我到這個網站已經一段時間了,看了很多的文章,象一些高手的文章lyticast: 的和這個ngss的,感覺做這個逆變不是很難的,其中lyticast:給我很大的啟發,他的設計思路確實獨到,我想自己diy一下,呵呵,我是剛看到這個帖子的,我在國營工廠干電工已經有13年了,接觸了一些東西,想看看自己能不能做,望大家指正.我可是第一次搞啊,呵呵,望大家多多指點啊
1首先先確定手工焊diy的技術數據,電流在200安以下,體積和重量是越小越好,220伏電壓供電,100%暫載率,2次側是全橋,一次側是是單端單激,這樣風險小啊.
現在首先是這個電焊機的啟動回路,我看了論壇上一些高手發的帖子,首先我想這個應該都差不多的,這個應該沒什么區別的
自己設計diy小型手工焊的一些想法,請大俠們多多指教
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是用這個彩色電視機的啟動電阻,這個在論壇里很多,我想這個是大家都肯定過的,應該沒有什么問題,搞這個維修的朋友對這個肯定熟悉,在這個http://bbs.dianyuan.com/topic/116702里面是lyjy: 第2帖中發的 4,控制環路:由于是簡單焊機,采用分流器取樣的控制電路也能得好的效果,電流調節電位器的正電壓與輸出電流在分流片形成的負電壓相加產生誤差信號,在運放“CA3140”放大后控制“SG3525”形成脈寬調節.上傳這二個集成電路資料.
1160894814.pdf1160895155.pdf1160895197.sch ,其中的圖中有這個逆變電焊機的軟起動的圖紙是用這個PTC-18和NTC50D11*3和20D431做為這個逆變焊機啟動沖電的緩沖電路
1160894814.pdf1160895155.pdf1160895197.sch ,其中的圖中有這個逆變電焊機的軟起動的圖紙是用這個PTC-18和NTC50D11*3和20D431做為這個逆變焊機啟動沖電的緩沖電路
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起動與過壓保護電路:避免因開機給濾波電容充電產生的浪涌電流而損壞電源開關及電路,整流橋避免因誤接380V及電網波動帶來的高壓損壞機器;要求能安全起動,在輸入電壓過高時起動保護,不損壞工作電路其做用有4個路有四個作用;1/開機向電解電容限流充電(軟起動).2/機內短路保護.3/過壓~270V保護.4/超壓~380V保護.是lyjy大俠發的帖子, 間單說;380v加來后有三個迥路1/流過7d361后PC817工作,T90-12V不能吸合.2/流入KLW-18RM--NTC-50D11*3--變壓器,電解電容.3/流入KLW-18RM---20D431.第二路RC延時長百亳秒,第三路20D431只要微秒級擊穿,對KLW-18RM形成電流沖擊,速熱,電阻上升,沖擊電流消失后,但電路仍有小電流,維持消磁電阻發熱,保護進入平衡.(消磁電阻阻值大,電解電容電壓上升很小,電路進入保護,關機等消磁電阻冷后復位),你好! KLW-18RM 我在市場上買不到這種管子,都不知道 KLW-18RM是什么東西,能介紹詳細點 有這種管子的參數'廠家嗎? 到賣"修彩電配件"的店去買,再告你一個型號DLN18RM.直徑約14MM,象一瓷片電容,3個N型熱敏電阻50D11也是重點,50歐姆,直徑11MM,若阻值小了,消磁電阻易壞,保護也不靈.160A--200A焊機通用,其圖紙是1169359623.sch
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一各部分電路的主要功能與技術要求
1 起動與過壓保護電路:避免因開機給濾波電容充電產生的浪涌電流而損壞電源開關及電路,整流橋避免因誤接380V及電網波動帶來的高壓損壞機器;要求能安全起動,在輸入電壓過高時起動保護,不損壞工作電路.
2 一次整流、濾波電路:把輸入的50Hz 工頻交流電轉換成直流電
3 過流保護電路:時刻對主回路中的電流進行采樣,一旦電流超過允許值,便通過控制模塊停止逆變電路工作.
4 逆變電路:完成直流的逆變并輸出穩定的高頻電流.
5 變壓電路:進行電壓電流變換.
6 二次整流:把高頻交流轉換成直流輸出
7 控制模塊:控制電路的開通與斷開,并提供驅動電路、驅動模塊電流.要求輸出穩定、控制靈敏.
8 驅動模塊:提供逆變所需的開關信號.
9 輔助電源:給控制電路、驅動電路提供穩定的低壓直流電源
10 電流給定、反饋電路:對輸出電流進行采樣,給控制模塊提供反饋信號,以保證整機穩定輸出.
1 起動與過壓保護電路:避免因開機給濾波電容充電產生的浪涌電流而損壞電源開關及電路,整流橋避免因誤接380V及電網波動帶來的高壓損壞機器;要求能安全起動,在輸入電壓過高時起動保護,不損壞工作電路.
2 一次整流、濾波電路:把輸入的50Hz 工頻交流電轉換成直流電
3 過流保護電路:時刻對主回路中的電流進行采樣,一旦電流超過允許值,便通過控制模塊停止逆變電路工作.
4 逆變電路:完成直流的逆變并輸出穩定的高頻電流.
5 變壓電路:進行電壓電流變換.
6 二次整流:把高頻交流轉換成直流輸出
7 控制模塊:控制電路的開通與斷開,并提供驅動電路、驅動模塊電流.要求輸出穩定、控制靈敏.
8 驅動模塊:提供逆變所需的開關信號.
9 輔助電源:給控制電路、驅動電路提供穩定的低壓直流電源
10 電流給定、反饋電路:對輸出電流進行采樣,給控制模塊提供反饋信號,以保證整機穩定輸出.
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話題:實用、可靠、低成本的逆變TIG-160氬焊機亂彈當今,小氬弧焊機實際上沒有技術,但有些朋友仍在找,我本想用“研討”這詞,太嚴肅了,改為“亂彈”,目的想話躍論壇, 能夠讓焊機愛好者,維修人士有一個免費的,認真,務實的技術學習,交流的帖子.凡是想學,想修的網友我將盡力回帖,共同促進逆變爐焊機的普及.
言歸話題,實用、可靠、低成本的逆變TIG-160氬焊機應如何做呢?將我的心得列了9個問題,今天先列3個,供大家參考:
1, 外型尺寸:選185*285*385mm.調正或改動有空間.過小,總機成本反而增大.
2, 逆變主電路;輸出電流小于70A選單端開關電路略好,但實用性差.輸出電流大于80A選全橋電路絕對優越.
3, 整流濾波:單相220V電整流后紋波系數0.45,必需濾波.電容用多大?計算麻煩.列一個估算辦法供參考:每輸出1W;單端電路取1微法,全波取0.5微法
以上是lyjy: 第1帖 http://bbs.dianyuan.com/topic/116702
話題:實用、可靠、低成本的逆變TIG-160氬焊機亂彈
發的帖子呵呵,我轉下
言歸話題,實用、可靠、低成本的逆變TIG-160氬焊機應如何做呢?將我的心得列了9個問題,今天先列3個,供大家參考:
1, 外型尺寸:選185*285*385mm.調正或改動有空間.過小,總機成本反而增大.
2, 逆變主電路;輸出電流小于70A選單端開關電路略好,但實用性差.輸出電流大于80A選全橋電路絕對優越.
3, 整流濾波:單相220V電整流后紋波系數0.45,必需濾波.電容用多大?計算麻煩.列一個估算辦法供參考:每輸出1W;單端電路取1微法,全波取0.5微法
以上是lyjy: 第1帖 http://bbs.dianyuan.com/topic/116702
話題:實用、可靠、低成本的逆變TIG-160氬焊機亂彈
發的帖子呵呵,我轉下
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謝謝板主!幾年前決策小焊機制作時深刻研討過RL電路,線路是典型可靠.若全仿,我擔心加入RL的影子部隊!所以我要設計新結構及變壓器、易于裝修的PCB板等,很有挑戰性.
例如;我們制作電抗器用E65B鐵氧體,氣隙2MM,用鋁扁線3*8繞9T,我同RL的二個環鐵粉芯對比,效果相似,成本10元夠了.初期試制,我用霍耳UGN3503插入氣隙驗了飽和數據,批量生產的自制器件一定要心中有數
8,開關變壓器的設計比較復雜,若你有豐富的經驗,可用下列公式估算,通過實踐及測試,也可以驗證,也為改造舊機而學習一下改制變壓器的方法.
主開關變壓器;N1=Umax*Ton*100/2Bm* S.
Umax 直流工作電壓最大值=220v*1.4*(115%)=354v.
Ton工作脈寬=5μs.
Bm磁感應強度=1000(考慮磁芯質量低).
S磁芯截面=5.4(E65B)
計算出主變初級最少匝N1=15.8.U1=310V.U2=50V.U1/U2=N1/N2=6次級只能整數,取3匝,設計則初級匝數應18匝.
電抗器設計在第8帖中.
本帖即將續完,有興趣及問題請及時發帖,估算二周后帖子就會沉下去了
例如;我們制作電抗器用E65B鐵氧體,氣隙2MM,用鋁扁線3*8繞9T,我同RL的二個環鐵粉芯對比,效果相似,成本10元夠了.初期試制,我用霍耳UGN3503插入氣隙驗了飽和數據,批量生產的自制器件一定要心中有數
8,開關變壓器的設計比較復雜,若你有豐富的經驗,可用下列公式估算,通過實踐及測試,也可以驗證,也為改造舊機而學習一下改制變壓器的方法.
主開關變壓器;N1=Umax*Ton*100/2Bm* S.
Umax 直流工作電壓最大值=220v*1.4*(115%)=354v.
Ton工作脈寬=5μs.
Bm磁感應強度=1000(考慮磁芯質量低).
S磁芯截面=5.4(E65B)
計算出主變初級最少匝N1=15.8.U1=310V.U2=50V.U1/U2=N1/N2=6次級只能整數,取3匝,設計則初級匝數應18匝.
電抗器設計在第8帖中.
本帖即將續完,有興趣及問題請及時發帖,估算二周后帖子就會沉下去了
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@zq2387550
謝謝板主!幾年前決策小焊機制作時深刻研討過RL電路,線路是典型可靠.若全仿,我擔心加入RL的影子部隊!所以我要設計新結構及變壓器、易于裝修的PCB板等,很有挑戰性.例如;我們制作電抗器用E65B鐵氧體,氣隙2MM,用鋁扁線3*8繞9T,我同RL的二個環鐵粉芯對比,效果相似,成本10元夠了.初期試制,我用霍耳UGN3503插入氣隙驗了飽和數據,批量生產的自制器件一定要心中有數8,開關變壓器的設計比較復雜,若你有豐富的經驗,可用下列公式估算,通過實踐及測試,也可以驗證,也為改造舊機而學習一下改制變壓器的方法.主開關變壓器;N1=Umax*Ton*100/2Bm*S.Umax 直流工作電壓最大值=220v*1.4*(115%)=354v.Ton工作脈寬=5μs.Bm磁感應強度=1000(考慮磁芯質量低).S磁芯截面=5.4(E65B)計算出主變初級最少匝N1=15.8.U1=310V.U2=50V.U1/U2=N1/N2=6次級只能整數,取3匝,設計則初級匝數應18匝.電抗器設計在第8帖中.本帖即將續完,有興趣及問題請及時發帖,估算二周后帖子就會沉下去了
這個是看到 話題:實用、可靠、低成本的逆變TIG-160氬焊機亂彈 lyjy: 第1帖 的帖子,這位老大確實是夠意思的,發了很多的資料確實要頂他下,謝謝他給我們提供的資料,如果沒有他,大家想想如果是個生手,那會這么快的入門啊,再次說聲謝謝
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@cfanandham
一點淺見,孤陋,見諒.1.既然是手工焊,為什么非要用直流呢?交流方波不是更好么?還沒有整流管,效率高不說,成本也低.2.在啟動保護電路里關于元器件選購渠道上為什么不選用常用易得的元件實現上述功能呢.我也有類似想法,想做一臺逆變焊機,純粹是為了玩,我是一名電子工程師,但在電力電子方面從未涉足,希望大家交個朋友,共同學習,共同提高.
您好,我對電焊不是很清楚,自己也讀過這個方面的書,也自己焊過,我自學過家電維修,所以這個方面的元件我自己也買過,所以家電的元件我比較熟悉,這個家電的元件是最容易得到的,呵呵,這個是我的一點淺見不知道對不對啊,應為家電的元件尤其是在啟動保護電路中是相同的,呵呵這個有現成的拿過來用是最方便的,價格也低啊
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@zq2387550
您好,我對電焊不是很清楚,自己也讀過這個方面的書,也自己焊過,我自學過家電維修,所以這個方面的元件我自己也買過,所以家電的元件我比較熟悉,這個家電的元件是最容易得到的,呵呵,這個是我的一點淺見不知道對不對啊,應為家電的元件尤其是在啟動保護電路中是相同的,呵呵這個有現成的拿過來用是最方便的,價格也低啊
在說了,關于元器件選購渠道上為什么不選用常用易得的元件實現上述功能呢?在這個問題上我想問下,您那里是不是這個家電的元件好買呢?,還是這個工業器件好買啊,這個家電元件是經過實際測試過的,可靠性和元件的易查性,在網上一找就可以找到,所以我想這個比較好的
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@zq2387550
joyme:話題:維修資料如果你們需要可將具體的焊機型號寫出來,我盡量滿足.我會在這個帖子里慢慢的添加資料.先發韓國里水焊機典型機型POWWELEPTIG焊機的維修資料,同時希望大家不要轉載.建議版主給個置頂:)這個里面有所以的圖紙,是單端正激的感謝joyme,我現在打不開這個圖,我正在找軟件,謝謝,找到了一會上
joyme: 第1帖 2006-02-23 13:47:
話題:維修資料如果你們需要可將具體的焊機型號寫出來,我盡量滿足.我會在這個帖子里慢慢的添加資料.
先發韓國里水焊機典型機型POWWEL EP TIG焊機的維修資料,同時希望大家不要轉載.
建議版主給個置頂:)
1140673445.ddb1140673536.doc1140673624.ddb1140673653.doc
話題:維修資料如果你們需要可將具體的焊機型號寫出來,我盡量滿足.我會在這個帖子里慢慢的添加資料.
先發韓國里水焊機典型機型POWWEL EP TIG焊機的維修資料,同時希望大家不要轉載.
建議版主給個置頂:)
1140673445.ddb1140673536.doc1140673624.ddb1140673653.doc
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@zq2387550
單端正激式電路基本原理,VT1與VT2同步開關.其結構簡單、控制方便,特別適合于焊接電弧這種狀態變化劇烈的特定負載,而自身具有較高可靠性,且易于通過單元組合來提高整機輸出能力.但是設計者一般認為,其主變壓器僅工作于磁化曲線坐標的第Ⅰ象限,加之考慮剩磁,因此磁芯利用率不高.而進一步的計算機仿真和實驗研究表明,通過對電路參數的設計調整,可以在整機重載大電流輸出狀態使主變壓器工作于磁化曲線坐標的Ⅰ、Ⅲ象限,進而減小磁心截面積或匝數;通過控制空載和近空載狀態下逆變器脈沖輸出方式,使主變壓器不致飽和.這樣就獲得了與目前全橋式弧焊逆變器相當的輸出功率/體積比.

以上是單端正激式電路基本原理如圖所示,VT1與VT2同步開關.其結構簡單、控制方便,特別適合于焊接電弧這種狀態變化劇烈的特定負載,而自身具有較高可靠性,且易于通過單元組合來提高整機輸出能力.但是設計者一般認為,其主變壓器僅工作于磁化曲線坐標的第Ⅰ象限,加之考慮剩磁,因此磁芯利用率不高.而進一步的計算機仿真和實驗研究表明,通過對電路參數的設計調整,可以在整機重載大電流輸出狀態使主變壓器工作于磁化曲線坐標的Ⅰ、Ⅲ象限,進而減小磁心截面積或匝數;通過控制空載和近空載狀態下逆變器脈沖輸出方式,使主變壓器不致飽和.這樣就獲得了與目前全橋式弧焊逆變器相當的輸出功率/體積比.
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@zq2387550
[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/49/1169644868.gif');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">以上是單端正激式電路基本原理如圖所示,VT1與VT2同步開關.其結構簡單、控制方便,特別適合于焊接電弧這種狀態變化劇烈的特定負載,而自身具有較高可靠性,且易于通過單元組合來提高整機輸出能力.但是設計者一般認為,其主變壓器僅工作于磁化曲線坐標的第Ⅰ象限,加之考慮剩磁,因此磁芯利用率不高.而進一步的計算機仿真和實驗研究表明,通過對電路參數的設計調整,可以在整機重載大電流輸出狀態使主變壓器工作于磁化曲線坐標的Ⅰ、Ⅲ象限,進而減小磁心截面積或匝數;通過控制空載和近空載狀態下逆變器脈沖輸出方式,使主變壓器不致飽和.這樣就獲得了與目前全橋式弧焊逆變器相當的輸出功率/體積比.


根據當前功率半導體和磁性元件的制造水平,超15kVA的大容量IGBT弧焊電源采用單元組合的模式,是在合理制造成本下擴展輸出功率的有效途徑.出于對系列機型批量化生產的考慮,應由n個獨立的逆變器單元以全并聯方式組合構成弧焊電源的功率回路,并由系統控制器統一調節各單元輸出.圖1示出了兩單元組合(n=2)結構,每個逆變器單元可選擇單端正激式電路.考慮系統電磁兼容,各單元IGBT元件工作于同步導通(但不一定要求同時截止)的開關方式為宜.
針對多種弧焊工藝控制需求,逆變電源系統應具有相當寬的輸出量連續調節范圍和快速響應能力,而電源輸出回路感抗L在這二方面造成了矛盾.數學分析和試驗研究表明,采用單元組合結構及合理的控制方式有助于解決這一問題:對各逆變器功率單元采取獨立的電流閉環控制,系統控制單元根據電源總給定值Ig統一調節各功率單元的輸出電流給定值;小電流時,限制其他單元輸出,僅以單元I為主,其輸出回路電感L1應能保證焊接電流波形連續和電弧穩定,以適應精密TIG或微束等離子焊接需要;大電流時,使n個單元均流輸出,既提高了電源系統容量和負載持續率,又因其輸出電流的開環時間常數為單個逆變器輸出的1/n,從而保證了系統動態響應速度;大小電流兩狀態在焊接過程中自動切換,圖2示出了兩單元組合(n=2)情況下輸出電流調節情況.
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@zq2387550
[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/49/1169645152.gif');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/49/1169645167.gif');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">根據當前功率半導體和磁性元件的制造水平,超15kVA的大容量IGBT弧焊電源采用單元組合的模式,是在合理制造成本下擴展輸出功率的有效途徑.出于對系列機型批量化生產的考慮,應由n個獨立的逆變器單元以全并聯方式組合構成弧焊電源的功率回路,并由系統控制器統一調節各單元輸出.圖1示出了兩單元組合(n=2)結構,每個逆變器單元可選擇單端正激式電路.考慮系統電磁兼容,各單元IGBT元件工作于同步導通(但不一定要求同時截止)的開關方式為宜.針對多種弧焊工藝控制需求,逆變電源系統應具有相當寬的輸出量連續調節范圍和快速響應能力,而電源輸出回路感抗L在這二方面造成了矛盾.數學分析和試驗研究表明,采用單元組合結構及合理的控制方式有助于解決這一問題:對各逆變器功率單元采取獨立的電流閉環控制,系統控制單元根據電源總給定值Ig統一調節各功率單元的輸出電流給定值;小電流時,限制其他單元輸出,僅以單元I為主,其輸出回路電感L1應能保證焊接電流波形連續和電弧穩定,以適應精密TIG或微束等離子焊接需要;大電流時,使n個單元均流輸出,既提高了電源系統容量和負載持續率,又因其輸出電流的開環時間常數為單個逆變器輸出的1/n,從而保證了系統動態響應速度;大小電流兩狀態在焊接過程中自動切換,圖2示出了兩單元組合(n=2)情況下輸出電流調節情況.
新型焊接電源及控制技術 - (3)弧焊逆變器輸出電流反饋控制系統
3.弧焊逆變器輸出電流反饋控制系統
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/49/1169645466.gif');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/49/1169645489.gif');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
弧焊逆變器輸出電流控制是保證自身運行可靠性和滿足焊接工藝需求的關鍵.對于包含時變性非線性的連續電弧負載和逆變器開關控制變量的混合系統,合理的控制方式應基于瞬態處理原則,而不應是傳統的輸出量平均值反饋.
作者提出了“本脈沖PWM控制”方法PWM-脈寬調制),其基本原理如圖1a所示.在逆變器每一脈沖輸出期間,一對輸出電流if的瞬態信息(而非平均值)進行反使處理,根據給定值Ig即刻決定逆變器控制單元當前輸出量uo的脈沖寬度 Ton(Ton≤Wmax);反饋信號處理環節只對電流瞬態信息進行整形以調節靈敏度并改善系統穩定性,不存在濾波滯后.如果電流信號的采樣點選在主變壓器原邊逆變回路中,則可從原理上根本避免功率開關元件的過流損壞.圖1b是給定值Ig為常數的情形,數學推導和實驗測試證明此時逆變電源顯示恒流外特性,也就是說盡管本脈沖控制僅針對瞬態信息進行處理,但也達到了對輸出電流平均量的控制效果,可以滿足焊接工藝的熱輸入控制要求.
由于受IGBT開通和關斷耗時的影響,在電源輸出短路(或低壓)狀態下,對電流的控制不能局限于PWM方式.基于圖1a所示的本脈沖控制器,對其輸出脈寬uo的最小值加以限制(≥1μs),瞬態反饋信號if取自電源輸出端,這樣就合理地實現了脈沖寬度調制和脈沖頻率調制(PWM+PFM)的綜合調節方式.
弧焊逆變器輸出電流“本脈沖控制”方法在MGA、TIG、CO2、MIG等焊接中取得了很好的應用效果.
3.弧焊逆變器輸出電流反饋控制系統


弧焊逆變器輸出電流控制是保證自身運行可靠性和滿足焊接工藝需求的關鍵.對于包含時變性非線性的連續電弧負載和逆變器開關控制變量的混合系統,合理的控制方式應基于瞬態處理原則,而不應是傳統的輸出量平均值反饋.
作者提出了“本脈沖PWM控制”方法PWM-脈寬調制),其基本原理如圖1a所示.在逆變器每一脈沖輸出期間,一對輸出電流if的瞬態信息(而非平均值)進行反使處理,根據給定值Ig即刻決定逆變器控制單元當前輸出量uo的脈沖寬度 Ton(Ton≤Wmax);反饋信號處理環節只對電流瞬態信息進行整形以調節靈敏度并改善系統穩定性,不存在濾波滯后.如果電流信號的采樣點選在主變壓器原邊逆變回路中,則可從原理上根本避免功率開關元件的過流損壞.圖1b是給定值Ig為常數的情形,數學推導和實驗測試證明此時逆變電源顯示恒流外特性,也就是說盡管本脈沖控制僅針對瞬態信息進行處理,但也達到了對輸出電流平均量的控制效果,可以滿足焊接工藝的熱輸入控制要求.
由于受IGBT開通和關斷耗時的影響,在電源輸出短路(或低壓)狀態下,對電流的控制不能局限于PWM方式.基于圖1a所示的本脈沖控制器,對其輸出脈寬uo的最小值加以限制(≥1μs),瞬態反饋信號if取自電源輸出端,這樣就合理地實現了脈沖寬度調制和脈沖頻率調制(PWM+PFM)的綜合調節方式.
弧焊逆變器輸出電流“本脈沖控制”方法在MGA、TIG、CO2、MIG等焊接中取得了很好的應用效果.
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@zq2387550
新型焊接電源及控制技術-(3)弧焊逆變器輸出電流反饋控制系統3.弧焊逆變器輸出電流反饋控制系統[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/49/1169645466.gif');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/49/1169645489.gif');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">弧焊逆變器輸出電流控制是保證自身運行可靠性和滿足焊接工藝需求的關鍵.對于包含時變性非線性的連續電弧負載和逆變器開關控制變量的混合系統,合理的控制方式應基于瞬態處理原則,而不應是傳統的輸出量平均值反饋.作者提出了“本脈沖PWM控制”方法PWM-脈寬調制),其基本原理如圖1a所示.在逆變器每一脈沖輸出期間,一對輸出電流if的瞬態信息(而非平均值)進行反使處理,根據給定值Ig即刻決定逆變器控制單元當前輸出量uo的脈沖寬度Ton(Ton≤Wmax);反饋信號處理環節只對電流瞬態信息進行整形以調節靈敏度并改善系統穩定性,不存在濾波滯后.如果電流信號的采樣點選在主變壓器原邊逆變回路中,則可從原理上根本避免功率開關元件的過流損壞.圖1b是給定值Ig為常數的情形,數學推導和實驗測試證明此時逆變電源顯示恒流外特性,也就是說盡管本脈沖控制僅針對瞬態信息進行處理,但也達到了對輸出電流平均量的控制效果,可以滿足焊接工藝的熱輸入控制要求.由于受IGBT開通和關斷耗時的影響,在電源輸出短路(或低壓)狀態下,對電流的控制不能局限于PWM方式.基于圖1a所示的本脈沖控制器,對其輸出脈寬uo的最小值加以限制(≥1μs),瞬態反饋信號if取自電源輸出端,這樣就合理地實現了脈沖寬度調制和脈沖頻率調制(PWM+PFM)的綜合調節方式.弧焊逆變器輸出電流“本脈沖控制”方法在MGA、TIG、CO2、MIG等焊接中取得了很好的應用效果.
新型焊接電源及控制技術 - (4)逆變式弧焊電源空載狀態控制
4.逆變式弧焊電源空載狀態控制
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/49/1169645698.gif');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
空載是弧焊電源的極限工作狀態之一,維持一定的空載(和近空載)輸出電壓是起弧穩弧的需求,但其值過高會影響操作安全性.另外,作為實際工程應用中的長時持續狀態,空載能耗指標也很重要.空載控制方式有多種,例如在電源輸出端內部并聯大功率電阻.而逆變電源輸出端內部并聯合適的容性儲能網絡C(見圖1),既可維持空載輸出電壓波形的穩定性和連續性,又能保證系統空載狀態的低功耗.同時,控制逆變器輸出窄脈沖(1~2μs),避免鉗位二極管D1、D2長時續流影響運行安全性;并通過電源輸出電壓反饋調節(PFM)窄脈沖輸出間隔,就可獲得合適的空載輸出電壓值.
4.逆變式弧焊電源空載狀態控制

空載是弧焊電源的極限工作狀態之一,維持一定的空載(和近空載)輸出電壓是起弧穩弧的需求,但其值過高會影響操作安全性.另外,作為實際工程應用中的長時持續狀態,空載能耗指標也很重要.空載控制方式有多種,例如在電源輸出端內部并聯大功率電阻.而逆變電源輸出端內部并聯合適的容性儲能網絡C(見圖1),既可維持空載輸出電壓波形的穩定性和連續性,又能保證系統空載狀態的低功耗.同時,控制逆變器輸出窄脈沖(1~2μs),避免鉗位二極管D1、D2長時續流影響運行安全性;并通過電源輸出電壓反饋調節(PFM)窄脈沖輸出間隔,就可獲得合適的空載輸出電壓值.
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新型焊接電源及控制技術-(4)逆變式弧焊電源空載狀態控制4.逆變式弧焊電源空載狀態控制[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/49/1169645698.gif');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">空載是弧焊電源的極限工作狀態之一,維持一定的空載(和近空載)輸出電壓是起弧穩弧的需求,但其值過高會影響操作安全性.另外,作為實際工程應用中的長時持續狀態,空載能耗指標也很重要.空載控制方式有多種,例如在電源輸出端內部并聯大功率電阻.而逆變電源輸出端內部并聯合適的容性儲能網絡C(見圖1),既可維持空載輸出電壓波形的穩定性和連續性,又能保證系統空載狀態的低功耗.同時,控制逆變器輸出窄脈沖(1~2μs),避免鉗位二極管D1、D2長時續流影響運行安全性;并通過電源輸出電壓反饋調節(PFM)窄脈沖輸出間隔,就可獲得合適的空載輸出電壓值.
新型焊接電源及控制技術 - (5)逆變式鎢極氬弧焊電源及其控制
鎢極氬弧焊(GTAW)被認為是“當今性能最優異的焊接工藝方法”之一.IGBT逆變電源具有寬廣的電流連續調節范圍和精度以及快速響應能力,將其與運行可靠控制功能豐富的單片機相結合,為拓展GTAW偽應用提供了條件.
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/49/1169646215.gif');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
圖2是由逆變電源實現的短路接觸引孤典型電流電壓波形,其過程可簡單描述如下:①鎢極與工件接觸形成短路,逆變電源恒值輸出電流(小于5A),保證可靠短路時僅預熱工件和鎢極,而不使之熔化;②提升鎢極,在點接觸轉為無接觸的過程中,逆變電源的輸出使鎢極和工件之間快速建立強電場,引燃電弧;③通過恒流狀態下對孤壓的檢測,逆變電源快速輸出熱引弧電流加熱鎢極、工件和弧柱空間,保證在鎢極提升過程中電
弧穩定;④電弧穩定引燃后,逆變電源及時由熱引弧電流切換成焊接電流,保證焊接質量.這里,鎢極與工件短路接觸瞬間的彈性碰撞,常被電源控制系統錯誤地識別為提升階段,而輸出熱引弧電流.因此控制系統中設置延對環節,在由空載進入短路狀態后的短暫時間內保持原控制作用不變,可防止這種情況的發生,避免鎢極與工件粘接.
鎢極氬弧焊(GTAW)被認為是“當今性能最優異的焊接工藝方法”之一.IGBT逆變電源具有寬廣的電流連續調節范圍和精度以及快速響應能力,將其與運行可靠控制功能豐富的單片機相結合,為拓展GTAW偽應用提供了條件.

圖2是由逆變電源實現的短路接觸引孤典型電流電壓波形,其過程可簡單描述如下:①鎢極與工件接觸形成短路,逆變電源恒值輸出電流(小于5A),保證可靠短路時僅預熱工件和鎢極,而不使之熔化;②提升鎢極,在點接觸轉為無接觸的過程中,逆變電源的輸出使鎢極和工件之間快速建立強電場,引燃電弧;③通過恒流狀態下對孤壓的檢測,逆變電源快速輸出熱引弧電流加熱鎢極、工件和弧柱空間,保證在鎢極提升過程中電
弧穩定;④電弧穩定引燃后,逆變電源及時由熱引弧電流切換成焊接電流,保證焊接質量.這里,鎢極與工件短路接觸瞬間的彈性碰撞,常被電源控制系統錯誤地識別為提升階段,而輸出熱引弧電流.因此控制系統中設置延對環節,在由空載進入短路狀態后的短暫時間內保持原控制作用不變,可防止這種情況的發生,避免鎢極與工件粘接.
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