數字控制多功能逆變直流手工弧焊機制造技術

本實用新型專利技術公開一種數字控制多功能逆變直流手工弧焊機，該機由系統控制板電路、IGBT驅動電路、采樣板電路組成，三相工頻交流電經三相橋式全波整流和濾波后，通過PWM脈寬調制器處理后所得控制信號輸入至IGBT驅動芯片，得到焊接所需要的電流和電壓，采樣板電路對焊接電流和焊接電壓進行實時采集后反饋給處理器，并通過數字信號處理器控制，與模擬控制來傳遞電能和變換電參數，將傳統的弧焊電源的50Hz或60Hz工頻由逆變器則把工頻提高到20KHz，進行電能的傳遞和變換。本實用新型專利技術由于采用數字化技術，具有良好的弧焊工藝性能。由于采用快速開關功率電子元件，可得到最合適的外特性曲線形狀，實現對焊接工藝參數的精密控制，滿足理想的焊接工藝需求。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于電焊機領域，具體說是ー種數字控制多功能逆變直流手工弧焊機。
技術介紹
常規的電焊機，主要用矽鋼片制成的變壓器為主要元器件，苯重，體積大，輕的有數十公斤，重的則達數百公斤，一般都在專門或露天作業。電焊機使用時噪聲大，不方便，效率低。隨著電子技術、數字化技術的發展，數字化多功能焊接電源開始出現。為數字化焊機的問世提供了技術支撐，由數字信號處理器控制，與模擬控制焊接電源相結合，逆變器及 數字化焊機成為焊機發展的主流方向。
技術實現思路
鑒于日常生活的需要，本技術的目的在于提供ー種數字控制多功能逆變直流手工弧焊機。本技術的目的是這樣實現的ー種數字控制多功能逆變直流手工弧焊機，主要由機殼、提手、冷卻風扇、風扇罩、漏電保護開關、異常指示燈、電流電位器、負輸出端子、正輸出端子、膠腳、電路板橫支架、電流電位器連接線、指示燈連接線、IGBT控制模塊、變壓器連接線、中間連接線、系統控制板、 RCD吸收模塊、IGBT模塊、電路板豎支架、輸入電纜、接地螺絲、機座、整流管組、散熱器、變壓器、風扇電機連接線、IGBT驅動板、電容器、采樣板、二相零式整流橋、輸出電纜線、開關引出線、開關引入線組成。機殼內設有電路板橫支架和電路板豎支架，底部設有機座，膠腳置于機座下面；機殼后面設有風扇罩，提手設在機殼頂部，機殼前面板為操作界面，設有漏電保護開關、異常指示燈和電流電位器，分別通過開關引入線、開關引出線、指示燈連接線和電流電位器連接線與控制系統連接；三相380Vエ業交流電從機殼后側由輸入電纜輸入到整流管組，地線與接地螺絲相接，經電容器濾波后得到直流電，在IGBT控制模塊和RCD吸收模塊的控制和保護下，通過IGBT模塊逆變后輸出交流電，輸出電壓的大小由IGBT驅動板控制。IGBT模塊裝夾在散熱器中,冷卻風扇通過風扇電機連接線與電機連通，交流電通過變壓器連接線輸入到變壓器，然后次級交流電通過中間連接線輸入到二相零式整流橋，所得直流電通過輸出電纜線與電焊機正輸出端子和負輸出端子接通，通過霍爾傳感器得到的電壓和電流信號經過采樣板處理后送至系統控制板處理。上述的控制系統由系統控制板電路、IGBT驅動電路、采樣板電路組成。三相エ頻交流電經三相橋式全波整流和濾波后，通過PWM脈寬調制器處理后所得控制信號輸入至IGBT驅動芯片，得到焊接所需要的電流和電壓。采樣電路對焊接電流和焊接電壓進行實時采集后反饋給處理器。上述的系統控制板電路包括處理器、外圍電路、高頻引弧控制電路控制端、顯示電路控制端、鍵盤輸入電路輸入端、PMW控制器SG3525控制電路、IGBT驅動控制電路，處理器配置有存儲器2764、鎖存器74HC373、和D/A轉換器MAX530。上述的IGBT驅動電路由四片IGBT專用驅動芯片M57962組成，分別驅動含有兩塊雙IGBT功率管的集成模塊。M57962的Vin引腳與電源+15V相連，其控制信號輸入端IN與PWM脈寬調制器SG3525相連，進行脈寬調制。上述的信號采樣板電路串聯于高頻變壓器次級負輸出端的霍爾電流傳感器信號通過運算放大器TL072放大后經三端可調穩壓器LM337后輸入處理器；并聯于高頻變壓器次級輸出端的霍爾電壓傳感器采樣信號經運算放大器TL072放大后輸入處理器。本技術的優點和產生的有益效果I、高效節能。本技術具有良好的弧焊エ藝性能由于采用快速開關功率電子元件，效率可達90%以上，節電20% -35% (隨負載的大小有所變化)，空載損耗極小，只有 幾十瓦，僅為傳統弧焊電源的十幾分之一；2、質量輕、體積小。本技術變壓器鐵芯材料主要采用鐵氧體和微晶材料，變壓器重量降低。逆變焊機中變壓器重量是焊機重量的1/5-1/10。逆變焊機重量是同容量整流焊機的1/2-1/4;克服了傳統焊機中變壓器是硅鋼片，變壓器的重量占了焊機重量的80%以上的不足。3、電氣性能良好。采用電子元件控制，可實現數字化和柔性、多功能控制；減少無功損耗和提聞功率因數；附圖說明圖I為本技術外殼示意圖。圖2為圖I內部結構示意圖。圖3為圖2中系統控制板電路原理圖。圖4為圖2中IGBT驅動電路原理圖。圖5為圖2中采樣電路原理圖。具體實施方式以下結合附圖，對本技術技術方案再作進ー步的說明如圖1-2所示，ー種數字控制多功能逆變直流手工弧焊機，主要由機殼I、提手2、冷卻風扇3、風扇罩4、漏電保護開關5、異常指TjV燈6、電流電位器7、負輸出端子8、正輸出端子9、膠腳10、電路板橫支架11、電流電位器連接線12、指示燈連接線13、IGBT控制模塊14、變壓器連接線15、中間連接線16、系統控制板17、RCD吸收模塊18、IGBT模塊19、電路板豎支架20、輸入電纜21、接地螺絲22、機座23、整流管組24、散熱器25、變壓器26、風扇電機連接線27、IGBT驅動板28、電容器29、采樣板30、二相零式整流橋31、輸出電纜線32、開關引出線33、開關引入線34組成。機殼I內設有電路板橫支架11和電路板豎支架20，底部設有機座23，膠腳10置于機座23下面；機殼I后面設有風扇罩4，提手2設在機殼I頂部機殼I前面板為操作界面，面板上設有漏電保護開關5、異常指示燈6和電流電位器7，分別通過開關引入線34、開關引出線33、指示燈連接線13和電流電位器連接線12與控制系統連接；三相380Vエ業交流電從機殼I后側由輸入電纜21輸入到整流管組24，地線與接地螺絲22相接，經電容器29濾波后得到540V的直流電。系統控制板17包括處理器、外圍電路、高頻引弧控制電路控制端、顯示電路控制端、鍵盤輸入電路輸入端、PMW控制器SG3525控制電路、IGBT驅動器控制電路，處理器配置有存儲器2764、鎖存器74HC373、和D/A轉換器MAX530 (如圖3所示)。IGBT驅動板28由四片IGBT專用驅動芯片M57962組成，分別驅動含有兩塊雙IGBT功率管的集成模塊。M57962的Vin引腳與電源+15V相連，其控制信號輸入端IN與PWM脈寬調制器SG3525相連，進行脈寬調制(如圖4所示)。采樣板電路串聯于高頻變壓器次級負輸出端的霍爾電流傳感器信號通過運算放大器TL072放大后經三端可調穩壓器LM337后輸入處理器；并聯于高頻變壓器次級輸出端的霍爾電壓傳感器采樣信號經運算放大器TL072放大后輸入處理器(如圖5所示)。在IGBT控制模塊14和RCD吸收模塊18的控制和保護下，通過IGBT模塊19逆變后輸出20KHz的交流電，輸出電壓的大小由IGBT驅動板28控制。IGBT模塊19裝夾在散熱器25上，冷卻風扇3通過風扇電機連接線27與電機連通，對散熱器25進行風冷。20KHz交流電通過變壓器連接線15輸入到變壓器26，變壓器26位于兩散熱器25中間，然后次級交流電通過中間連接線16輸入到二相零式整流橋31，所得直流電通過輸出電纜線32與電焊機正輸出端子9和負輸出端子8接通， 通過霍爾傳感器得到的電壓和電流信號經過采樣板30處理后送至系統控制板17處理。權利要求1.ー種數字控制多功能逆變直流手工弧焊機，主要由機殼(I)、提手(2)、冷卻風扇(3)、風扇罩(4)、漏電保護開關(5)、異常指示燈(6)、電流電位器(7)、負輸出端子⑶、正輸出端子(9)、膠腳(10)本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種數字控制多功能逆變直流手工弧焊機，主要由機殼(1)、提手(2)、冷卻風扇(3)、風扇罩(4)、漏電保護開關(5)、異常指示燈(6)、電流電位器(7)、負輸出端子(8)、正輸出端子(9)、膠腳(10)、電路板橫支架(11)、電流電位器連接線(12)、指示燈連接線(13)、IGBT控制模塊(14)、變壓器連接線(15)、中間連接線(16)、系統控制板(17)、RCD吸收模塊(18)、IGBT模塊(19)、電路板豎支架(20)、輸入電纜(21)、接地螺絲(22)、機座(23)、整流管組(24)、散熱器(25)、變壓器(26)、風扇電機連接線(27)、IGBT驅動板(28)、電容器(29)、采樣板(30)、二相零式整流橋(31)、輸出電纜線(32)開關引出線(33)、開關引入線(34)組成，其特征是機殼(1)內設有電路板橫支架(11)和電路板豎支架(20)，底部設有機座(23)，膠腳(10)置于機座(23)下面；機殼(1)后面設有風扇罩(4)，提手(2)設在機殼(1)頂部，機殼(1)前面板為操作界面，面板上設有漏電保護開關(5)、異常指示燈(6)和電流電位器(7)，分別通過開關引入線(34)、開關引出線(33)、指示燈連接線(13)和電流電位器連接線(12)與控制系統連接；三相380V工業交流電從機殼(1)后側由輸入電纜(21)輸入到整流管組(24)，地線與接地螺絲(22)相接，經電容器(29)濾波后得到直流電，在IGBT控制模塊(14)和RCD吸收模塊(18)的控制下，通過IGBT模塊(19)逆變后輸出交流電，輸出電壓的大小由IGBT驅動板(28)控制，IGBT模塊(19)裝夾在散熱器(25)上，冷卻風扇(3)通過風扇電機連接線(27)與電機連通，交流電通過變壓器連接線(15)輸入到變壓器(26)，然后次級交流電通過中間連接線(16)輸入到二相零式整流橋(31)，所得直流電通過輸出電纜線(32)與電焊機正輸出端子(9)和負輸出端子(8)接通，通過霍爾傳感器得到的電壓和電流信號經過采樣板(30)處理后送至系統控制板(17)處理。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李月娥，李承文，陳克選，尚天德，
申請(專利權)人：尚天德，
類型：實用新型
國別省市：