[发明专利]一种基于单片机控制的焊接同步磁控装置及控制方法

摘要

本发明提出了一种基于单片机控制的焊接同步磁控装置及控制方法，所谓同步磁场，即外加磁场与焊接过程同步，也就是激磁电流波形与焊接电流电压波形要同步，通过测试焊接电流电压波形，确定激磁电流的相位以及磁场引入的时刻；依据焊接电流的大小，调整激磁电流的幅值，确定磁场引入的强度，以适应电弧形态变化、焊接熔滴过渡以及焊接熔池液态金属流动过程等不同阶段需要不同外磁场力的要求。该电磁控制装置体积小，调节方便，电磁干扰小，波形一致性好，励磁电流调节精度高，电源损耗小等特点，整机效率达90%以上，适用于TIG焊、MIG焊、MAG焊、CO2气体保护焊等多种场合，具有广泛的市场及应用前景。

主权项

一种基于单片机控制的焊接同步磁控装置的焊接控制方法，其特征在于：该控制方法是按照如下步骤进行：(1)打开焊机(1)，开始焊接，霍尔电流传感器(2)和霍尔电压传感器(3)开始检测焊接过程中的焊接电流和电弧电压波形并输入到同步磁控装置(4)中；(2)同步磁控装置(4)产生同步磁场所需的激磁电流，输入到激磁线圈(5)中，激磁线圈(5)产生同步磁场，对焊接过程进行同步磁场控制；(3)同步波形电路(9)接收到霍尔电流传感器(2)和霍尔电压传感器(3)传入的焊接电流电压波形信号后，将信号整合为一个与焊接电流电压波形有同步关系的同步信号传入单片机(16)中；(4)单片机(16)接收到同步信号后，将该信号与自身产生的一次、二次逆变脉冲波形按照根据不同工艺要求设定的调制方式进行分析计算整合后输出同步一次逆变脉冲波形和同步二次逆变脉冲波形；即根据检测的焊接电流电压波形，使激磁电流波形与之同步，通过同步二次逆变脉冲波形确定脉冲磁场引入的时刻；依据焊接电流的大小，调整激磁电流的大小，通过同步一次逆变脉冲波形确定磁场引入的强度；所述同步一次、二次逆变脉冲波形产生后分别传入一次驱动电路(17)和二次驱动电路(18)；(5)一次驱动电路(17)和二次驱动电路(18)接收到同步一次、二次逆变脉冲波形后，按一次二次逆变电路中功率开关管所需要求进行整合，并将整合后的波形加到一次二次逆变电路中功率开关管上；(6)软启动按钮闭合后，220V工频电输入到逆变主电路中，一次逆变电路(23)和二次逆变电路(27)开始工作；(7)磁控装置激磁电流反馈电路(19)检测二次逆变电路(27)中电流波形信号传入单片机(16)中，单片机(16)根据检测信号进行PWM脉宽调制，控制设备输出电流趋于给定值，至此，设备正常输出同步磁场激磁电流；(8)在设备正常工作过程中，单片机(16)会根据过热保护电路(10)和过流保护电路(15)的检测信号实时监控设备运行情况，当设备出现电流过大或器件过热情况，单片机(16)会停止输出一次逆变脉冲波形，从而对设备进行保护。