專利名稱：一種逆變焊機(jī)的電子電抗器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電焊技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種逆變焊機(jī)的電子電抗器系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著電力電子技術(shù)和微處理器技術(shù)的進(jìn)步，高性能電力開關(guān)元件和DSP等不斷地被應(yīng)用到弧焊電源領(lǐng)域，現(xiàn)有技術(shù)中，逆變焊機(jī)將三相或單相工頻交流電整流，經(jīng)濾波后得到一個(gè)較平滑的，由逆變電路將該直流電變?yōu)橄鄳?yīng)頻率的交流電，經(jīng)變壓器降壓后，再經(jīng)整流濾波獲得平穩(wěn)的直流輸出焊接電流。由于逆變之后電流的工作頻率很高，所以變壓器的鐵心截面積和線圈匝數(shù)大大減少，逆變焊機(jī)可以在很大程度上節(jié)省金屬材料，減少外形尺寸及重量，大大減少電能損耗，逆變焊機(jī)能夠在微秒級(jí)的時(shí)間內(nèi)對(duì)輸出電流進(jìn)行調(diào)整，能夠?qū)崿F(xiàn)焊接過程所要求的理想控制過程，獲得滿意的焊接結(jié)果。逆變電焊機(jī)技術(shù)已經(jīng)成熟，技術(shù)人員除在數(shù)字化和性能上進(jìn)行研究外，還特別重視如何進(jìn)一步減少逆變焊機(jī)體積、材質(zhì)和損耗。逆變電焊機(jī)對(duì)輸入電抗的要求不是很高，但對(duì)輸出電抗的要求很高。眾所周知，電焊機(jī)的輸出電流很大，且經(jīng)常處于短路狀態(tài)，如果輸出電抗設(shè)計(jì)不合理，則逆變器的開關(guān)器件受損的可能性很大?，F(xiàn)有的技術(shù)中逆變焊機(jī)輸出端直接連接的磁鐵電抗器，為連接任何的電子系統(tǒng)，此焊機(jī)的輸出抗為死電抗。死電抗的電感量保持不變，則在逆變焊機(jī)上串接的電抗電感量固定，根據(jù)一種電感量值只適應(yīng)一定范圍的焊接電流，焊機(jī)的工藝要求電流范圍窄。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問題，提出了一種逆變焊機(jī)的電子電抗器系統(tǒng)，該電子電抗器的電感特性可調(diào)節(jié)，通過調(diào)節(jié)電感范圍從而達(dá)到調(diào)整輸出電流范圍。本實(shí)用新型通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種逆變焊機(jī)的電子電抗器系統(tǒng)，包括主電路，其特征在于，所述的主電路輸出端串聯(lián)有電抗器，主電路輸出并聯(lián)有可調(diào)電阻，電容 Cl串聯(lián)電容C2后與可調(diào)電阻并聯(lián)，電容Cl與電容C2串聯(lián)的中間節(jié)點(diǎn)接地，主電路的輸出端與主控制模塊之間連接有用于反饋主電路輸出電流的電子電抗單元、用于給定輸出信號(hào)的外特性控制單元，所述的主控制模塊用于根據(jù)主電路輸出端的反饋信息對(duì)主電路的輸出性能進(jìn)行調(diào)控。電子電抗單元連接主電路的輸出端，采集輸出電流給主控制模塊，同時(shí)外特性控制單元根據(jù)輸出電流值給定主控制模塊的給定電流值，主控制模塊對(duì)電子電抗單元的反饋電流值和外特性控制單元的給定電流值進(jìn)行比較，同時(shí)根據(jù)反饋結(jié)果主控制模塊控制輸出電流變化，控制脈沖寬度隨外特性控制單元的電壓的增大而變窄，使電感特性可調(diào)節(jié)，從而使電子電抗單元抑制了浪涌電流。所述的主電路輸出端串聯(lián)的電抗器為小電感電抗器，用于濾波。在上述的逆變焊機(jī)的電子電抗器系統(tǒng)中，所述的主控制模塊連接有用于防止主電路輸出端過長(zhǎng)時(shí)間短路的短路保護(hù)單元。在上述的逆變焊機(jī)的電子電抗器系統(tǒng)中，所述的主電路包括依次連接的一次整流模塊、逆變模塊、變壓模塊、二次整流模塊。在上述的逆變焊機(jī)的電子電抗器系統(tǒng)中，所述的主控制模塊包括PWM調(diào)制器。PWM 調(diào)制器間斷地輸出脈沖，間歇振蕩的頻率低而脈沖寬度窄，空載損耗較小，使變壓器不易飽和。在上述的逆變焊機(jī)的電子電抗器系統(tǒng)中，所述的主控制模塊的PWM調(diào)制器所用的主控芯片為SG3525芯片。SG3525芯片內(nèi)設(shè)有誤差放大器可直接作為外特性控制單元的放大器。 在上述的逆變焊機(jī)的電子電抗器系統(tǒng)中，所述的電子電抗單元包括阻抗單運(yùn)算放大器 CA3140。現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本系統(tǒng)使用小電感的電抗器起到濾波作用，再根據(jù)參與控制的電子電抗單元和外特性控制單元的電流量，來控制主控制模塊的輸出口脈沖寬度，控制脈沖寬度隨外特性控制單元的電壓的增大而變窄，使電感特性可調(diào)節(jié)，從而使電子電抗單元抑制了浪涌電流。2、本系統(tǒng)根據(jù)輸出短路電流使電感特性可調(diào)范圍變廣，輸出短路電流更加穩(wěn)定， 按需要，在小電流焊接時(shí)可調(diào)節(jié)為小電感，大電流焊接時(shí)調(diào)節(jié)為大電感，從而使焊機(jī)在輸出電流的工藝要求更加精準(zhǔn)。3、本系統(tǒng)代替了原來的大型磁鐵電抗器，保留了原始電抗器在模塊中的使輸出端電抗工作在線性區(qū)和抗擊短路的沖擊的作用，同時(shí)使焊機(jī)的重量更輕，體積更小，損耗更

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1、電抗器；2、可調(diào)電阻；3、一次整流模塊；4、逆變模塊；5、變壓模塊；6、整流模塊；7、主控制模塊；8、短路保護(hù)單元；9、電子電抗單元；10、外特性控制單元。
具體實(shí)施方式
以下是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本實(shí)用新型并不限于這些實(shí)施例。如圖1所示，本逆變焊機(jī)的電子電抗器系統(tǒng)，包括主電路，主電路輸出端串聯(lián)有電抗器1，主電路輸出并聯(lián)有可調(diào)電阻2，電容Cl串聯(lián)電容C2后與可調(diào)電阻2并聯(lián)，電容Cl 與電容C2串聯(lián)的中間節(jié)點(diǎn)接地，主電路的輸出端與主控制模塊7之間連接有用于反饋主電路輸出電流的電子電抗單元9、用于給定輸出信號(hào)的外特性控制單元10、用于防止輸出端過長(zhǎng)時(shí)間的短路保護(hù)單元8，主控制模塊7用于根據(jù)主電路輸出端的反饋信息對(duì)主電路的輸出性能進(jìn)行調(diào)控。主電路依次連接的一次整流模塊3、逆變模塊4、變壓模塊5、二次整流模塊6，主控制模塊7包括PWM調(diào)制器。電子電抗單元9連接主電路的輸出端，電容C2與電容Cl串聯(lián)的公共端接地，電容 C2與可調(diào)電阻2連接并連接二次整流的輸出負(fù)極，電子電抗單元9連接于可調(diào)電阻2連接的電容C2輸出腳，當(dāng)主電路輸出端電流為零時(shí)，電子電抗單元9和外特性控制單元10采集輸出電流同時(shí)給主控制模塊7，此時(shí)主控制模塊7輸出最寬脈沖；當(dāng)主電路輸出端電流在可調(diào)電阻2的一端輸出地電流，經(jīng)外特性控制單元10采集，同時(shí)特性控制模塊根據(jù)輸出電流值給定主控制模塊7的比給定電流值并經(jīng)主控制模塊7內(nèi)置的放大模塊放大，主控制模塊7 對(duì)電子電抗單元9采樣后放大的反饋電流值和外特性控制單元10的給定電流值進(jìn)行比較， 主控制模塊7根據(jù)外接的反饋網(wǎng)絡(luò)可以進(jìn)行比例、比例積分、積分等控制運(yùn)算，同時(shí)達(dá)到主控制模塊7根據(jù)反饋結(jié)果控制輸出電流變化，控制脈沖寬度隨外特性控制單元10的電壓的增大而變窄，使電感特性可調(diào)節(jié)，從而使電子電抗單元9抑制了浪涌電流。電容C 1和電容 C2的充電電壓，滯后于電子電抗單元9的采樣主電路輸出端電流。主電路輸出端串聯(lián)的電抗器1為小電感電抗器1，用于濾波。PWM調(diào)制器間斷地輸出脈沖，間歇振蕩的頻率低而脈沖寬度窄，空載損耗較小，使變壓器不易飽和。主控制模塊7所用的主控芯片為SG3525芯片，SG3525芯片內(nèi)設(shè)有誤差放大器可直接作為外特性控制單元10的放大器。電子電抗單元9包括阻抗單運(yùn)算放大器CA3140。本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型精神作舉例說明。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本實(shí)用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。盡管本文較多地使用了電抗器1、可調(diào)電阻2、一次整流模塊3、逆變模塊4、變壓模塊5、整流模塊6、主控制模塊7、短路保護(hù)單元8、電子電抗單元9、外特性控制單元10等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本實(shí)用新型的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實(shí)用新型精神相違背的。
權(quán)利要求1.一種逆變焊機(jī)的電子電抗器系統(tǒng)，包括主電路，其特征在于，所述的主電路輸出端串聯(lián)有電抗器，主電路輸出并聯(lián)有可調(diào)電阻，電容Cl串聯(lián)電容C2后與可調(diào)電阻并聯(lián)，電容Cl 與電容C2串聯(lián)的中間節(jié)點(diǎn)接地，主電路的輸出端與主控制模塊之間連接有用于反饋主電路輸出電流的電子電抗單元、用于給定輸出信號(hào)的外特性控制單元，所述的主控制模塊用于根據(jù)主電路輸出端的反饋信息對(duì)主電路的輸出性能進(jìn)行調(diào)控。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的逆變焊機(jī)的電子電抗器系統(tǒng)，其特征在于，所述的主控制模塊連接有用于防止主電路輸出端過長(zhǎng)時(shí)間短路的短路保護(hù)單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的逆變焊機(jī)的電子電抗器系統(tǒng)，其特征在于，所述的主電路包括依次連接的一次整流模塊、逆變模塊、變壓模塊、二次整流模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的逆變焊機(jī)的電子電抗器系統(tǒng)，其特征在于，所述的主控制模塊包括PWM調(diào)制器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的逆變焊機(jī)的電子電抗器系統(tǒng)，其特征在于，所述的PWM調(diào)制器的主控芯片為SG3525芯片。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的逆變焊機(jī)的電子電抗器系統(tǒng)，其特征在于，所述的電子電抗單元包括阻抗單運(yùn)算放大器CA3140。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種逆變焊機(jī)的電子電抗器系統(tǒng)，屬于電焊技術(shù)領(lǐng)域。它解決了現(xiàn)有技術(shù)中電抗器的電感特性不能調(diào)節(jié)，輸出電流范圍限制的問題。該逆變焊機(jī)的電子電抗器系統(tǒng)包括主電路，主電路輸出端串聯(lián)有電抗器，主電路輸出并聯(lián)有可調(diào)電阻，電容C1串聯(lián)電容C2后與可調(diào)電阻并聯(lián)，電容C1與電容C2串聯(lián)的中間節(jié)點(diǎn)接地，主電路的輸出端與主控制模塊之間連接有用于反饋主電路輸出電流的電子電抗單元、用于給定輸出信號(hào)的外特性控制單元，主控制模塊用于根據(jù)主電路輸出端的反饋信息對(duì)主電路的輸出性能進(jìn)行調(diào)控。該系統(tǒng)的電感特性可調(diào)節(jié)，通過調(diào)節(jié)電感范圍從而達(dá)到調(diào)整輸出電流范圍。
文檔編號(hào)B23K9/32GK202271083SQ20112032353
公開日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月31日
發(fā)明者伍業(yè)鋒, 陳仙軍 申請(qǐng)人:浙江友力電機(jī)泵業(yè)有限公司