電壓給定電路2給出所述電弧壓降的基準(zhǔn)電壓Uo = 20V，并乘以同一采樣比例系數(shù)η，獲得代表所述電弧壓降基準(zhǔn)電壓Uo的模擬量U0 = η -Uo ；D、經(jīng)電弧壓降獲取電路3相加所述電弧壓降增量AU的模擬量Au和所述電弧壓 降基準(zhǔn)電壓Uo的模擬量uo，得到燃弧端與工件之間電壓，即電弧壓降Uoa的模擬量uoa = Uo+ Δ u = nUo+nrl ；Ε、由所述實(shí)際推力電壓獲取電路4采樣所述弧焊設(shè)備的實(shí)際輸出電壓，即推力電 壓Uca，并乘以同一采樣比例系數(shù)n，獲得代表所述弧焊設(shè)備實(shí)際推力電壓Uca的模擬量uca =η · Uca ；F、經(jīng)R-C延時(shí)電路5延時(shí)，獲得延時(shí)后的實(shí)際推力電壓模擬量uca'，確保在推力 電壓切換前對(duì)弧焊設(shè)備輸出電壓的記憶；G、經(jīng)線損電壓計(jì)算電路6即減法電路將所述實(shí)際推力電壓模擬量uca'減去動(dòng) 態(tài)給定的所述電弧壓降Uoa的模擬量uoa，得到在所述纜線上損耗的電壓模擬量usa = uca' -uoa ；H、設(shè)置初始推力電壓Uta的模擬量uta = η · Uta ；[0033]I、經(jīng)推力判定電壓獲取電路7即加法電路相加所述纜線上損耗的電壓模擬量usa和初始推力電壓Uta的模擬量Uta的帶代表補(bǔ)償后的推力判定電壓的模擬量；J、將所述推力判定電壓的模擬量送入比較電路8—輸入端，將所述弧焊設(shè)備實(shí)際 推力電壓Uca的模擬量uca送入所述同一比較電路的另一輸入端進(jìn)行比較；K、如果所述弧焊設(shè)備實(shí)際推力電壓Uca的模擬量uca低于所述推力判定電壓，則 所述比較電路輸出推力脈沖，控制所述弧焊設(shè)備增加焊接電流。本發(fā)明的推力判定電壓不是固定不變的，其隨線損電壓的改變而自動(dòng)調(diào)整，確保 在焊條的燃弧端與工件之間始終對(duì)應(yīng)足夠推力判定電壓。本實(shí)施例中，借助電位器給定焊接電流I，且將采樣比例系數(shù)η設(shè)定為0. 1。這樣， 所述電弧壓降Uoa、實(shí)際推力電壓Uca和初始推力電壓Uta的模擬量均取其0. 1。焊機(jī)輸出 取樣電壓約200ms的延時(shí)，確保在推力切換前對(duì)焊機(jī)輸出電壓的記憶，在焊機(jī)輸出取樣電 壓下降到推力判定電壓之下，迅速輸出推力脈沖，增加焊機(jī)電流給定，避免焊條與工件粘在一起。本實(shí)施例的具體電路圖如圖2所示1、焊接電流給定經(jīng)U5射隨后經(jīng)R8與R7分壓得到0. 0041的電壓，以ZX7400為列 0. 0041的值在0-1. 6V范圍內(nèi)。2、電弧壓降的基準(zhǔn)電壓給定電路2利用LED的正向?qū)妷杭s2V作為基準(zhǔn)。3、焊接電流所對(duì)應(yīng)的電弧壓降獲取電路3R8與R7分壓得到0. 0041的電壓與2V基準(zhǔn)相加，在A點(diǎn)得到2. 0+0. 0041的電壓，
與焊接電流的弧壓所對(duì)應(yīng)。4、焊機(jī)輸出取樣電路即實(shí)際推力電壓獲取電路4焊機(jī)輸出經(jīng)光耦U2隔離取樣，在B點(diǎn)得到十分之一大小的電壓，經(jīng)運(yùn)算放大器射 隨，C4、C7為濾波電容，RT3用來(lái)調(diào)節(jié)取樣電壓與輸出電壓的符合性。5、延時(shí)電路取樣電壓經(jīng)Rll、C8延時(shí)約200ms，作為前狀態(tài)記憶。6、線損電壓計(jì)算線損電壓計(jì)算電路6將焊機(jī)輸出取樣并延時(shí)的信號(hào)與焊接電流的弧壓對(duì)應(yīng)值通過(guò)減法器相減，得到線 損電壓。減法器由U4A完成。7、推力判定電壓獲取電路7由R9、D2、R13構(gòu)成分壓和基準(zhǔn)得到約為2. 5V初始推力電壓，U4A輸出的線損電壓 與初始推力電壓相疊加通過(guò)R15加在比較電路的同相輸入端。8、比較電路8推力判定電壓經(jīng)補(bǔ)償(其變化具有滯后性)，加在比較電路的正端，焊機(jī)輸出取樣 信號(hào)加在比較電路的負(fù)端，在焊接時(shí)低于推力判定電壓，U4C輸出推力給定，增加焊接電流， 避免焊條與工件粘糊。D3、R10、R15形成回差電壓，避免頻繁翻轉(zhuǎn)。輸出推力R16、C9積分 后送給給定，使焊接電流有一個(gè)緩升過(guò)程。
權(quán)利要求一種有推力電壓動(dòng)態(tài)補(bǔ)償電路的加長(zhǎng)纜線弧焊設(shè)備，其特征在于包括加長(zhǎng)纜線的呼喊設(shè)備本身，以及為該設(shè)備提供推力電壓動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)碾娐?，該電路包括電弧壓降增量獲取電路(1)，以獲得與焊接電流I對(duì)應(yīng)的電弧壓降增量之模擬量Δu；電弧壓降的基準(zhǔn)電壓給定電路(2)，獲得電弧壓降的基準(zhǔn)電壓模擬量uo；電弧壓降獲取電路(3)，用于將所述電弧壓降增量的模擬量Δu與所述電弧壓降的基準(zhǔn)電壓模擬量uo相加，得到電弧壓降的模擬量uoa；實(shí)際推力電壓獲取電路(4)，用于采樣弧焊設(shè)備的實(shí)際推力電壓的模擬量uca；延時(shí)電路(5)，用于獲得延時(shí)后的實(shí)際推力電壓模擬量uca′；線損電壓計(jì)算電路(6)，用于將延時(shí)后的所述實(shí)際推力電壓的模擬量uca′減去動(dòng)態(tài)給定的所述電弧壓降的模擬量uoa，得到在所述加長(zhǎng)纜線上損耗的電壓模擬量usa；推力判定電壓獲取電路(7)，用于將所述加長(zhǎng)纜線上損耗的電壓模擬量usa和初始推力電壓的模擬量uta相加，得到代表補(bǔ)償后的推力判定電壓的模擬量；比較電路(8)，用于將延時(shí)前的所述實(shí)際推力電壓的模擬量uca與所述推力判定電壓的模擬量比較，如果所述實(shí)際推力電壓的模擬量uca低于所述推力判定電壓的模擬量，則所述比較電路(8)輸出推力策動(dòng)脈沖，控制所述弧焊設(shè)備增加焊接電流。
2.按照權(quán)利要求1所述的有推力電壓動(dòng)態(tài)補(bǔ)償電路的加長(zhǎng)纜線弧焊設(shè)備，其特征在 于所述電弧壓降增量獲取電路(1)包括給定焊接電流I的電位器RT2以及連接在其滑動(dòng) 臂上的射級(jí)跟隨電路、晶體管U5和電阻分壓器R7、R8，由電阻R7上的壓降提供所述電弧壓 降增量的模擬量Au。
3.按照權(quán)利要求1所述的有推力電壓動(dòng)態(tài)補(bǔ)償電路的加長(zhǎng)纜線弧焊設(shè)備，其特征在 于所述電弧壓降的基準(zhǔn)電壓給定電路(2)包括電阻R3和發(fā)光二極管D1，由發(fā)光二極管Dl 的管壓降提供所述基準(zhǔn)電壓模擬量u。.。
4.按照權(quán)利要求1所述的有推力電壓動(dòng)態(tài)補(bǔ)償電路的加長(zhǎng)纜線弧焊設(shè)備，其特征在 于所述電弧壓降獲取電路(3)包括發(fā)光二極管Dl和電阻R7的串聯(lián)電路，由該串聯(lián)電路完 成所述電弧壓降增量的模擬量△ u和所述基準(zhǔn)電壓模擬量U0相加，獲得所述電弧壓降的模 擬量Uoa。
5.按照權(quán)利要求1所述的有推力電壓動(dòng)態(tài)補(bǔ)償電路的加長(zhǎng)纜線弧焊設(shè)備，其特征在 于所述線損電壓計(jì)算電路(6)包括兩輸入電阻R5和R12，以及由運(yùn)算放大器U4A構(gòu)成的、 帶積分負(fù)反饋R4-C3的減法運(yùn)算電路。
6.按照權(quán)利要求1所述的有推力電壓動(dòng)態(tài)補(bǔ)償電路的加長(zhǎng)纜線弧焊設(shè)備，其特征在 于所述比較電路(8)包括輸入電阻R15，以及由運(yùn)算放大器U4C構(gòu)成并帶有單向正反饋 R10-D3的比較器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種具有加長(zhǎng)纜線的推力電壓動(dòng)態(tài)補(bǔ)償電路的弧焊設(shè)備，推力電壓動(dòng)態(tài)補(bǔ)償電路包括電弧壓降增量獲取電路(1)、電弧壓降的基準(zhǔn)電壓給定電路(2)、電弧壓降獲取電路(3)、實(shí)際推力電壓獲取電路(4)、延時(shí)電路(5)、線損電壓計(jì)算電路(6)、推力判定電壓獲取電路(7)和比較電路(8)，實(shí)際推力電壓獲取電路(4)獲得的實(shí)際推力電壓的模擬量與推力判定電壓獲取電路(7)的推力判定電壓的模擬量比較，如果實(shí)際推力電壓的模擬量低于推力判定電壓的模擬量，則比較電路輸出推力脈沖，控制所述弧焊設(shè)備增加焊接電流。本實(shí)用新型的技術(shù)效果在于電弧的推力點(diǎn)電壓隨線損變化而改變，在有線損的情況下，使得在工件與焊條之間能得到正常燃弧，并能保持電弧穩(wěn)定。
文檔編號(hào)B23K9/073GK201552366SQ200920261529
公開(kāi)日2010年8月18日 申請(qǐng)日期2009年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月15日
發(fā)明者謝炳興, 邱光 申請(qǐng)人:深圳市瑞凌實(shí)業(yè)股份有限公司