逆变焊接电源装置的制作方法

    专利2022-07-10  82


    本实用新型涉及焊接电源技术领域,具体涉及一种逆变焊接电源装置。



    背景技术:

    传统焊接电源在碰到意外情况时采取的是缓慢减小焊接电流的方法来慢慢关断电流,但是这种延迟在对形变或者焊接效果要求比较高的场合就有很大的影响了。



    技术实现要素:

    为克服现有技术所存在的缺陷,现提供一种逆变焊接电源装置,以解决在采用传统的焊接电源焊接时,在焊接工件发生移位等异常情况时,不能立即关断焊接电源,进而可能造成焊接工件的损坏的问题。

    为实现上述目的,提供一种逆变焊接电源装置,包括:

    电源本体;

    pwm控制器,通过脉冲吸收电路连接于所述电源本体,所述pwm控制器中预设有一位移阈值、一压力阈值和一温度阈值;

    用于采集所述待焊接工件的焊接处的位移值的位移传感器,连接于所述pwm控制器,所述待焊接工件通过夹具锁固于焊接工位上;

    用于采集所述夹具的夹持所述待焊接工件的夹持压力值的压力传感器,连接于所述pwm控制器;以及

    用于采集电极棒的温度值的温度传感器,连接于所述pwm控制器,所述pwm控制器在所述位移值大于所述位移阈值、所述夹持压力值大于所述压力阈值或所述温度值大于所述温度阈值时输出的pwm值为0。进一步的,所述电源本体连接有焊接变压器,所述逆变焊接电源装置还包括用于采集所述焊接变压器的电流值的电流传感器、用于采集所述焊接变压器的电压值的电压传感器以及用于采集所述焊接变压器的功率值的功率传感器,所述电流传感器、所述电压传感器和所述功率传感器连接于所述pwm控制器。

    进一步的,所述脉冲吸收电路包括功率开关管、快恢复二极管、无感电容和电阻,所述功率开关管连接于所述pwm控制器和所述电源本体,所述快恢复二极管连接于所述功率开关管,所述无感电容及所述电阻并联连接于所述功率开关管和所述快恢复二极管之间。

    本实用新型的有益效果在于,本实用新型的逆变焊接电源装置通过位移传感器采集实时的位移值、压力传感器采集实时的压力值、温度传感器采集实时的温度值,pwm控制器通过采样通道获取实时的压力值、温度值、压力值。在位移值大于pwm控制器的预设的位移阈值、夹持压力值大于pwm控制器的预设的压力阈值或温度值大于pwm控制器的预设的温度阈值时,pwm控制器立刻斩波,输出的pwm值为0,则电源本体则无电流输出,避免了慢关断带来的延迟对最终结果造成的误差影响,保证了电源控制结构的更加精准,避免焊接工件的损坏。此外,本实用新型的逆变焊接电源装置通过设置脉冲吸收电路用于吸收上述的立刻“斩波”,这种极端动作会引发的尖峰冲击波,以避免强烈的尖峰冲击波损坏功率器件。

    附图说明

    图1为本实用新型实施例的逆变焊接电源装置的结构示意图。

    图2为本实用新型实施例的脉冲吸收电路的电路示意图。

    具体实施方式

    以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

    图1为本实用新型实施例的逆变焊接电源装置的结构示意图、图2为本实用新型实施例的脉冲吸收电路的电路示意图。

    参照图1和图2所示,本实用新型提供了一种逆变焊接电源装置,包括:电源本体1、pwm控制器2、位移传感器3、压力传感器4、温度传感器5和脉冲吸收电路10。

    pwm控制器2通过脉冲吸收电路10连接于电源本体。

    脉宽调制(pwm)是指用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制,是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。以数字方式控制模拟电路,可以大幅度降低系统的成本和功耗。许多微控制器内都包含pwm控制器。

    在本实施例中,pwm控制器中预设有一位移阈值、一压力阈值和一温度阈值。

    待焊接工件通过夹具锁固于焊接工位上。

    位移传感器3连接于pwm控制器。位移传感器3用于采集待焊接工件的焊接处的位移值。放电焊接时,待焊接工件在电阻焊机的大电流下发热变软,然后在电阻焊机的电极棒的压力下发生形变。本实施例中,位移传感器采集待焊接工件的焊接处的实时位移值。

    压力传感器4连接于pwm控制器。压力传感器4用于采集夹具的夹持待焊接工件的夹持压力值。

    温度传感器5连接于pwm控制器。温度传感器5用于采集电极棒的温度值。电极棒为电阻焊机的电极棒。

    脉冲吸收电路10连接于pwm控制器和电源本体。脉冲吸收电路10主要用于当pwm控制器产生尖峰冲击波时,吸收减弱关断pwm时产生的尖峰脉冲,以避免强烈的尖峰冲击波损坏功率器件。

    本实用新型的逆变焊接电源装置的工作原理:

    位移传感器采集实时的位移值、压力传感器采集实时的压力值、温度传感器采集实时的温度值,pwm控制器通过采样通道获取实时的压力值、温度值、压力值。在实时的位移值大于pwm控制器的预设的位移阈值、实时的夹持压力值大于pwm控制器的预设的压力阈值、或实时的温度值大于pwm控制器的预设的温度阈值时,pwm控制器立刻斩波,输出的pwm值为0,则电源本体则无电流输出,避免了慢关断带来的延迟对最终结果造成的误差影响,保证了电源控制结构的更加精准,避免焊接工件的损坏。

    此外,本实用新型的逆变焊接电源装置通过设置脉冲吸收电路用于吸收上述的立刻“斩波”,这种极端动作会引发的尖峰冲击波(即立刻关断pwm时pwm控制器产生的尖峰脉冲),以避免强烈的尖峰冲击波损坏功率器件。

    脉冲吸收电路及时的吸收减弱关断pwm时产生的尖峰脉冲,进而不会对功率器件产生危害。

    在本实施例中,电源本体1连接有焊接变压器9。

    本实施例的逆变焊接电源装置还包括电流传感器6、电压传感器7和功率传感器8。电流传感器6、电压传感器7和功率传感器8分别连接于焊接变压器9的输出端。电流传感器6、电压传感器7和功率传感器8连接于pwm控制器。

    具体的,电流传感器6用于采集焊接变压器的电流值。

    电压传感器7用于采集焊接变压器的电压值。

    功率传感器8用于采集焊接变压器的功率值。

    当实时的位移值小于pwm控制器的预设的位移阈值、实时的夹持压力值小于pwm控制器的预设的压力阈值和实时的温度值小于pwm控制器的预设的温度阈值时,pwm控制器通过采样通道获取的焊接变压器的电压值、电流值以及功率,并根据获取的电压值、电流值以及功率通过专家pid【即:proportional(比例)、integral(积分)、differential(微分)的缩写】算法,计算出输出的实时的pwm值,以使得焊接变压器的电流输出。

    pid控制算法是结合比例、积分和微分三种环节于一体的控制算法,它是连续系统中技术最为成熟、应用最为广泛的一种控制算法,该控制算法出现于20世纪30至40年代,适用于对被控对象模型了解不清楚的场合。实际运行的经验和理论的分析都表明,运用这种控制规律对许多工业过程进行控制时,都能得到比较满意的效果。pid控制的实质就是根据输入的偏差值,按照比例、积分、微分的函数关系进行运算,运算结果用以控制输出。

    作为一种较佳的实施方式,脉冲吸收电路10包括功率开关管101、快恢复二极管102、无感电容103和电阻104。功率开关管101连接于pwm控制器2和电源本体1。快恢复二极管102连接于功率开关管101。无感电容103及电阻104并联连接于功率开关管101和快恢复二极管之间。

    在本实施例中,无感电容103为耐高压无感吸波电容。

    电阻104为大功率金属电阻。

    快恢复二极管102为耐高压快恢复二极管。

    利用无感电容和电阻组成吸收电路,加上快恢复二极管的单向导通性,使得关断pwm时产生的尖峰脉冲及时的被吸收电路吸收减弱,从而不会对功率器件产生危害。

    需要说明的是,本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本实用新型可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时,本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本实用新型可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本实用新型可实施的范畴。

    以上结合附图实施例对本实用新型进行了详细说明,本领域中普通技术人员可根据上述说明对本实用新型做出种种变化例。因而,实施例中的某些细节不应构成对本实用新型的限定,本实用新型将以所附权利要求书界定的范围作为保护范围。


    技术特征:

    1.一种逆变焊接电源装置,其特征在于,逆变焊接电源装置包括:

    电源本体;

    pwm控制器,所述pwm控制器通过脉冲吸收电路连接于所述电源本体,所述pwm控制器中预设有一位移阈值、一压力阈值和一温度阈值;

    用于采集待焊接工件的焊接处的位移值的位移传感器,连接于所述pwm控制器,所述待焊接工件通过夹具锁固于焊接工位上;

    用于采集所述夹具的夹持所述待焊接工件的夹持压力值的压力传感器,连接于所述pwm控制器;以及

    用于采集电极棒的温度值的温度传感器,连接于所述pwm控制器,所述pwm控制器在所述位移值大于所述位移阈值、所述夹持压力值大于所述压力阈值或所述温度值大于所述温度阈值时输出的pwm值为0。

    2.根据权利要求1所述的逆变焊接电源装置,其特征在于,所述电源本体连接有焊接变压器,所述逆变焊接电源装置还包括用于采集所述焊接变压器的电流值的电流传感器、用于采集所述焊接变压器的电压值的电压传感器以及用于采集所述焊接变压器的功率值的功率传感器,所述电流传感器、所述电压传感器和所述功率传感器连接于所述pwm控制器。

    3.根据权利要求1所述的逆变焊接电源装置,其特征在于,所述脉冲吸收电路包括功率开关管、快恢复二极管、无感电容和电阻,所述功率开关管连接于所述pwm控制器和所述电源本体,所述快恢复二极管连接于所述功率开关管,所述无感电容及所述电阻并联连接于所述功率开关管和所述快恢复二极管之间。

    技术总结
    本实用新型提供了一种逆变焊接电源装置,包括:电源本体;PWM控制器,通过脉冲吸收电路连接于电源本体,PWM控制器中预设有一位移阈值、一压力阈值和一温度阈值;用于采集待焊接工件的焊接处的位移值的位移传感器,连接于PWM控制器,待焊接工件通过夹具锁固于焊接工位上;用于采集夹具的夹持待焊接工件的夹持压力值的压力传感器,连接于PWM控制器;用于采集电极棒的温度值的温度传感器,连接于PWM控制器,PWM控制器在待焊接工件的焊接处的位移值、夹持压力值或温度值异常时关断PWM。本实用新型解决了在采用传统的焊接电源焊接时,在焊接工件发生移位等异常情况时,不能立即关断焊接电源,进而可能造成焊接工件的损坏的问题。

    技术研发人员:万小涛
    受保护的技术使用者:上海又力光电科技有限公司
    技术研发日:2020.07.07
    技术公布日:2021.03.12

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