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模拟弧长反馈新技术探索 模拟弧长反馈新技术探索 葛中华，侯春军 山两平阳重工有限责任公司，侯马043002 63．com E-mail：gechina_66@l 摘要为了稳定送幺幺速度，提高焊缝质量，并且使逆变保护焊机和传统保护焊机的输出接【1兼容，我们在深入研究弧长反馈技术的基 础}：，创新的采用了模拟弧长反馈新技术——即从焊机内部提取电压和电流信号，用其差值来模拟弧长电压信号，将其和设定电压叠加后， 去调节可控硅的导通脉宽，进而达到调节送丝速度的日的。模拟弧长反馈技术小仅起到了稳定送丝速度的作用，而且实现了逆变保护焊机和 传统保护焊机的输fn接口兼容。该技术经反复试验验证，效果良好。 关键词模拟弧长反馈焊缝成形接口兼容 1．引言 随着现代逆变技术的高速发展，功率器件的不断改进，逆变C02保护焊技术也同趋完善，可靠性大大增强。在此情况下，稳定 走丝速度，提高焊缝成形质量，就成为逆变保护焊机生产厂商的焦点问题。为此，厂商们绞尽脑汁，想方设法来解决这个问题，其 中弧长反馈技术足解决这个问题的关键技术之一。我公司存弧长反馈技术方面也进行了很多的探索，为了能够和传统保护焊机的输 出接口兼容，我们创新的采用J，模拟弧长反馈技术，取得了良好的效果。 图1弧长反馈原理图 2．弧长反馈的原理 所谓弧长反馈就是利用弧长和加在电弧上的电压成正比的关系，对弧长电压进行采样，将采样信号反馈至送丝控制电路，对送 丝速度进行调节，从而稳定送丝速度，进而稳定弧长和焊接电流。 弧长反馈的原理见图l。当送丝机送丝速度变快，焊接电流卜升，弧长变短，弧长电压变低，此采样信号反馈到送丝机控制电路， 和前级PID过来的误差信号相加，一起去调节脉宽信号，使可控硅输出电压变低，送丝机速度变慢。反之，则使可控硅输出电压变 高，送丝机速度变快，以此调节送丝速度，达到稳定弧长和焊接电流的目的。 3．模拟弧长反馈新技术 ^C36， 图2模拟弧长反馈原理图 ·594· 第十八届全国电源技术年会论文集 在送丝电路中引入弧长反馈，确实能够起到稳定弧长和焊接电流的作用。但也带来了一个问题，即需要增加一根从焊枪到焊机 的反馈线，这将和传统的送丝机电缆接口有所区别，导致传统保护焊机的送丝系统不能在新的逆变保护焊机上使用。为此我们创新 的采用了模拟弧长反馈技术，解决了这一难题，图2是模拟弧长反馈技术的原理设计框图。 通过图2和图l的对比，可以看出，图2没有在焊枪处对弧长进行采样，而是直接对逆变C02焊机的输出电压和电流进行取样， 加权后进行减法计算，用其差值来模拟弧长的变化，以此来调节脉宽和可控硅的输出，从而达到和弧长反馈一样的效果。 图3画出了保护焊机输出的等效电路图，图中【，表示焊机的输出电压，“表示焊接的弧长电压，尺表示从焊机到焊枪的等效线 电阻，由欧姆定理可得： -‘U=IR+u (1) ．．·『弘侬 (2) 因此当线电阻一定时，弧长电压与焊机输出电压和电流(an权后1的差值成正比。 当输出电压恒定在某一设定值时，弧长电压只和电流的变化有关，并且二者的变化方向 +：!±占 + 相反。这时如果弧长电压变大，则u．IR变大(u一定，电流I变小)，此差值反馈至送丝电路 进行脉宽调节，使可控硅输出电压增大，送丝速度变快，弧长电压降低：反之则使可控硅输 u B 出电压减小，送丝速度变慢，弧长电压升高，由此起