基于協(xié)同控制的發(fā)電電焊的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于協(xié)同控制的發(fā)電電焊機(jī)，包括定子、轉(zhuǎn)子、發(fā)電模塊、電焊模塊、主控模塊和信息采集模塊，所述信息采集模塊包括電壓采樣模塊和電流采樣模塊，可將輸出端的電流電壓反饋給主控模塊；所述主控模塊與信息采樣模塊相連，通過比較反饋信號(hào)與給定值差異，提供協(xié)同控制策略；主控模塊還連接有設(shè)在電機(jī)轉(zhuǎn)子上的勵(lì)磁繞組，可根據(jù)主控模塊的指令提供勵(lì)磁電流；所述電焊模塊還設(shè)有電焊調(diào)流協(xié)同控制模塊，接收主控模塊控制指令并調(diào)節(jié)電焊電流。本發(fā)明保障了發(fā)電電焊機(jī)額定發(fā)電輸出電壓，通過對(duì)勵(lì)磁電流和電焊電流同時(shí)調(diào)節(jié)，提高了電焊電流調(diào)節(jié)速度和精度，提升了電焊輸出品質(zhì)。
【專利說明】基于協(xié)同控制的發(fā)電電焊機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于自動(dòng)化控制【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種基于協(xié)同控制的發(fā)電電焊機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)電電焊機(jī)是一種以汽油機(jī)或柴油機(jī)為動(dòng)力旋轉(zhuǎn)發(fā)電，通過整流模塊提供電焊用直流電。又叫發(fā)電電焊兩用機(jī)，可以作為發(fā)電機(jī)用，同時(shí)也可以作為一個(gè)電焊機(jī)用。其中自勵(lì)式有刷發(fā)電電焊機(jī)更是具有重量輕、體積小、移動(dòng)方便、生產(chǎn)功率較大、可以長時(shí)間連續(xù)工作等特點(diǎn)。目前，發(fā)電電焊機(jī)已在工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
[0003]目前，市場上發(fā)電電焊機(jī)主要有以下四種類型:(1)基于電抗器的發(fā)電電焊機(jī):此類型發(fā)電電焊機(jī)采用傳統(tǒng)發(fā)電電焊機(jī)制造工藝，利用電感(電抗器)對(duì)電焊電流進(jìn)行濾波，所用材料成本高、體積大。(2)采用電位模塊控制電焊輸出電流:此類型相比于傳統(tǒng)發(fā)電電焊機(jī)有所改進(jìn)，但發(fā)電效率不高，且電焊能量利用率低下；(3)逆變式發(fā)電電焊機(jī):采用逆變?cè)?，提高交流電頻率后整流作為電焊電流。該類型發(fā)電電焊機(jī)雖具有較好焊接特性，但逆變模塊成本較高，且可靠性差。(4)基于電壓控制模塊控制發(fā)電電焊機(jī)輸出:這種控制方式下，無法精確控制發(fā)電機(jī)的輸出電壓。且電焊電流調(diào)節(jié)響應(yīng)速度慢，無法滿足高精度的焊接要求。以上類型發(fā)電電焊機(jī)均存在嚴(yán)重缺陷，限制了發(fā)電電焊機(jī)的應(yīng)用范圍。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:針對(duì)上述現(xiàn)有存在的問題，本發(fā)明提供了一種基于協(xié)同控制的發(fā)電電焊機(jī)。
[0005]技術(shù)方案:為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案。
[0006]一種基于協(xié)同控制的發(fā)電電焊機(jī)，包括定子、轉(zhuǎn)子、發(fā)電模塊、電焊模塊、主控模塊和信息采集模塊，其中:所述信息采集模塊包括電壓采樣模塊和電流采樣模塊，所述電壓采樣模塊連接在發(fā)電模塊的發(fā)電輸出端，將所述發(fā)電輸出端的電壓反饋給主控模塊，所述電流采樣模塊連接在電焊模塊的電焊輸出端，將所述電焊輸出端的電流反饋給主控模塊；所述主控模塊與信息采樣模塊相連，通過比較反饋信號(hào)與給定值差異，提供協(xié)同控制策略，主控模塊還連接有勵(lì)磁繞組，所述勵(lì)磁繞組設(shè)在電機(jī)轉(zhuǎn)子上，根據(jù)主控模塊的指令提供勵(lì)磁電流；所述電焊模塊還設(shè)有電焊調(diào)流協(xié)同控制模塊，可接收主控模塊控制指令，按照指令直接調(diào)節(jié)電焊電流。
[0007]電焊調(diào)流協(xié)同控制模塊由控制電路和多個(gè)功率管和組成，可實(shí)現(xiàn)接收主控模塊控制指令，并按照指令直接對(duì)電焊電流進(jìn)行快速調(diào)節(jié)。
[0008]發(fā)電電焊機(jī)定子副繞組切割轉(zhuǎn)子磁場。副繞組產(chǎn)生電流為主控制模塊供電。
[0009]有益效果:本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)中其他種類發(fā)電電焊機(jī)相比，主要區(qū)別在于針對(duì)電焊電流調(diào)節(jié)的控制策略。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):采用協(xié)同控制策略，保障發(fā)電電焊機(jī)額定發(fā)電輸出電壓，通過對(duì)勵(lì)磁電流和電焊電流同時(shí)調(diào)節(jié)，極大的提高了電焊電流調(diào)節(jié)速度和精度，提升了電焊輸出品質(zhì)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明所述協(xié)同控制的發(fā)電電焊機(jī)結(jié)構(gòu)原理示意圖；
圖2為本發(fā)明所述協(xié)同控制的發(fā)電電焊機(jī)工作過程示意圖。
[0011]其中，主控模塊1、電壓采樣模塊2、電流采樣模塊3、發(fā)電輸出模塊4、電焊輸出模塊5、勵(lì)磁繞組6、電焊調(diào)流協(xié)同控制模塊7、副繞組8、整流模塊9、電焊繞組10、發(fā)電繞組11。

【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明。
[0013]發(fā)明工作原理如圖1和圖2所示:由發(fā)電電焊機(jī)動(dòng)力帶動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)電電焊機(jī)定子副繞組8切割轉(zhuǎn)子磁場。副繞組8產(chǎn)生電流為主控制模塊I供電。主控模塊I連接電機(jī)轉(zhuǎn)子上的勵(lì)磁繞組6，勵(lì)磁繞組6由主控制模塊I提供勵(lì)磁電流。
[0014]發(fā)電工作:隨著電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)定子的發(fā)電繞組11切割由勵(lì)磁繞組6形成的磁場。發(fā)電繞組11通過切割磁場形成交流電流作為發(fā)電輸出。在發(fā)電輸出模塊4的發(fā)電輸出端，連接有電壓采樣模塊2，該模塊與主控模塊I相連接，將發(fā)輸出端電壓反饋給主控制模塊I。主控制模塊I將反饋電壓信號(hào)與給定電壓進(jìn)行比較分析，計(jì)算出調(diào)整電壓差值所需的勵(lì)磁電流改變量。以此為依據(jù)，調(diào)整主控模塊I提供給勵(lì)磁繞組3的電流大小。隨著主控制模塊I對(duì)勵(lì)磁電流的調(diào)節(jié)，勵(lì)磁繞組6磁場發(fā)生變化，即轉(zhuǎn)子磁場發(fā)生變化。此時(shí)，定子上發(fā)電繞組11切割轉(zhuǎn)子磁場形成的發(fā)電電壓改變。主控模塊I通過這種方式，保障了發(fā)電電焊機(jī)額定發(fā)電電壓的輸出。
[0015]電焊工作:隨著電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)定子的電焊繞組10切割由勵(lì)磁繞組6形成的磁場。電焊繞組10通過切割磁場形成交流電流輸出至整流模塊9。通過整流模塊9后，交流電流變?yōu)橹绷麟娏?，并輸出至電焊調(diào)流協(xié)同控制模塊7。電焊調(diào)流協(xié)同控制模塊7由控制電路和多個(gè)功率管和組成，可接收主控模塊I的控制指令，并按照指令直接對(duì)電焊電流進(jìn)行快速調(diào)節(jié)。電流從電焊調(diào)流協(xié)同控制模塊7流出后作為電焊輸出電流。在電焊輸出模塊5的電焊輸出端，連接有電流采樣模塊3。當(dāng)對(duì)電焊電流進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，電流采樣模塊3將電焊輸出端電流反饋給主控模塊1，主控模塊I可比較反饋信號(hào)與給定值差異，提供協(xié)同控制策略，計(jì)算對(duì)發(fā)電電焊機(jī)勵(lì)磁電流的調(diào)節(jié)量和電焊電流的直接調(diào)節(jié)量，直接對(duì)勵(lì)磁電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，并向電焊調(diào)流協(xié)同控制模塊7下達(dá)控制指令。電焊調(diào)流協(xié)同控制模塊7接收指令后，按照指令直接對(duì)電焊電流進(jìn)行快速調(diào)節(jié)。
[0016]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于協(xié)同控制的發(fā)電電焊機(jī)，包括定子、轉(zhuǎn)子、發(fā)電模塊、電焊模塊，其特征在于，還包括主控模塊(I)和數(shù)據(jù)采集模塊，其中: 所述數(shù)據(jù)采集模塊包括電壓采樣模塊(2 )和電流采樣模塊(3 )，分別將發(fā)電輸出端(4)和電焊輸出端(5)的電壓和電流反饋給主控模塊(I)； 所述主控模塊(I)還連接有勵(lì)磁繞組(6)，所述勵(lì)磁繞組(6)設(shè)在轉(zhuǎn)子上，根據(jù)主控模塊(I)通過數(shù)據(jù)采集模塊比較反饋信號(hào)與給定值差異，提供協(xié)同控制策略，改變勵(lì)磁繞組(6)的勵(lì)磁電流，影響轉(zhuǎn)子磁場，調(diào)節(jié)電壓電流輸出； 所述電焊模塊還設(shè)有電焊調(diào)流協(xié)同控制模塊(7)，可接收主控模塊(I)的控制指令并調(diào)節(jié)電焊電流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于協(xié)同控制的發(fā)電電焊機(jī)，其特征在于:所述電焊調(diào)流協(xié)同控制模塊(7)由控制電路和多個(gè)功率管和組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于協(xié)同控制的發(fā)電電焊機(jī)，其特征在于:所述主控制模塊(O由設(shè)在定子上的副繞組(8)供電。
【文檔編號(hào)】H02P9/14GK104283471SQ201310279373
【公開日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2013年7月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月4日
【發(fā)明者】趙玉鑫 申請(qǐng)人:高郵市科特電機(jī)制造有限公司