解析大阪CPZX-500型CO2焊機獨特的模擬控制電路

【摘要】詳盡解析大阪CPZX-500型CO2焊機獨特的模擬控制電路工作原理。

【關鍵詞】模擬反饋電弧電壓

在工業企業中大面積使用的CO2焊機中，大阪X系列焊機是相對設計完善，使用中飛濺小，電弧電壓穩定，焊縫成型好的焊機。尤其它獨特的模擬控制電路設計很有特點。一般獲得平外特性的閉環控制系統中，電壓負反饋信號取自焊接電弧的兩端，即二次輸出端電壓，比如NEA-1000型埋弧焊機。但對于電弧電壓急劇變化，溶滴以短路形式過度的氣體保護焊來說，常會造成焊接過程中電弧的不穩定。采用模擬控制方法不僅能改善平特性晶閘管弧焊整流器的動特性，還可消除電網電壓波動對于焊接過程穩定性造成的影響。

一、控制關系原理

模擬控制電路三相輸入電源中的的變壓器與主電路的三相輸入電源變壓器一樣，都是采用星型/三角形接法。可控整流器件為三只程控單結晶體管。反饋檢測控制信號不是直接取自電弧負載，而使取自模擬負載。由給定信號與該反饋信號比較后，經放大和其他控制電路，輸出的觸發脈沖信號同時控制主電路中的晶閘管和模擬控制電路中的程控單結晶體管，從而實現對主電路輸出電壓的控制。

二、控制原理和工作過程：（如圖所示）

模擬控制電路的控制原理和工作過程是這樣的：在P7539Q板上的三個程控單結晶體管V1-V3組成三相整流電路，其輸入三相電源與主電路的三相輸入電源相位同步。V1-V3的觸發脈沖信號來自與主電路晶閘管的觸發脈沖同一個脈沖變壓器TI1的另外一個副繞組。脈沖變壓器TI1每隔120度相位角發出一個觸發脈沖，輪流觸發V1-V3，使V1-V3輪流導通，從而使模擬電路產生的電流流過模擬電感L與模擬負載RP，R6組成的回路。從可調假負載電阻RP上取出反饋電壓信號Uf，經R10加到運算放大器N1的反相輸入端。電弧電壓的給定信號Ug（0-15V）則由遙控盒內的電壓調節電位器RP4調節后，通過46號端子和電阻接至N1的反相輸入端。另外還有一個提供給維持信號的正電壓Uv（當調節電位器RP4置0時，焊機最低空載電壓約為50V，該電壓由Uv提供），它經R12a也加到運算放大器N1的反相輸入端。這三個信號在反相輸入端并聯疊加（或稱為電流疊加）后，產生一個正的偏差信號電壓，即Uλ=（Ug+Uv-Uf）>0。通過運算放大器N1的比例，積分運算后，輸出一個負的電壓值Ut.該電壓值經由49號端子送到P7539S板上的脈沖移相電路。去控制電容C10，C11的充電速度，即控制兩列觸發脈沖的控制角大小，進而控制。調節焊接電源的輸出電壓。最終使主電路的輸出電壓隨模擬控制電路的輸出電壓變化而變化，并實現穩定焊接電壓的目的。

三、結束語

由于模擬電路的額定電流為主電流的千分之一，相當于將主電路按照比例縮小。同時，主電路的晶閘管觸發脈沖信號與程控單結晶體管的處罰脈沖信號又是同步的，因此，程控單結晶體管的導通情況與主電路中的導通情況是相同的，這就保證了主電路的輸出電壓與模擬電路的輸出電壓按照相同的規律變化，從而完成模擬控制的作用和目的。

參考文獻

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