[实用新型]一种镜像电流电压采样反馈双环控制熔化极气体保护焊机

说明书

技术领域

本实用新型涉及电焊机技术领域，具体涉及一种镜像电流电压采样反馈双环控制熔化极气体保护焊机。

背景技术

在现今社会上，熔化极气体保护焊机已广泛用于焊接工业，其优点是：焊接工艺性能好、焊接速度快、自动化程度较高。熔化极气体保护焊机焊接工艺一般分为适合薄板焊接的小电流熔滴短路过渡焊接工艺和适合中厚板的中等电流熔滴喷射过渡焊接工艺，两种焊接工艺都需要快速响应的弧焊电源作保证，其原理是：获得焊接电弧的电压值和焊接电流值，并将该值和给定进行比较得出误差，将误差通过PID调节器处理后去控制PWM脉冲的占空比，从而快速的调节焊接电弧的电压值和焊接电流值。焊接电弧电压和焊接电流是整个控制过程的原始基础数据，所以实时的焊接电弧电压值和焊接电流值采集方法的优劣，直接影响整个控制过程，直接影响焊接工艺性能。另外熔化极气体保护焊机的电弧电压和焊接电流控制方案的优劣也极大地影响着焊接工艺的优劣。就焊接电弧电压值和焊接电流值采集方法而言，目前常用的有如下两种：

第一种现有的焊接电弧电压采集和焊接电流采集方法如图1所示，其采用直接焊接电弧电压采集方法和焊接电流分流器采集方法，直接采集的焊接电弧电压通过控制电路电阻分压后送到电弧电压反馈电路；分流器采集的焊接电流信号电压通过控制电路的运算放大器放大后送到焊接电流反馈电路；其因采集电路、控制回路和焊接电源主回路直接相连没有电气隔离措施，整机的安全隔离非常难以处理，而且极容易引进干扰信号，使得采集的信号电压性噪比低，容易产生错误的动作，难以保证优良的焊接工艺性能。

第二种现有的焊接电弧电压采集和焊接电流采集方法如图2所示，其采用霍尔器件间接焊接电弧电压采集方法和采用霍尔器件间接焊接电流采集方法，霍尔器件间接采集的焊接电弧电压送到电弧电压反馈电路；霍尔器件间接采集的焊接电流信号电压送到焊接电流反馈电路；其中，霍尔器件间接采样会产生固有的信号延时，使得焊接电弧采样信号电压和焊接电流采样信号电压在时域上产生失真，为后级的信号处理、误差修正提供了带有错误信息的信号，同样也难保证有优良的焊接工艺性能。

发明内容

为克服上述缺陷，本实用新型的目的即在于提供一种镜像电流电压采样反馈双环控制熔化极气体保护焊机。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

本实用新型一种镜像电流电压采样反馈双环控制熔化极气体保护焊机，包括：按电流流向顺序连接的电磁兼容性滤波器、软启动电路、整流滤波电路、全桥逆变电路、中频降压电路、中频整流电路，所述电磁兼容性滤波器与外部的电网电压相接，电压通过所述中频整流电路后进行焊机电压输出；

所述中频降压电路上接有镜像电压采集电路，所述镜像电压采集电路中设有与所述中频降压电路中的变压器铁芯相耦合的电压绕组，所述镜像电压采集电路将电压绕组采集到电压信号进行整流滤波并按比例放大，得到镜像电压值；

所述全桥逆变电路上接有镜像电流采集电路，所述镜像电流采集电路中设有与所述全桥逆变电路的一次侧连接的中频电流互感器，所述镜像电流采集电路将中频电流互感器采集到电流信号进行整流滤波并按比例放大，得到镜像电流值；

所述镜像电流采集电路与所述镜像电压采集电路均与总控制电路连接，所述总控制电路上接有PWM发生器、输入/输出控制电路；

所述总控制电路中设有第一比例积分控制器和第二比例积分控制器，所述总控制电路用于同时接收所述输入/输出控制电路所输入的给定电压值、所述镜像电压采集电路所发送的镜像电压值、所述镜像电流采集电路所发送的镜像电流值，将给定电压值、镜像电压值以及镜像电流值中的正反馈分量的电压值，进行比较得到第一误差电压值，将该误差电压值通过第一比例积分控制器处理后，再与镜像电流值中的负反馈分量的电压值进行比较得到第二误差电压值，将第二误差电压值通过第二比例积分控制器处理后，根据经过处理后的第二误差电压值向PWM发生器发送驱动命令；

所述PWM发生器与所述全桥逆变电路连接，其根据所述总控制电路所发送的驱动命令，驱动全桥逆变电路。

进一步，本实用新型还包括：送丝机供电电路，所述送丝机供电电路中设有送丝机供电绕组，所述送丝机供电绕组与所述中频降压电路中的变压器相耦合，用于对送丝机的供电电压进行采集；所述送丝机供电电路对送丝机的供电电压进行处理后进行送丝机电压输出。