摘 要

一种埋弧焊弧压反馈送丝的控制方法及电路，属于焊接设备领域，适用于埋弧焊电弧电压反馈送丝技术。控制系统由外环调节器1.1、内环控制器1.2组成的控制环节1，送丝电机环节2及电弧区3构成。该方法的特征是采用双闭环负反馈控制，外环有一个外环调节器1.1，其输入端接参考信号Verf及电弧区3输出的电弧电压反馈信号Vf。内反馈环有一个内环控制器1.2，内环控制器1.2是具有电流型PWM控制功能的控制器。外环调节器1.1接内环控制器1.2的一个输入端，送丝电机环节2输出的电流反馈信号If接内环控制器1.2的另一个输入端。送丝电机环节2将控制器1.2的输出信号进行功率放大后驱动送丝环节2中送丝电机，送丝电机将焊丝送入电弧区3。本方法的优点是相对简单，控制精度高。

背景技术

在埋弧焊系统中，焊丝前端与工件之间有燃烧的电弧，焊丝端头在电弧的热作用下熔化，熔化的铁水过渡到焊缝中，随着焊丝熔化，送丝机要不断送进焊丝，以维持焊丝端头至工件的距离基本不变，否则会损坏焊缝质量，严重时电弧将熄灭，破坏稳定的焊接过程。由于焊丝端头至工件的距离与电弧电压成正比，因此用电弧电压做测量电弧长度的传感器，由伺服电机驱动的送丝机做执行机构。调节过程为：在确定的参考电压下，当测量的电弧值大于参考电压，反应出焊丝端头至工件的距离变长，此时控制系统加快电机转速，从而加快送丝速度，使焊丝端头至工件的距离变短，恢复到预期的参考值；反之亦然。这种调节电机送丝速度控制电弧长度的方式被称之为弧压反馈送丝。这种技术目前存在的问题是：在这种控制系统中，对控制系统的主要扰动为焊丝端头不断熔化的铁水液滴向焊缝的过渡，此过程称熔滴过渡。熔滴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，此外，整个控制系统由于电弧的存在无法用数学模型描述。由于这些特点，现有埋弧焊控制有的过于复杂，比如采用3个闭环控制的方法，如ZL200510023284. 7 ； 有的简单但控制精度低，调节器的闭环放大倍数在10倍以下。