一种镜像电流电压采样反馈双环控制熔化极气体保护焊机制造技术

本实用新型专利技术涉及电焊机技术领域，具体涉及一种镜像电流电压采样反馈双环控制熔化极气体保护焊机，本实用新型专利技术包括：顺序连接的电磁兼容性滤波器、软启动电路、整流滤波电路、全桥逆变电路、中频降压电路、中频整流电路，所述中频降压电路上接有镜像电压采集电路，所述镜像电压采集电路通过设置于所述中频降压电路中的变压器铁芯相耦合的电压绕组对镜像电压值进行采集；所述全桥逆变电路上接有镜像电流采集电路，所述镜像电流采集电路通过设置于所述全桥逆变电路的一次侧连接的中频电流互感器对镜像电流值进行采集；本实用新型专利技术采集时间没有延迟，且做到完全的电气隔离，整机安全得以保证，采样的信噪比也较高。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及电焊机
，具体涉及一种镜像电流电压采样反馈双环控制熔化极气体保护焊机，本技术包括：顺序连接的电磁兼容性滤波器、软启动电路、整流滤波电路、全桥逆变电路、中频降压电路、中频整流电路，所述中频降压电路上接有镜像电压采集电路，所述镜像电压采集电路通过设置于所述中频降压电路中的变压器铁芯相耦合的电压绕组对镜像电压值进行采集；所述全桥逆变电路上接有镜像电流采集电路，所述镜像电流采集电路通过设置于所述全桥逆变电路的一次侧连接的中频电流互感器对镜像电流值进行采集；本技术采集时间没有延迟，且做到完全的电气隔离，整机安全得以保证，采样的信噪比也较高。【专利说明】一种镜像电流电压采样反馈双环控制熔化极气体保护焊机
本技术涉及电焊机
，具体涉及一种镜像电流电压采样反馈双环控制熔化极气体保护焊机。
技术介绍
在现今社会上，熔化极气体保护焊机已广泛用于焊接工业，其优点是:焊接工艺性能好、焊接速度快、自动化程度较高。熔化极气体保护焊机焊接工艺一般分为适合薄板焊接的小电流熔滴短路过渡焊接工艺和适合中厚板的中等电流熔滴喷射过渡焊接工艺，两种焊接工艺都需要快速响应的弧焊电源作保证，其原理是:获得焊接电弧的电压值和焊接电流值，并将该值和给定进行比较得出误差，将误差通过PID调节器处理后去控制PWM脉冲的占空比，从而快速的调节焊接电弧的电压值和焊接电流值。焊接电弧电压和焊接电流是整个控制过程的原始基础数据，所以实时的焊接电弧电压值和焊接电流值采集方法的优劣，直接影响整个控制过程，直接影响焊接工艺性能。另外熔化极气体保护焊机的电弧电压和焊接电流控制方案的优劣也极大地影响着焊接工艺的优劣。就焊接电弧电压值和焊接电流值采集方法而言，目前常用的有如下两种:第一种现有的焊接电弧电压采集和焊接电流采集方法如图1所示，其采用直接焊接电弧电压采集方法和焊接电流分流器采集方法，直接采集的焊接电弧电压通过控制电路电阻分压后送到电弧电压反馈电路；分流器采集的焊接电流信号电压通过控制电路的运算放大器放大后送到焊接电流反馈电路；其因采集电路、控制回路和焊接电源主回路直接相连没有电气隔离措施，整机的安全隔离非常难以处理，而且极容易引进干扰信号，使得采集的信号电压性噪比低，容易产生错误的动作，难以保证优良的焊接工艺性能。第二种现有的焊接电弧电压采集和焊接电流采集方法如图2所示，其采用霍尔器件间接焊接电弧电压采集方法和采用霍尔器件间接焊接电流采集方法，霍尔器件间接采集的焊接电弧电压送到电弧电压反馈电路；霍尔器件间接采集的焊接电流信号电压送到焊接电流反馈电路；其中，霍尔器件间接采样会产生固有的信号延时，使得焊接电弧采样信号电压和焊接电流采样信号电压在时域上产生失真，为后级的信号处理、误差修正提供了带有错误信息的信号，同样也难保证有优良的焊接工艺性能。
技术实现思路
为克服上述缺陷，本技术的目的即在于提供一种镜像电流电压采样反馈双环控制熔化极气体保护焊机。本技术的目的是通过以下技术方案来实现的:本技术一种镜像电流电压采样反馈双环控制熔化极气体保护焊机，包括:按电流流向顺序连接的电磁兼容性滤波器、软启动电路、整流滤波电路、全桥逆变电路、中频降压电路、中频整流电路，所述电磁兼容性滤波器与外部的电网电压相接，电压通过所述中频整流电路后进行焊机电压输出；所述中频降压电路上接有镜像电压采集电路，所述镜像电压采集电路中设有与所述中频降压电路中的变压器铁芯相耦合的电压绕组，所述镜像电压采集电路将电压绕组采集到电压信号进行整流滤波并按比例放大，得到镜像电压值；所述全桥逆变电路上接有镜像电流采集电路，所述镜像电流采集电路中设有与所述全桥逆变电路的一次侧连接的中频电流互感器，所述镜像电流采集电路将中频电流互感器采集到电流信号进行整流滤波并按比例放大，得到镜像电流值；所述镜像电流采集电路与所述镜像电压采集电路均与总控制电路连接，所述总控制电路上接有PWM发生器、输入/输出控制电路；所述总控制电路中设有第一比例积分控制器和第二比例积分控制器，所述总控制电路用于同时接收所述输入/输出控制电路所输入的给定电压值、所述镜像电压采集电路所发送的镜像电压值、所述镜像电流采集电路所发送的镜像电流值，将给定电压值、镜像电压值以及镜像电流值中的正反馈分量的电压值，进行比较得到第一误差电压值，将该误差电压值通过第一比例积分控制器处理后，再与镜像电流值中的负反馈分量的电压值进行比较得到第二误差电压值，将第二误差电压值通过第二比例积分控制器处理后，根据经过处理后的第二误差电压值向PWM发生器发送驱动命令；所述PWM发生器与所述全桥逆变电路连接，其根据所述总控制电路所发送的驱动命令，驱动全桥逆变电路。进一步，本技术还包括:送丝机供电电路，所述送丝机供电电路中设有送丝机供电绕组，所述送丝机供电绕组与所述中频降压电路中的变压器相耦合，用于对送丝机的供电电压进行采集；所述送丝机供电电路对送丝机的供电电压进行处理后进行送丝机电压输出。进一步，所述全桥逆变电路上还连接有温度采集电路，所述温度采集电路采集全桥逆变电路的温度信号，并将该温度信号发送至总控制电路。进一步，所述整流滤波电路包括:倍压整流滤波电路，所述倍压整流滤波电路用于将整流滤波电路中的电压调节至预定值后，进行整流滤波。进一步，所述软启动电路与整流滤波电路上均与软启动/倍压整流控制电路连接，所述软启动/倍压整流控制电路用于控制软启动电路与倍压整流滤波电路的工作。进一步，所述输入/输出控制电路上还包括:故障显示电路，所述故障显示电路用于根据总控制电路的命令显示故障信息。进一步，所述总控制电路还包括:辅助开关稳压电源；空载判断电路；手工电弧焊接/熔化极气体保护焊接功能转换电路；熔化极气体保护焊焊枪开关电路；保护气体气阀控制电路。本技术采用了镜像电压和镜像电流采集的方法，用该方法分别采集焊接电弧电压信号电压和焊接电流信号电压，其采集没有时间延迟。而且，电压信号和电流信号都是通过电磁感应获得的，其做到完全的电气隔离，完全解决了采集电路、控制回路和焊接回路的电气隔离措施，整机安全得以保证，采样的信噪比也较高。【专利附图】【附图说明】为了易于说明，本技术由下述的较佳实施例及附图作详细描述。图1为现有设计的一种电路原理不意图；图2为现有设计的另一种电路原理不意图；图3为本技术的电路原理示意图；图4为本技术的电路逻辑结构示意图；图5为本技术的控制原理示意图；图6为本技术的电路结构示意图；图7为现有设计的一种控制原理示意图；图8为现有设计的另一种控制原理不意图。【具体实施方式】为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。请参阅图1至图6，本技术为一种镜像电流电压采样反馈双环控制熔化极气体保护焊机，包括:按电流流向顺序连接的电磁兼容性滤波器1、软启动电路2、整流滤波电路3、全桥逆变电路5、中频降压电路6、中频整流电路7，所述电磁兼容性滤波器I与外部的电网电压相接，电压通过所述中频整流电路7后进行焊机电压输出； 所述中频降压电路6上接有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种镜像电流电压采样反馈双环控制熔化极气体保护焊机，其特征在于，包括：按电流流向顺序连接的电磁兼容性滤波器、软启动电路、整流滤波电路、全桥逆变电路、中频降压电路、中频整流电路，所述电磁兼容性滤波器与外部的电网电压相接，电压通过所述中频整流电路后进行焊机电压输出；所述中频降压电路上接有镜像电压采集电路，所述镜像电压采集电路中设有与所述中频降压电路中的变压器铁芯相耦合的电压绕组，所述镜像电压采集电路将电压绕组采集到电压信号进行整流滤波并按比例放大，得到镜像电压值；所述全桥逆变电路上接有镜像电流采集电路，所述镜像电流采集电路中设有与所述全桥逆变电路的一次侧连接的中频电流互感器，所述镜像电流采集电路将中频电流互感器采集到电流信号进行整流滤波并按比例放大，得到镜像电流值；所述镜像电流采集电路与所述镜像电压采集电路均与总控制电路连接，所述总控制电路上接有PWM发生器、输入/输出控制电路；所述总控制电路中设有第一比例积分控制器和第二比例积分控制器，所述总控制电路用于同时接收所述输入/输出控制电路所输入的给定电压值、所述镜像电压采集电路所发送的镜像电压值、所述镜像电流采集电路所发送的镜像电流值，将给定电压值、镜像电压值以及镜像电流值中的正反馈分量的电压值，进行比较得到第一误差电压值，将该误差电压值通过第一比例积分控制器处理后，再与镜像电流值中的负反馈分量的电压值进行比较得到第二误差电压值，将第二误差电压值通过第二比例积分控制器处理后，根据经过处理后的第二误差电压值向PWM发生器发送驱动命令；所述PWM发生器与所述全桥逆变电路连接，其根据所述总控制电路所发送的驱动命令，驱动全桥逆变电路。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴月涛，朱国华，吴亚啼，殷玉婵，
申请(专利权)人：深圳华意隆电气股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：