[实用新型]一种埋弧焊接控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种埋弧焊焊接送丝控制技术领域，特别是由dsPIC 30F系列单片机控制的具有网络通讯功能的送丝控制器。

背景技术

目前在埋弧焊钢管制造企业，同时需要2-10丝焊接，以提高金属熔敷率和焊接速度。焊接速度达到1.8米/分钟以上，单丝电流达到1500A以上。质量管理部门要求能对焊接参数进行记录和控制。客户对焊接质量要求几乎苛刻，因此对焊接设备提出更高要求。

通过调查得知：现有送丝控制技术以SCR功率器件做成的可调速驱动器为主，方向切换使用继电器或变换励磁方向，电流冲击大。一般没有能耗制动功能，只能工作在I和III象限，速度变化率低。硬件由多块电路板完成逻辑和模拟控制，结构复杂故障多、稳定性差。生产线一般由多个焊接控制箱组成的焊接系统，操作十分复杂、不友好。

因此，实现送丝控制技术的全数字化，可实现能耗制动及回馈功能、冲击小、送丝机力矩输出稳定，并可实现网络通讯功能的埋弧焊接控制器是目前急需解决的问题。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种埋弧焊接控制器，采用全桥驱动技术，抗干扰能力强；可实现能耗制动及回馈功能、冲击小、送丝机力矩输出稳定，并可实现网络通讯功能。

为实现上述目的，本实用新型通过下述技术方案实现：

一种埋弧焊接控制器，包括单片机、焊接电压电流隔离变换调理电路、整流单元、多组隔离电源、母线电压检测单元、母线电压调节单元、全桥PWM脉宽驱动单元、电枢电压电流采样电路、电机励磁调节单元、功率接口；

所述的单片机通过功率接口分别与母线电压调节单元、母线电压检测单元、全桥PWM脉宽驱动单元、电枢电压电流采样电路、电机励磁调节单元、及焊接电压电流隔离变换调理电路相连接，通过检测焊接电压电流信号、励磁电流信号、电枢电压电流信号、母线电压信号，同时控制PWM脉宽驱动单元，实现对电机转速大小、转向的闭环控制；

来自焊机的110V交流电经整流单元整流变成直流电，直流电分为三路：一路给直流电机供电，一路变换成多组低压隔离电源，为各低压单元器件供电；还有一路为励磁电源；整流后的电信号经电压检测单元、全桥PWM脉宽驱动单元、电枢电压电流采样电路输入电机，由全桥PWM脉宽驱动单元实现对直流电机转速、正反转的控制；直流电机与电机励磁调节单元相连接；

通过焊接电压及焊接电流隔离变换调理电路，得到焊接电压信号及焊接电流信号，该信号输入给单片机，由单片机通过功率接口将控制信号传递给全桥PWM脉宽驱动单元，由全桥PWM脉宽驱动单元实现对电机的控制，该闭环控制构成焊接电压、电流控制环；

全桥PWM脉宽驱动单元的输出端设有电枢电压电流采样电路，电枢电压电流采样电路检测全桥PWM脉宽驱动单元发出的PWM脉宽驱动电流电压信号，该信号通过功率接口输入单片机，经单片机内置的DSP数字信号处理器进行处理，将控制信号输出至全桥PWM脉宽驱动单元，全桥PWM脉宽驱动单元发出驱动信号给直流电机，该闭环控制构成电枢电压电流控制环；

电机励磁调节单元与电机相连接，提供稳定的励磁电流，保证送丝机力矩稳定；电机励磁调节单元通过励磁电流检测电阻发出电流信号，该电流信号通过功率接口传输至单片机，由单片机发控制信号经功率接口传递给电机励磁调节单元，构成电机励磁控制环；

母线电压检测单元对经整流后的母线电压进行实时采样，并将采样得到的模拟信号输入单片机；由单片机对模拟信号进行模数转换得到数字信号，然后通过单片机内置的DSP数字信号处理器对该数字信号进行处理得到电压调节信号，该电压调节信号输入母线电压调节单元，通过分压电阻实现母线电压的精确控制及能耗制动。

该控制器还包括通讯接口，所述的通讯接口集成Modbus通讯功能，可实现多台焊接控制器联网，并实现上位机通讯。

所述的单片机设有隔离、抗干扰的焊机隔离接口。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、采用dsPIC30F系列单片机，抗干扰能力强，具有DSP数字处理器，完善的电机驱动接口。

2、电机驱动采用全桥PWM脉宽驱动，含有母线电压调节单元，在电机工作在高电压时可实现该电压的泄放，实现对电机的精确控制。

3、含有电机励磁调节单元，减少电网波动的影响，保证运行稳定。

4、与电焊机接口做到全隔离，抗干扰性强；送丝控制器与送丝电机功率部分不隔离，降低造价。

5、采用集成LCD点阵显示屏，方便进行参数设定和状态查看。