專利名稱：一種焊接電壓電流隔離變換調(diào)理電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種埋弧焊焊接送絲控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是由dsPIC 30F系列單片機(jī)控制的具有網(wǎng)絡(luò)通訊功能的送絲控制器的焊接電流電壓變換調(diào)理電路。
技術(shù)背景目前在埋弧焊鋼管制造企業(yè)，同時(shí)需要2-10絲焊接，以提高金屬熔敷率和焊接速度。焊接速度達(dá)到I. 8米/分鐘以上，單絲電流達(dá)到1500A以上。質(zhì)量管理部門要求能對(duì)焊接參數(shù)進(jìn)行記錄和控制?？蛻魧?duì)焊接質(zhì)量要求幾乎苛刻，因此對(duì)焊接設(shè)備提出更高要求。通過(guò)調(diào)查得知現(xiàn)有送絲控制技術(shù)以SCR功率器件做成的可調(diào)速驅(qū)動(dòng)器為主，方向切換使用繼電器或變換勵(lì)磁方向，電流沖擊大。一般沒(méi)有能耗制動(dòng)功能，只能工作在I和III象限，速度變化率低。硬件由多塊電路板完成邏輯和模擬控制，結(jié)構(gòu)復(fù)雜故障多、穩(wěn)定性差。生產(chǎn)線一般由多個(gè)焊接控制箱組成的焊接系統(tǒng)，操作十分復(fù)雜、不友好。因此，實(shí)現(xiàn)送絲控制技術(shù)的全數(shù)字化，可實(shí)現(xiàn)能耗制動(dòng)及回饋功能、沖擊小、送絲機(jī)カ矩輸出穩(wěn)定，并可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通訊功能的埋弧焊接控制器是目前急需解決的問(wèn)題。在數(shù)字化控制的埋弧焊接控制器中，向單片機(jī)輸送隔離效果好、準(zhǔn)確的電壓、電流信號(hào)是很必要的。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種用于埋弧焊接控制的焊接電壓電流隔離變換調(diào)理電路，該調(diào)理電路可實(shí)現(xiàn)電源、輸入、輸出三隔離，抗干擾能力強(qiáng)；可實(shí)現(xiàn)進(jìn)行數(shù)字化控制的埋弧焊接控制器的焊接電流電壓的精確采樣。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種焊接電壓電流隔離變換調(diào)理電路，焊接電壓隔離變換調(diào)理電路由隔離放大模塊P1、電容C33、電位器R50組成，由電阻R45、電阻R57、電阻R52構(gòu)成輸入端分壓電路、由電阻R53、ニ極管D19構(gòu)成輸出端過(guò)壓保護(hù)電路；電容C33接于隔離放大模塊Pl的兩輸出端之間，與電位器R50并聯(lián)；焊接電流隔離變換調(diào)理電路由隔離放大模塊P2、電容C37、電位器R60組成，由電阻R59、電阻R65、電阻R61構(gòu)成輸入端分壓電路、由電阻R64、ニ極管D29構(gòu)成輸出端過(guò)壓保護(hù)電路；電容C37接于隔離放大模塊P2的兩輸出端之間，與電位器R60并聯(lián)。該電路可實(shí)現(xiàn)電源、輸入、輸出三隔離，供電24VDC，輸入75mV，輸出10V，頻響5KHz。整個(gè)電路匹配到電壓0-100V輸入/0-5V輸出，電流0_150mV輸入/0-5V輸出，電流取樣分流器150mV/1500A。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是該調(diào)理電路可實(shí)現(xiàn)電源、輸入、輸出三隔離，抗干擾能力強(qiáng)；可實(shí)現(xiàn)進(jìn)行數(shù)字化控制的埋弧焊接控制器的焊接電流電壓的精確采樣。
圖I是焊接電壓隔離變換調(diào)理電路圖；圖2是焊接電流隔離變換調(diào)理電路圖；圖3是埋弧焊接控制器的系統(tǒng)硬件框圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖進(jìn)一歩詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
。圖I為焊接電壓隔離變換調(diào)理電路圖，該電路主要由隔離放大模塊P1、電容C33、電位器R50組成，由電阻R45、電阻R57、電阻R52構(gòu)成輸入端分壓電路、由電阻R53、ニ極管 D19構(gòu)成輸出端過(guò)壓保護(hù)電路；電容C33接于隔離放大模塊Pl的兩輸出端之間，與電位器R50并聯(lián)。圖2為焊接電流隔離變換調(diào)理電路圖，該電路主要由隔離放大模塊P2、電容C37、電位器R60組成，由電阻R59、電阻R65、電阻R61構(gòu)成輸入端分壓電路、由電阻R64、ニ極管D29構(gòu)成輸出端過(guò)壓保護(hù)電路；電容C37接于隔離放大模塊P2的兩輸出端之間，與電位器R60并聯(lián)。該電路可實(shí)現(xiàn)電源、輸入、輸出三隔離，供電24VDC，輸入75mV，輸出10V，頻響5KHz。整個(gè)電路匹配到電壓0-100V輸入/0-5V輸出，電流0_150mV輸入/0-5V輸出，電流取樣分流器150mV/1500A。見(jiàn)圖3，一種埋弧焊接控制器，包括單片機(jī)、焊接電壓電流隔離變換調(diào)理電路、整流単元、多組隔離電源、母線電壓檢測(cè)單元、母線電壓調(diào)節(jié)單元、全橋PWM脈寬驅(qū)動(dòng)單元、電樞電壓電流采樣電路、電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)單元、功率接ロ。所述的單片機(jī)通過(guò)功率接ロ分別與母線電壓調(diào)節(jié)單元、母線電壓檢測(cè)單元、全橋PWM脈寬驅(qū)動(dòng)單元、電樞電壓電流采樣電路、電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)單元、及焊接電壓電流隔離變換調(diào)理電路相連接，通過(guò)檢測(cè)焊接電壓電流信號(hào)、勵(lì)磁電流信號(hào)、電樞電壓電流信號(hào)、母線電壓信號(hào)及PWM脈寬驅(qū)動(dòng)電流信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速大小、轉(zhuǎn)向的閉環(huán)控制。來(lái)自焊機(jī)的IlOV交流電經(jīng)整流單元整流變成直流電，直流電分為三路一路給直流電機(jī)供電，一路變換成多組低壓隔離電源，為各低壓?jiǎn)卧骷╇姡贿€有一路為勵(lì)磁電源；整流后的電信號(hào)經(jīng)電壓檢測(cè)單元、全橋PWM脈寬驅(qū)動(dòng)單元、電樞電壓電流采樣電路輸入電機(jī)，由全橋PWM脈寬驅(qū)動(dòng)單元實(shí)現(xiàn)對(duì)直流電機(jī)轉(zhuǎn)速、正反轉(zhuǎn)的控制；直流電機(jī)與電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)單元相連接。通過(guò)焊接電壓及焊接電流隔離變換調(diào)理電路，得到焊接電壓信號(hào)及焊接電流信號(hào)，該信號(hào)輸入給單片機(jī)，由單片機(jī)通過(guò)功率接ロ將控制信號(hào)傳遞給全橋PWM脈寬驅(qū)動(dòng)單元，由全橋PWM脈寬驅(qū)動(dòng)單元實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的控制，該閉環(huán)控制構(gòu)成焊接電壓、電流控制環(huán)。全橋PWM脈寬驅(qū)動(dòng)單元的輸出端設(shè)有電樞電壓電流采樣電路，電樞電壓電流采樣電路檢測(cè)全橋PWM脈寬驅(qū)動(dòng)單元發(fā)出的PWM脈寬驅(qū)動(dòng)電流電壓信號(hào)，該信號(hào)通過(guò)功率接ロ輸入單片機(jī)，經(jīng)單片機(jī)內(nèi)置的DSP數(shù)字信號(hào)處理器進(jìn)行處理，將控制信號(hào)輸出至全橋PWM脈寬驅(qū)動(dòng)単元，全橋PWM脈寬驅(qū)動(dòng)單元發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)給直流電機(jī)，該閉環(huán)控制構(gòu)成電樞電壓電流控制環(huán)。電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)單元與電機(jī)相連接，提供穩(wěn)定的勵(lì)磁電流，保證送絲機(jī)力矩穩(wěn)定；電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)單元通過(guò)勵(lì)磁電流檢測(cè)電阻發(fā)出電流信號(hào)，該電流信號(hào)通過(guò)功率接ロ傳輸至單片機(jī)，由單片機(jī)發(fā)控制信號(hào)經(jīng)功率接ロ傳遞給電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)單元，構(gòu)成電機(jī)勵(lì)磁控制環(huán)。母線電壓檢測(cè)單元對(duì)經(jīng)整流后的母線電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣，并將采樣得到的模擬信號(hào)輸入單片機(jī)；由單片機(jī)對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換得到數(shù)字信號(hào)，然后通過(guò)單片機(jī)內(nèi)置的DSP數(shù)字信號(hào)處理器對(duì)該數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理得到電壓調(diào)節(jié)信號(hào)，該電壓調(diào)節(jié)信號(hào)輸入母線電壓調(diào)節(jié)單元，通過(guò)分壓電阻實(shí)現(xiàn)母線電壓的精確控制及能耗制動(dòng)；母線電壓調(diào)節(jié)單元的 作用是在焊機(jī)工作工程中，產(chǎn)生瞬時(shí)的高電壓時(shí)將高電壓泄放掉，起到保護(hù)作用。該控制器還包括通訊接ロ，所述的通訊接ロ集成Modbus通訊功能,可實(shí)現(xiàn)多臺(tái)焊接控制器聯(lián)網(wǎng)，并實(shí)現(xiàn)上位機(jī)通訊。所述的單片機(jī)設(shè)有隔離、抗干擾的焊機(jī)隔離接ロ。
權(quán)利要求1.一種焊接電壓電流隔離變換調(diào)理電路，其特征在干，焊接電壓隔離變換調(diào)理電路由隔離放大模塊P1、電容C33、電位器R50組成，由電阻R45、電阻R57、電阻R52構(gòu)成輸入端分壓電路、由電阻R53、ニ極管D19構(gòu)成輸出端過(guò)壓保護(hù)電路；電容C33接于隔離放大模塊Pl的兩輸出端之間，與電位器R50并聯(lián)； 焊接電流隔離變換調(diào)理電路由隔離放大模塊P2、電容C37、電位器R60組成，由電阻R59、電阻R65、電阻R61構(gòu)成輸入端分壓電路、由電阻R64、ニ極管D29構(gòu)成輸出端過(guò)壓保護(hù)電路；電容C37接于隔離放大模塊P2的兩輸出端之間，與電位器R60并聯(lián)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種焊接電壓電流隔離變換調(diào)理電路，其特征在于，焊接電壓隔離變換調(diào)理電路由隔離放大模塊P1、電容C33、電位器R50組成，由電阻R45、電阻R57、電阻R52構(gòu)成輸入端分壓電路、由電阻R53、二極管D19構(gòu)成輸出端過(guò)壓保護(hù)電路；電容C33接于隔離放大模塊P1的兩輸出端之間，與電位器R50并聯(lián)；焊接電流隔離變換調(diào)理電路由隔離放大模塊P2、電容C37、電位器R60組成，由電阻R59、電阻R65、電阻R61構(gòu)成輸入端分壓電路、由電阻R64、二極管D29構(gòu)成輸出端過(guò)壓保護(hù)電路；電容C37接于隔離放大模塊P2的兩輸出端之間，與電位器R60并聯(lián)。該調(diào)理電路可實(shí)現(xiàn)電源、輸入、輸出三隔離，抗干擾能力強(qiáng)；可實(shí)現(xiàn)進(jìn)行數(shù)字化控制的埋弧焊接控制器的焊接電流電壓的精確采樣。
文檔編號(hào)B23K9/18GK202388099SQ20112052380
公開日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2011年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月14日
發(fā)明者薛守剛 申請(qǐng)人:中冶遼寧德龍鋼管有限公司