埋弧焊H桥式送丝实用电路设计
西门子电机产品正式命名为Simotics其电机家族产品适合于各种工业应用
机 械 工 业 出版 社 ，０９ ２０ ．
［ ］ 孙建辉 ， 明峰， 晓杭 ， 基于单 片机和 Ｃ Ｌ 的高精度 多功 ８ 谢 单 等． ＰＤ
能数据采集系统设计［ ］ 轻工机械 ， １ ， （ ）６ — ４ Ｊ． ２ Ｏ２ ２ ： ６． ０ ８ １
［ ＷＩＬＧ Ａ，Ｍ Ｔ Ｅ Ｓ Ｋ，ＷＯ ＩＺ Ａ．Ｗｉｌｓ ｅｈ ｏ ｇ ｎ ９］ Ｌ Ｉ Ａ Ｈ Ｕ ＬＳ ｒ ｅｓ ｃｎｌ ｙ ｉ ｅ ｔ ｏ ｉｄ ｓｉ ｅ ｏ ｓＪ ．Ｉ ｒｃｅｉｇ ｆｈ Ｅ ２ ０ ，６ ３ ｎ ｕｔａ ｎｔ ｒ ［ ］ ｎＰｏｅｄ ｓｏ ｅＩ Ｅ， ０ ５ ９ （ ）： ｒｌ ｗ ｋ ｎ ｔ Ｅ
２ ０ ，９ ８ ：４— ７ ０９３（ ）６ ６ ．
［ ］ 翟玉喜， ４ 郭怀书， 玉玺． 曹 感应 电压反馈 送 丝调 速 系统 ［ ］ 电焊 Ｊ．
机 ，０７，７ １ ） １ ２ ． ２ ０ ３ （ １ ：８— Ｏ
Ｓ ＧＮＤ３
［ ］ 傅强 ， ５ 薛松柏， 姚河清． 基于感应 电压 负反馈 的数字化送 丝系 等． 统［ ］ 焊接 学报 ， １ ，１ ８ ： — ２ Ｊ． ２ ０３（ ）９ １． ０ ［ ］ 陈宇 ， 日图． ６ 乌 无刷 直流 电动机双 闭环调速 系统 ［ ］ 轻工机械 ， Ｊ．
机制造领域超过 １５年 的经验积累 ， ２ 西门子电机可靠、 节能 、 反应迅速与精准 。
客户可以针对制造与流程工业以及能源领域的各项应 用 ， 选择合适的电机 ：ｉｏｃ 产品家族包括用于直接 启动和变频 动 的 Ｓ ｔｓ ｍ ｉ 区 低压交流电机 、 用于运动控制应用的 电机 、 电机与 高压 电机 。整合后的产品 系列更加明晰 ， 直流 有助于客户做 出正确 的选择 。 西门子电机包括 ： 工业应用 的低压 电机 ， 常规 用于运 动控制应 用的电机 ， 直流电 机与高 压电机 ， 产品涵 盖整个驱 动链并致 力于 持续完善电机产品线 。西 门子将不 断完善 Ｓ ｏｃ 电机家族产品线 ， ｉ ｔｓ ｍｉ 通过提供一站 式的、 更加集成 化的传动解决方案 ， 客户节 帮助 约成本 。例如 ， 门子工业业务领域驱动技术集 团扩充 了 Ｓ ｏｃ Ｔ１Ｗ 西 ｉ ｔｓ ． ６内置扭矩电机的型号 ， ｍ ｉ Ｆ 推出适用 于低端性能应用 要求领 域的两种外壳尺寸的电机 ， 步扩 大了电机 系列产 品的应 用领域 。全新外壳尺寸型号为 Ｆ５ 和 Ｆ６ 进一 Ｓ０ Ｓ０的电机 ， 紧凑 ， 结构 占地空
埋弧焊H桥送丝电路研究
负反馈 环控制 减少了 闭 送丝机电惯 ｝ 与速度滞后现象’ 生 提高了 埋弧焊送丝系 统的 稳定 从而改善 性’
关 词 埋 焊脉 控 ；丝 统 键 ： 弧 宽 制送 系 “
中图分类 号：Ｇ４ “ 文献标识鹤． Ｔ ４５ “ Ａ
文章编号： ０ ２０（ ０ １ ｏ５—３ １ １ ３３０７ １ ０３０ ０ － ２ ）－
维普资讯
第３ ７卷 第 ｌ 期 １
２０ ０ ７年 １ 月 １
雹焊墩
Ｅ ｅ ｔ ｃ Ｗｅ ｄｎ ｃ ｉ ｅ ｌ ｃｒ ｌ ｉ ｇ Ｍａ ｈ ｎ ｉ
Ｖ０ ．７ Ｎ ． １ １ ｏ１ ３ ＮＯ ． Ｏ ７ Ｖ２ Ｏ
埋 弧 焊 Ｈ桥 送 丝 电路 研 究
收 稿 日期 ：０ ７ ０ — ８ 修 回 日期 ：０ ７ ０ — ３ ２ ０ — １０ ； ２ ０ — ４ １ 作者简介： 黎振龙（ ８ 一） ， １ １ ， 广东茂名人 ， ９ 男 硕士 ， 从事 主要
焊 接设 备 自动 控 制 的 研 究工 作 。
图 １ Ｌ ９ 内部 结 构 框 图 ２２
产生 器 ； 差放 大 器 ； 荡 器 ； 流检测 放 大 器 ； 误 振 电 比
较 器 、
埋 弧 焊 送 丝 系 统 的 性 能 对 焊 接 质 量 有 着 直 接
的影 响 ， 普通 晶 闸管 整 流送 丝 机 电惯 性大 ， 以实 难
焊工工艺学 第七章 埋弧焊
用于平焊或倾斜度不大的位置及角焊位置焊接，其他
位置的焊接，则需采用特殊装置来保证焊剂对焊缝区 的覆盖和防止熔池金属的漏淌。 （2）焊接时不能直接观察电与坡，的相对位置， 容易产生焊偏及未焊透，不能及时调整工艺参数。
（3）埋弧焊使用电流较大，电弧的电场强度较高， 电流小于100 A时，电弧稳定性较差，因此，不适宜焊 接厚度小于1mm的薄件。 （4）焊接设备比较复杂，维修保养工作量比较大， 且仅适用于直的长焊缝和环形焊缝焊接，对于一些形
三、高效埋弧焊技术
1. 多丝埋弧焊
双丝埋弧焊原理图 ａ) 纵列式 ｂ) 横列式 ｃ) 直列式
多丝埋弧焊与常规埋弧焊相比具有焊接速度快、耗 能低、填充金属少等优点。
2. 带极埋弧焊
带极埋弧焊原理图 １—电源 ２—带极 ３—带极送进装置 ４—导电嘴 ５—焊剂 ６—渣壳 ７—焊道 ８—焊件
3. 窄间隙埋弧焊
焊剂。熔炼焊剂是将原料混合后入炉熔炼，经水冷粒
化、烘干而成。 （2）焊剂按化学成分不同有高锰焊剂、中锰焊剂、 低锰焊剂和无锰焊剂等，并可根据焊剂中二氧化硅和 氟化钙的含量高低，分成不同的类型。
3. 焊剂的牌号
（1）熔炼焊剂牌号的表示方法
焊剂牌号表示为“HJ × × × ”， HJ后面有三位
数字。 1）第一位数字表示焊剂中氧化锰的平均含量。
5. 焊丝伸出长度
一般将导电嘴出口到焊丝端部的长度称为焊丝伸出 长度。当焊丝伸出长度增加时，则电阻热作用增大，使
焊丝熔化速度增快，以致焊缝厚度稍有减少，余高略有
增加；伸出长度太短，则易烧坏导电嘴。焊丝伸出长度 随焊丝直径的增大而增大，一般在15 ~40mm之间。
6. 焊丝倾角
焊丝倾角对焊缝成形的影响 ａ) 焊丝后倾 ｂ) 焊丝前倾 ｃ) 焊丝后倾角对焊缝厚度及焊缝宽度的影响
MZ-1-1000型自动埋弧焊机电路原理分析及故障处理参考Word
目录第1 章埋弧焊机简介 (1)1.1基本分类 (1)1.2 焊接特点 (2)1.3 操作规程 (2)1.4 注意事项 (3)第 2 章MZ－1－1000型自动埋弧焊机电路原理分析 (5)2.1 MZ－1－1000型自动埋弧焊主要参数与结构 (5)2.2 MZ－1－1000型自动埋弧焊操作程序及电路原理 (7)2.3 MZ－1－1000型自动埋弧焊机电路原理分析 (12)第3 章MZ－1－1000型自动埋弧焊机故障处理153.1 故障原因及处理方法表 (15)3.2常见故障分析及处理 (16)参考文献 (21)致谢 (22)第1 章埋弧焊机简介1.1基本分类埋弧焊机由焊接电源、埋弧焊机和辅助设备构成。
其电源可以使用交流、直流或交直流并用。
埋弧焊机分为自动焊机和半自动焊机两大类。
半自动埋弧焊机①半自动埋弧焊机；半自动埋弧焊机是由焊接小车、埋弧焊机组成，焊接小车可以前后行走，速度可调。
半自动埋弧焊机的主要功能是：(1)将焊丝通过软管连续不断地送入电弧区；(2)传输焊接电流；(3)控制焊接起动和停止；(4)向焊接区铺施焊剂。
因此它主要由送丝机构、控制箱、带软管的焊接手把及焊接电源组成。
软管式半自动埋弧焊机兼有自动埋弧焊的优点及手工电弧焊的机动性。
在难以实现自动焊的工件上(例如中心线不规则的焊缝、短焊缝、施焊空间狭小的工件等)，可用这种焊机进行焊接自动埋弧焊机自动埋弧焊机是由埋弧焊机，辅助设备组成，可以达到自动焊接，自动埋弧焊机的主要功能是；(1)连续不断地向焊接区送进焊丝；(2)传输焊接电流；(3)使电弧沿接缝移动；(4)控制电弧的主要参数；(5)控制焊接的起动与停止；(6)向焊接区铺施焊剂；(7)焊接前调节焊丝端位置。
常用的自动埋弧焊机有等速送丝和变速送丝两种。
它们一般都由机头、控制箱、导轨(或支架)以及焊接电源组成。
等速送丝自动埋弧焊机采用电弧自身调节系统；变速送丝自动埋弧焊机采用电弧电压自动调节系统。
【焊机维修】MZ1-1000埋弧焊机原理分析
MZ1-1000自动埋弧焊机电路原理分析一、焊接小车行走部分电路分析（见图一）图一1、触发控制电路：（见图二）图二触发控制电路由三极管G5及W2、R28、R48、R47、R30～R34构成的偏置电路和电容器C10等组成。
同步变压器副边输出的60V交流同步电压，经整流桥D27-D30全波整流后，经稳压管WZ23削波，从而得到梯形波电压，其过零点与电源电压是同步的，三极管G5处于放大状态。
其工作过程为：当整流桥供电时，调整焊接小车速度电位器W2可改变焊接小车的速度，使三极管G5导通，集电极电流Ic对电容C10充电，当C10的充电电压达到单结晶管G6发射极E的峰值电压时，单结晶管G6导通，触发脉冲电路工作。
2、脉冲产生电路：（见图三）图三脉冲产生电路由单结晶管G6、脉冲变压器B4及R34、R60、D31、D41、42等元件组成，其中G6为单结晶三极管，B4为脉冲变压器，D31为续流二极管是在G6截止时释放B4原边线圈的续流电流，D41、D42为整流二极管组成全波整流为可控硅KP2栅极提供直流脉冲电压，电阻R34、R60为G6的偏置电阻。
脉冲产生过程为：在G5导通时，其集电极电流Ic对电容C10充电，当充电电压大于G6的E极峰值电压Up时，单结晶管G6导通，电容C10的电压通过G6的EB1结对B4的原边和电阻R60放电，当电容C10的电压降到G6的E极谷点电压时Uv时G6关断，电容C10再次充电，周而复始，在电容C10两端呈现锯齿波形，在脉冲变压器副边出现尖脉冲，在一个梯形波周期内，V6可能导通、关断多次，但只有输出的第一个脉冲对可控硅PK2的触发时刻起作用，充电时间常数由电容C10和B4原边的等效电阻等决定，调节W2可改变对C10的充电时间，控制第一个尖脉冲的出现时刻，实现脉冲移相控制，整个触发电路的各点的波型见图四图四3、可控硅输出电路（见图五）图五可控硅输出电路由焊接小车电机M2、换向开关S7、可控硅KP2、二极管D32、D43、电阻R50～R52等组成，其中焊接小车电机M2为直流电机，其激磁绕组线圈M2F在电源开关闭合时就已接通，通过人为改变换向S7的极性，就可改变M2的行走方向，D32为续流二极管，在电机M2停止时释放电机的感应电动势，R50～R52、C21等元件组成的小车电枢电流正反馈，以增强小车的负载能力。
埋弧焊工艺设计范文
埋弧焊工艺设计范文埋弧焊是一种应用广泛的焊接方法，在冶金、制造、建筑等领域得到了广泛的应用。
埋弧焊工艺设计的目的是保证焊缝的质量和强度，并提高焊接效率和生产效益。
1.焊接材料选择：根据焊接的要求和使用环境，选择合适的焊接材料。
常用的焊接材料有焊丝、焊剂和焊接辅助材料等。
2.焊接设备选择：根据焊接的要求和工作环境，选择合适的焊接设备。
常用的焊接设备有埋弧焊机和焊接电源等。
3.焊接电流和电压的确定：根据焊接材料的性能和焊接工艺要求，确定合适的焊接电流和电压。
一般情况下，选择较高的焊接电流可以提高焊接速度，选择较低的焊接电流可以提高焊接质量。
4.焊接速度：根据焊接材料的厚度和焊缝的要求，确定合适的焊接速度。
焊接速度过快会导致焊缝的质量下降，焊接速度过慢会影响焊接效率。
5.焊接参数控制：根据焊接材料的特性和焊接要求，控制焊接参数，如焊接电流、电压和焊接速度等。
通过合理的参数控制可以控制焊缝的形状和质量。
6.焊接顺序：确定焊接的顺序，根据焊接材料的性能和焊接要求，选择合适的焊接顺序。
一般情况下，从上到下、从外到内的焊接顺序比较合理。
7.焊接前处理：对焊接件进行必要的前处理，如清理焊接表面、除去氧化层和涂敷焊接剂等。
通过前处理可以保证焊接接头的质量和强度。
8.焊接后处理：对焊接后的接头进行必要的后处理，如热处理和除渣等。
通过后处理可以进一步提高焊接接头的质量和强度。
总结起来，埋弧焊工艺设计是一个非常细致和复杂的过程，需要考虑到材料的选择、设备的选择、参数的确定、顺序的安排以及前处理和后处理等方面。
只有通过合理的工艺设计，才能保证焊接接头的质量和强度，提高焊接效率和生产效益。
埋弧焊机送丝机构设计
埋弧焊机送丝机构设计埋弧焊机送丝机构设计毕业设计（论文）班级专业题目学生姓名指导教师年月日摘要摘要焊接是利用局部加热的方法使连接件接头处的材料熔融连成一体。
目前在工业生产中，广泛用于造船、锅炉、桥梁、起重机械及冶金机械制造业中，焊接已经一种重要的机械连接方式。
在焊接过程中，传统的手工送丝具有以下缺陷：送丝准确性差、一致性差、送丝不稳定。
这将引起焊接生产效率低下，焊接成型一致性差等问题，阻碍焊接在工业中的进一步应用。
另外，手动送丝时拿捏焊丝的长度有限，长时间焊接时需要频繁拿取焊丝，焊接效率较低。
且每段焊丝焊接完成时都会留存一小段焊丝无法使用，造成了焊丝资源浪费，提高了生产成本。
为了解决上述手工送丝过程中的缺陷，本文设计了一种全齿轮送丝机构，该送丝机构包含矫直模块、传动模块和压紧模块。
矫直模块采用水平和竖直双向矫直方式，可以获得直线性较好的焊丝，有助于提高焊接质量。
传动模块采用四轮传送方式，两两在上，两两在下，有效增加推送力。
压紧模块主要是解决传送不同焊丝时上下传送轮之间的间隙，通过调节二者之间的距离，即可传动不同直径的焊丝。
在Proe中详细设计了送丝机各个零部件的模型，并对送丝机进行了装配。
装配结果显示，各零件尺寸设计合理，无干涉现象。
关键词：焊接；送丝机；Proe I 目录目录摘要I 导言.1 1 绪论1 1.1焊接技术简介1 1.2 送丝机构发展现状1 1.3 本文研究内容2 2 送丝机构的设计2 2.1 初始参数及电机选型2 2.1.1 确定初始参数2 2.1.2 传动电机选型2 2.2 总体设计方案3 2.3 主要零件详细设计3 2.3.1 矫直轮选型3 2.3.2 主动轮设计4 2.3.3 中间轮设计4 2.3.4 传动轮设计5 2.3.5 送丝轮设计6 2.3.6 中间轴设计6 2.3.7 压紧设计7 2.3.8 其他零部件设计7 2.4 本章小结7 3 送丝机构的装配7 3.1 Proe简介7 3.2 主要零件建模8 3.2.1 齿轮的设计8 3.2.2 送丝轮建模11 3.2.3 中间轴建模12 3.3 三维装配13 3.3.1 矫直机构装配13 3.3.2 送丝机构装配17 3.3.3 整机装配21 3.4 本章小结21 4 结论22 4.1 总结22 4.2 展望22 参考文献23 1 作者：埋弧焊送丝机构设计埋弧焊送丝机构设计导言：随着焊接技术在工业生产中的广泛应用，如何解决传统手动送丝中一致性差等问题，本文设计了一种全齿轮自动送丝机构。
自动埋弧焊机控制电路及其维修
自动埋弧焊机控制电路及其维修MZ-1-1000A、MZ-1-1000B型自动埋弧焊机由弧焊电源、机头2大部件组成。
根据电弧焊理论，电弧之所以能维持燃烧，主要原因是在焊丝的熔化过程中存在着自动调节过程。
对高质量要求的焊缝来说，仅依靠电弧的自身调节作用是不够的。
目前，大多数埋弧焊机都采用了“强迫调节”方式，这种方式是依靠外力改变送丝速度，使弧长在受扰动时“强迫”弧长恢复。
电弧强迫调节系统，一般是采用电弧电压Ua作为反馈的变速送丝调节系统（采用电弧电压的原因是，它能间接反映出电弧长度而又容易取出）。
图1为电弧电压反馈送丝调节系统的原理框图。
这是一个闭环控制系统。
电弧电压采样，与给定值比较后的差值经放大去控制送丝电机，最后调节电弧的长度。
其调节过程可用图2来说明。
设电弧的原始工作点为a点，由于扰动弧长升高使工作点变化到b点，相应的电弧电压由Ua升到Ub，这一变量反馈到系统中，送丝电机加快输送焊丝，使弧长降低，工作点恢复到a点。
反之，扰动使弧长变低（至c点）时，系统调节焊丝输送速度变慢，使弧长升高到原长度。
1 电路分析自动埋弧焊机电气控制结构原理框图见图3。
电路实际弧压反馈式送丝自动调节系统、小车调速控制及起动与停止控制3大部分。
1.1 弧压反馈式送丝系统该系统的组成为图3虚线框内部分，其中包括“指令电压” 、“采样” 、“比较” 、“换向” 、“特性控制” 、“触发”及晶闸管主电路等。
该部分的电气原理图如图4所示。
焊丝工作过程按照焊机的一般工作要求,焊丝在起动前必须先调整到与工件微接触短路状态(空载起弧时,先慢送丝,使空载刮擦后产生微接触).焊丝与工件短路时,电弧电压为零.之后送丝系统会控制送丝电机进行下面的工作过程:快速反抽起弧---弧压升高,反抽速度逐步减慢下送---弧压继续升高至稳定值,送丝速度逐步增加至V送=V熔.1.1.2 信号处理电路中,"指令电压"、“采样”与“比较”等部分为信号处理环节。
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基金项 目： 浙江大学城市学院教师科研基 金资助项 目（．０ ０ ） Ｊ ０ ３ １ 专利项 目： 西恭 ， 李 邱 祁， 赵智江 ， 一种埋弧焊弧压反馈送丝的控制电路 （ ０ ８０ ２４ ５ 等． ２ ０ ２ １２ ５ ） 作者简 介： 邱祁 （９３ ， ， １８ ）男 湖南衡阳人 ， ， 硕士 助理讲师， 主要从事焊接 自动化 、 电力电子领域的研究 。Ｅ ｍ ｉ ｑｕ＠ＺＣ．ｄ ．ｎ － ａ ：ｉｑ ｔ Ｃｅｕ ｅ ｌ ｌ
ｃｎ ｏｉｇｐｅｉｏ． Ｃ ， ｉ． ｒｆ］ ｏｔｌｎ ｒｃｓ ｎ ［ ｈ５ｆ １ ｅ ｒｌ ｉ ｇ １ ．
Ｋｅ ｒ ｓ ｍｅ ａ ｐ ｏ ｅ ｓ ｇ；ｓ ｂ ｒ ｅ ｒ ｌ ｉ ｇ ｏ ｂ ｅ ｃ ｏ ｅ ｏ ｐ ｃ ｎ ｒ ｌ Ｗ Ｍ ；ＵＣ ８ ６ ｃ ｉ ｙ ｗｏ ｄ ： ｔ ｌ ｒ ｃ ｓｉ ｎ ｕ ｍｅ ｇ ｄ ａ ｃ ｗｅｄ ｎ ；ｄ ｕ ｌ ｌｓ ｄ ｌ ｏ ｏ ｔ ；Ｐ ｏ ３ ５ ｈｐ
电压关 断 。
Ｌ…
…
一…
…
一
一…
…
…
…
…
…
一Ｊ
调 速 电 路 采 用 受 限 单 极 式 的 控 制 方 式， 即当 Ｖ １和 Ｖ ４导 通 ， Ｔ 和 ＶＩ Ｔ Ｔ Ｖ２ ｒ ３关
图 ２ Ｕ ３５ Ｃ ８ ６芯片 内部结 构
Ｆ ｇ ｒ Ｉ ｔ ｒ ａ ｔ ｃｕ ｅ ｏ ３ ５ ｉｕ ｅ ２ ｎ ｅ ｎ ｌ ｒ ｔ ｒ ｆＵＣ ８ ６ ｓｕ
收稿 日期 ：０ １）—３ 修 回 日期 ：０ １ ５２ ２ １４５１ ； ２ １ － —０ ０
实 际所设 计 的 主 电路 如 图 １所 示 ， Ｈ 型 可 逆 为 Ｐ ＷＭ调 速 系统 。送丝 电机 为永磁 直流 电机 ， 丝 电压 送 高 达 １０Ｖ， 关 管 选 用 Ｎ沟 道 增 强 型 场 效 应 管 １ 开
过渡会改变电弧电压 的数值 ， 频繁地对焊丝端头至工
件 的距离测 量形 成干扰 ， 外 ， 个控制 系统 由于 电弧 此 整
１ 主 电路 设计
的存在无法用数学模型描述。由于这些特点 ， 现有埋
弧 自动焊控 制有 的过 于 复 杂 ， 比如采 用 ３个 闭环 控 制 的方 法 ； 的简单 但控 制精度 低 ， 有 调节器 的 闭环放 大倍
Ｗ ｅｄ ｎｇ Ｈ — ｉ ｅ Ｔｙ ｉｅ Ｆｅ ｄ ｒ ｌ ｉ Ｂｒｄｇ ｐｅ Ｗ ｒ ｅ ｅ
Ｑ Ｕ Ｑ Ｉ ｉ
（ ｃｏｌ ｆ ｎ ｉ ｅｉｇ Ｚ ｅ ａｇＵ ｉ ｒｉ ｉ ｏ ｅｅ Ｈ ｎｚｏ １０ ５ Ｃ ｉａ Ｓｈｏ ｏ ｇ ｅｒ ， ｈｊ ｎ ｎｖ ｓｙＣｔ Ｃ ｌ ｇ ， ａｇｈ ｕ３０ １ ，ｈｎ ） Ｅ ｎ ｎ ｉ ｅ ｔ ｙ ｌ
・
５ ４・
轻工机械
Ｌ ｈ ｄ ｓｙＭａｈｎｒ ｉ ｔｎ ｕｔ ｃｉｅ ｇ Ｉ ｒ ｙ
其 内部进行 比较 ， 出相应 的 Ｐ 输 ＷＭ信号。Ｕ ３５ Ｃ ８６内
部 结构 主要 由由以下几 部分 组成 ：． ５ １Ｖ基 准 电压 ； 振
荡器 ； 欠压锁定 ； 电流限制 、 软启动 ； 电流检测放大器 ；
误 差放 大器 ； 比较 器 ； 反相输 出。 ２端
压反馈信号 与给定信号 的差值通过误差放大器 放大后输入 Ｕ ３５ ， Ｃ ８６ 然后与 电流反馈信 号 ，进行 比 ｆ
较， 决定 Ｐ ｗＭ 的占空 比，Ｃ ８６ Ｕ ３ ５ 输出对应的 Ｐ ＷＭ信 号 ， 过驱 动 电路驱 动送丝 电机 ； 经 电弧 电压 与 电枢 电流 双环控制变速送丝 ， 于粗丝焊 接， 用 调节过程类似前
反馈电流输入至 Ｕ ３５ Ｃ ８６的 Ｃ 端 ， ｓ＋ 反馈电压与 给定电压经误差放大器后输入至 Ｕ ３ ５ Ｃ ８６的 Ｅ 端 ， Ａ＋ 两者通过 比较器 比较后控制 Ｐ ＷＭ 占空 比大小 ，ＷＭ Ｐ 周期 由振荡器外 围电容电阻值决定。Ｐ ＷＭ输出信 号
Ｕ ３５ Ｃ ８ ６的 内部结 构 框 图如 图 ２所 示 。用 作 双 闭 环 控制 的 Ｐ ＷＭ 产 生器 ， 电流 环 输 出 与 电压 环 输 出在
其 中电枢电压与 电枢电流双环控制等速送丝 ， 用 于手动送丝与细丝焊接 ， 通过电压传感器 比例取 出送 丝电机电枢电压作为电压反馈信号 ， 电流传感器 比 例取出送丝电机 的电枢电流作为 电流反馈信号 ， 电 ｆ ，
控制芯片形成双环控制 ， 能提高控制 的精度及动态响 应 。 图 ３为 双闭环控 制 原 理 图 ， 中 为给 定 电压 ， 其
为电弧 电压反馈信号 ， 为电枢 电压 反馈信号 ， ，
为 电枢 电流 反馈信 号 ， 电压 环 在外 圈 ， 流环 在 内圈 ， 电 形 成双 闭环 控制 。
化改 进送 丝调速 控制 系 统 ， 于进 一 步 提 高埋 弧 自动 对
有的采用感应电压作为反馈信号， 文献 刮认为这样能
更 准确 的对送 丝速 度进 行 反 馈 及 控制 ； 的采 用 模 糊 有 控 制 的方 式 ， 献 文 圳认 为模糊 控制 具有 更好 的控 制精 度 和性能 。研究 设计 了一 种采 用 Ｕ ３５ 制 的 Ｈ桥 Ｃ ８６控 可逆 Ｐ ＷＭ 调 速 电路 ， 有 简 单 、 制 精 度 高 等 特 点 ， 具 控 能够较好 的满 足实 际焊接 需要 ， 利 ¨ 认 为 此设 计 专 也
第３ Ｏ卷 第 １期 ２１ ０２年 ２月
轻工机械 Ｌｇ ｔｎ ｕｔｙＭａｈｎ ｒ ｉｈ ｄ ｓｒ ｃｉｅｙ 摘 要 ： 采用电流型控制 芯片 Ｕ ３ ５ 为双闭环控制核心 ， Ｃ ８６作 设计 了一种 埋弧焊 Ｈ桥 式送 丝 实用电路 ， 对等速 送丝与 针
文 献 表 明 Ｕ ３５ Ｃ ８６最 早 由 Ｕ ｉｏｅ公 司 推 出 ， ｎｔｄ ｒ 现 由 Ｔ 公司生产的电流模式 Ｐ Ｉ ＷＭ 芯 片 ， Ｕ ３４ 是 Ｃ８６ 的改进 版 ， 管脚与 Ｕ ３４ Ｃ ８ ６完全 兼 容 ， 具有 双 端 图腾 柱 输 出 ， 出电流 峰值 高达 １５ 能 够迅 速 的开 通 关 断 输 ．Ａ， 电力 ｍ ｓ ｔ继 承 了 Ｕ ３４ ｏｆ ， ｅ Ｃ ８６的 自动 前 馈 补 偿 ， 大 的 强
０ 引言
数在 １ 以下 ； 的采 用 数 字 化调 速 系 统 ， 为 能 提 ０倍 有 认 高 动态 响应及精 度 ， 文献 给 出了基 于单 片机 ８５ ０ １的
送 丝控制 系统 ， 文献 刮给 出 了基 于 Ｄ Ｐ的调 速 系统 ； Ｓ
埋 弧 自动焊具 有生 产率 高 、 焊缝 质量 好 、 劳动 条件 好等优 点 ， 至今广 泛 应 用 于工 业 领 域 。影 响焊 缝 质 量 的众 多 因素 中 ， 丝速 度是其 中一 个重要 因素 ， 送 如何 优
断时 ， 加在电机 电枢 绕组上的电压极性为正 ， 电机正
转， Ｔ Ｖ １一直 导通 ，Ｔ Ｖ ４施加 驱 动 脉 冲 ， 过 改变 驱 动 通 脉 冲 的 占 空 比 ， 以实 现 正 向 速 度 调 节 ； Ｖ ２ 和 可 当 １ ＶＩ ｒ ３导通 ，Ｔ Ｖ １和 Ｖ ４关 断 时 ， 在 电机 上 的 电压 极 Ｔ 加 性为负 ， 机反转 ， Ｔ ， Ｔ 电 Ｖ １ Ｖ ４一 直 截 止 ， 一 直 导 Ｖ 通 ， 施 加驱 动脉 冲 ， Ｖ 同样 实现 反 向速度 调节 。
可行 。
焊焊 接质量 具有 重要 意义 。 目前 变速送 丝 中广泛 采用 的 电弧 电压 反馈 控制 存 在 的 一种 问题 为 ： 在这 种 控 制 系统 中 ， 控制 系统 的 主要 扰 动 为焊 丝 端 头 不 断熔 化 对 的铁 水液滴 向焊 缝 的过 渡 ， 此过 程 称 熔滴 过 渡 。熔 滴
带载响应特性 ， 欠压保护， 软启动 ， 终端锁机保护等优 点， 并具 有更 好 的噪音抗 干扰 性 ， 精确 的频 率发 生和 更
死 区控 制 ， 好 的满 足恶劣 的现 场环境 。 能更
２ １ Ｕ ３５ ． Ｃ ８ ６功能结 构
图 ３ 双 闭 环 控 制 原 理 图
Ｆ ｇ ｅ ３ Ｄｉｇ ａ ｏ ｏ ｂ ｅ ｃｏ ｅ ｏ ｐ ｃ ｎ ｒ ｌ ｉｕｒ ａ ｒ ｍ ｆｄ ｕ ｌ ｌｓ ｄ ｌｏ ｏ ｔｏ
变速 送丝采 用不同的双 闭环控制 电路。针对受限单级式可逆 Ｐ ＷＭ调速 系统 ， 计 了对应驱动 电路 ， 设 控制效果好 ， 结构 简 单， 制精 度高。图 ５参 １ 控 ｌ
关 键 词 ： 属 加 工 ； 弧 焊 ； 闭环 控 制 ； 桥 式 ；ＷＭ 调 速 电路 ； Ｃ ８６芯 片 金 埋 双 Ｈ Ｐ Ｕ ３５
［ 自控 ・ 检测］
邱
祁
埋弧焊 Ｈ桥式送丝实用 电路设计
・ ３・ ５
ＧＮＤ
图 １ 主 电路
Ｆ ｇ ｒ Ｍ ａｎ ｃｒ ｕ ｔ ｉｕ ｅ １ ｉ ｉｃ ｉ
Ｗ Ｎ
Ｉ Ｆ ４ ， 源 极 电压 Ｕ ｓ ＝４ ０ Ｖ， 极 连 Ｒ ３０ 漏 Ｄ ｓ ０ 漏
续 电流 Ｊ ＝１ 采用 ＋ ５Ｖ电压导 通 ， Ｄ ０Ａ， １ 零
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔｈ ａ ｅ ｅ ｉｎ ｄ ａ ｐ ａ ｔｃ ｌｃｒ ｕｔｏ ｕ ｍｅ ｇ ｄ ａ ｃ ｗｅｄ ｎ ｂ ｄ ｅ ｔｐｅ ｗｉｅ ｆ ｅ ｒｗｉ ｕ ｒ ｎ ｄ ｓ ｒ ｃ ： ｅ ｐ ｐ ｒｄ ｓｇ ｅ ｒ ｃｉ ａ ｉｃ ｉ ｆｓ ｂ ｒ ｅ ｒ ｌｉ ｇ Ｈ— ｒ ｇ ｙ ｒ ｄｅ ｔ ｃ ｒｅ ｔｍｏ ｅ ｉ ｏ ｈ ｃ ｎ ｒ ｌｅ ｏ ｔｏｌｒＵＣ３８ ６ ｃ ｉ ５ ｈ ｐ．Ｔａ ｉ ｇ ｔ ｅ ｃ ｒｅ ｔｍｏ ｅ ｃ ｎ ｒ ｌ ｒ ＵＣ３ ５ ｓ ｔ ｅ ｍａｎ ｃ ｉ ｆ ｄ ｕ ｌ ｌ ｓ ｄ ｌｏ ｏ ｔｏ ， ｋ ｎ ｈ ｕ ｒ ｎ ｄ ｏ ｔｏ ｌ ｅ ８ ６ ａ ｈ ｉ ｈ ｐ ｏ ｏ ｂ ｅ ｃｏ ｅ ｏ ｐ ｃ ｎｒ ｌ ｄ ｓｇ ｅ ｉ ｅ ｅ ｔｃ ｒ ｕｔ ｏ ｏ ｓａ ｔｗｉｅ ｆ ｅ ｎｄ ａ ｔｒ ａ ｅ ｗｉｅｆ ｅ ｅ ｉｎ ｄ ｄｆ ｒ ｎ ｉｃ ｉｓｆｒｃ ｎ ｔ ｎ ｒ ｅ ｄ ａ ｌ ｎ ｔ ｒ ｅ ｄ． Ａｉ ｎ ｔｌ ｔ ｄ ｓｎ ｌ・ ｔｇ ｅ ｅ ｓｂ ｅ ＰＷ Ｍ ｆ ｅ ｍｉ ｇ ａ ｉ ｅ ｉ ｇ ｅ ｓａ ｅ ｒ ｖ ｒｉ ｌ ｍｉ ｓ ｅ ｄ ｃ ｎ ｒｌ ｙ ｔｍ ， ｄ ｓｇ ｅ ｒ ｌ ｖ ｎ ｄ ｖ ｃｒ ｕ ｔ ｔ ｇ ｏ ｃ ｎ ｒ ｌ ｎ ｅｆ ｃ ， ｓｍｐ ｅ ｏ ｓｒ ｃ ｉｎ ｎ ｈ ｇ ｐ ｅ ｏ ｔｏ ｓ ｓｅ ｅ ｉｎ ｄ ｅｅ ａ ｔ ｒ ｅ ｉｃ ｉ ｉ ｗｉ ｈ ｏ ｄ ｏ ｔｏｌ ｇ ｆ ｔ ｉ ｅ ｉ ｌ ｃ ｎ ｔｕ ｔｏ ａ ｄ ｉ ｈ