[实用新型]一种用以焊接的中、小功率的MIG/MAG气体保护焊机短弧控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种气体保护焊机的短弧控制系统，尤指一种用以焊接的中、小功率的MIG/MAG气体保护焊机短弧控制系统。

背景技术

传统的可控硅整流焊机是80年代至90年代气体保护焊机的主流设备，因其飞溅大、电弧不稳、焊接质量差，很难满足焊接要求较高的场合。随着电子、计算机和自动控制技术的发展，以IGBT为开关器件的逆变气体保护焊机正逐步取代可控硅整流焊机，它具有体积小、重量轻、节省原材料、功率因数高、高效节能、焊接特性较优良等特点。但以IGBT为开关器件的逆变气体保护焊机的焊接过程较为复杂，它是利用一个平特性电源和一个专用的送丝系统组合而成，当吸合启动开关时，电源和送丝系统工作，通过送丝系统不停的送焊丝到焊接电源的正负两极来熔化填充或焊接工件。焊接时，特别是在中、小功率的小电流焊接时电弧是一个短路过渡，焊丝与工件处在不断的短路过渡中，电弧的稳定很难形成，易产生很大的飞溅，造成焊缝不美观，需要采用DSP或用单片机来克服电弧稳定性和降低飞溅，这样不仅提高了焊机的整体复杂度，而且成本高、可靠性也难得到保证。

实用新型内容

针对上述缺陷，本实用新型提供了一种用以焊接逆变气体的中、小功率的MIG/MAG气体保护焊机短弧控制系统。本系统采用短路弧压控制闭环电路，保证电弧电压短路时、电压恒定在一定值。

细丝小电流气体保护焊机在焊接过程中是一个短路过渡，其电流变化率di/dt决定了电弧的稳定性及飞溅的大小，焊接工艺表明在细丝小电流焊接时短弧要比长弧稳定得多，焊接工艺性能也很好，在焊接短路过渡中可以始终将电弧稳定在一个低压上，则整个焊接过程会十分稳定，飞溅也细小。依据这个理论基础，本系统设计了一个负载电压恒定电路，当焊丝与工件短路时，电压始终被限制在较低的电压范围内，当送丝速度恒定时，相对就提高了焊接过程的短路频率，这样形成的电弧长度较短且稳定。

为解决上述问题，本实用新型是按如下方式来实现的：一种用以焊接逆变气体的中、小功率的MIG/MAG气体保护焊机短弧控制系统，其特征在于：其包括：控制电源电路、程序控制电路、空载、负载检测电路、电子电流低通滤波器电路、负载电压恒定电路、电流检测电路、PWM电路、驱动功率放大和反压电路，二极管V13、V14串接并与二极管V16、V15串接后并联，再与模块LM217的1端串接，电阻R13与模块LM217的2端串接，电阻R12、R11并联后与模块LM217的3端串接，电流型脉宽调制解调器芯片D1的6脚与三极管V17、V18并联后串接，二极管V8与电容C3并联，二极管V5、V9、V10与电阻R16、R18串联后接地，二极管V6、V7并联并与电阻R20、R22、R21并联后串接后接地，电阻R4与三极管V2的基极串接，电流型脉宽调制解调器芯片D1的2脚与电阻R8、R9并联后串联，并与三极管V1的集电极串接，电流型脉宽调制解调器芯片D1的4脚与电阻R40、R39并联后串联并与电容C9串联后接地，电阻R49、R48并联并与电阻R98、R99并联后并联，再与电阻R90、R89并联后串联，三极管V33发射极接地、三极管V32集电极与电阻R69串联后接地，电阻R96与电容C45串联后接地，二极管V43、V42串联并与二极管V39并联后再与三极管V33的基极串接，电阻R95、R81串联后接地，电容C51、C42、C43、C44并联后接地，电容C56接地。

其中：控制电源电路采用开关电源模式，保证整个系统的供电稳定。程序控制电路使整个机器按照设计的时序工作。空载、负载检测电路是当焊机启动后，区分焊机在工作还是休息。电子电流低通滤波器电路用来控制焊机输出电流的变化率。负载电压恒定电路是当焊接在短路过渡时保持焊机的输出电压恒定；当送丝速度恒定时，提高了焊丝的短路频率，达到细化飞溅的目的。电流检测电路是当电流过大时对机器起保护同时用来抑制电流上升速度。PWM电路用来输出脉冲调节。驱动功率放大和反压电路用来确保IGBT功率管开通和关断。

所述控制电源电路采用工频变压器及模块LM217稳压技术；

所述程序控制电路采用焊枪开关启动输入技术；

所述空载、负载检测电路中R8与R9并联后与电流型脉宽调制解调器芯片D1的2脚串接；

所述电子电流低通滤波器电路采用电子电流低通滤波器控制技术，其中R57、R56并联后与电容C56、C29、C28、C19并联后串接接到电流型脉宽调制解调器芯片D1的2脚。

所述负载电压恒定电路中V32的集电极与电容C13、C14及电阻R17并联后与电流型脉宽调制解调器芯片D1的2脚串接；