交流變頻控制器使用說明書

1、交 流 變 頻 控 制 器使 用 說 明 書天津商科數(shù)控設備有限公司電話址:天津市經(jīng)濟開發(fā)區(qū)逸仙科學工業(yè)園慶齡大路17號目 錄一 引言1二 交流變頻電阻焊接系統(tǒng)組成2三 工作方式4四 編程器使用6五 功能設置7六 電流遞增功能、電極修磨8七 電流監(jiān)控9八 自由編程輸出10九 壓力步增功能11十 交流變頻控制器故障及對策12十一 注意事項13附表1 交流變頻控制器編程參數(shù)表14附表2 監(jiān)視參數(shù)表19附表3 規(guī)范選擇輸入(X11-4X11-9)與起動的規(guī)范對應關系20附圖1 輸入輸出端子接線圖22附圖2 交流變頻控制器與變壓器接線圖23一 引言1.1 交流變頻電阻焊控制

2、器工作原理三相交流50/60Hz電源輸入，經(jīng)整流、濾波變成平滑的直流電，以IGBT/K1作開關器件產(chǎn)生交替的電壓輸出,通過調(diào)整高頻(5KHz)工作的IGBT/K2的開通脈沖寬度實現(xiàn)設定的焊接電流輸出。 1.2 交流變頻控制器電流波形與工頻控制器電流波形對比普通工頻交流50HZ，次級電流10.0KA，變壓器圈比80 交流變頻50HZ，次級電流10.0KA，變壓器圈比80 1.3 相對于普通的工頻控制器，交流變頻控制器有著如下的優(yōu)點：1. 三相交流電源輸入,用電平衡;功率因數(shù)高；2. 對相同的焊接工件,焊接時間縮短,省電；焊接穩(wěn)定區(qū)加大；電極壽命增長；3. 鋁、鍍鋅板、高張力鋼、不銹鋼、鎂合金、碳

3、鋼、鈦各種材質(zhì)均可焊接，焊接結果良好；4. 尤其適合于三層板焊接、非常薄的材料的焊接以及精密焊接的要求；5. 少飛濺；6. 對電流的快速響應控制提高了焊點的質(zhì)量。二 交流變頻電阻焊接系統(tǒng)組成如圖所示：整個焊接系統(tǒng)由控制器、焊接變壓器、工件組成。其中控制器又包含多個部分，有電源驅(qū)動、整流部分、電容板、IGBT、以及主控板部分。主要特點：1. 變頻輸出電源頻率：25.0Hz 400.0Hz可編程； 2. 可編程最多64套焊接規(guī)范；3. 三段加熱過程：預熱、焊接、回火；其中焊接段中可以自己定義遞增和遞減段；4. 可編程壓力控制，最多可定義10個壓力段；5. 可編程輸出I/O口：可編程3段輸出，更好地

4、與PLC、機器人等適配；6. 焊點計數(shù)功能。技術參數(shù)1. 輸入電壓：三相380V，50HZ/60HZ，電源波動+10%，-20%；2. 輸出電壓：單相PWM 輸出 500V；3. 輸出電流：最大峰值電流400A；4. 冷卻水：流量 6L/MIN，溫度30；5. 工作環(huán)境溫度：050；6. 氣閥規(guī)格：DC24V。三 工作方式控制器可以有兩種工作方式：普通點焊和縫焊。1. 單點點焊：起動信號開始后即開始焊接過程，焊接結束后發(fā)出焊接完成信號。每套焊接規(guī)范中都有一個“禁止起動”參數(shù)，可以允許或禁止起動，此參數(shù)為ON時不允許使用該焊接規(guī)范；為OFF時可以使用該套焊接規(guī)范。下圖為單點點焊時的工作時序圖：2

5、. 連續(xù)點焊：連續(xù)點焊過程中，如果起動開關一直保持有效，那么電磁閥輸出在維持時間過后會斷開，焊鉗張開，然后休止時間有效。休止時間過后電磁閥會再次閉合，重新開始下一個焊接過程。下圖為連續(xù)點焊時的工作時序圖： 3. 縫焊方式：此方式分為常規(guī)和兩腳兩種形式。a) 當編程參數(shù)中脈沖起動設為OFF時是常規(guī)起動，即起動后，第二脈沖的循環(huán)輸出形成了縫焊過程，隨著縫焊輪的轉(zhuǎn)動，電流一直輸出，直到起動信號斷開，那么焊接循環(huán)即結束。如下圖為控制器工作時序圖：斷開時間遞減遞增維持時間回火時間預熱時間預、加壓時間起動信號電流波形氣閥輸出保持終了信號焊接脈沖循環(huán)b) 當脈沖起動設為ON時是兩腳縫焊，即第一次起動后，第二

6、脈沖循環(huán)輸出，形成縫焊過程，第二次起動后焊接循環(huán)結束。如下圖為控制器工作時序圖：回火時間遞增遞減維持時間預熱時間預、加壓時間斷開時間起動信號電流波形氣閥輸出保持終了信號焊接脈沖循環(huán)工作在縫焊方式時,初段電流為焊接電流，循環(huán)電流可隨時切換四種不同的電流設定值.縫焊工作時多段電流選擇表X11-2X11-3OFFOFF焊接電流OFFON縫焊2電流ONOFF縫焊3電流ONON縫焊4電流四 編程器使用顯示控制器規(guī)范號與控制器通訊連接口顯示控制器工作方式工作方式鍵：選擇控制器工作于4種工作方式中的一個。（1） 編程：在此方式下可對某一規(guī)范中的焊接參數(shù)進行修改、編程。（2） 測試：可用于試驗焊接加壓情況，不

7、輸出焊接電流。（3） 焊接：正式焊接時應選此方式。（4） 監(jiān)視：對控制器的特殊參數(shù)進行監(jiān)視。數(shù)據(jù)修改鍵：用數(shù)據(jù)鍵 選擇數(shù)據(jù)中的某一位，用數(shù)據(jù)+、-鍵修改該 位數(shù)值，最后當認為數(shù)據(jù)已修改正確后，應按確認寫入鍵才能把數(shù)據(jù)寫入控制器中；否則按其它任何鍵，則修改的數(shù)據(jù)無效，規(guī)范參數(shù)中仍為原數(shù)值。參數(shù)選擇鍵：用參數(shù)選擇鍵可以上、下移動參數(shù)表。規(guī)范選擇鍵：用+、-鍵可選擇需要的規(guī)范顯示焊接工作參數(shù)+數(shù)據(jù)工作方式參數(shù)規(guī)范確認寫入控制器可以工作在以下幾種方式，可以在編程器上操作“方式”鍵進行方式的轉(zhuǎn)換。 1. 焊接方式：控制器在此工作方式下可以正常工作。2. 測試方式：在此方式下控制器只有正常動作，無實際的焊

8、接電流輸出。3. 編程方式：在此方式下可以對控制器的參數(shù)進行編程。4. 監(jiān)視方式：在此方式下可以對焊接過程中的結果進行查詢、監(jiān)視。五 功能設置1 S1,S4,S5,S6,S7,S8 各參數(shù)意義如下所示：ONOFFS1已安裝次級傳感器未安裝次級傳感器S4擴展監(jiān)視參數(shù)允許常規(guī)監(jiān)視參數(shù)S5縫焊功能普通點焊功能S6提醒報警中斷焊接提醒報警不中斷焊接S7原邊電流反饋有效如果已經(jīng)安裝次級傳感器則次級電流反饋有效，如果未安裝次級傳感器則原邊電流反饋有效S8系統(tǒng)參數(shù)輸入允許，僅限于設備制造廠家使用。2 S2,S3為壓力控制信號形式選擇S3S2010VOFFOFF010VOFFON420 m A ONOFF02

9、0 m A ONON六 電流遞增功能、電極修磨為了補償電極磨損造成的焊接電流密度降低現(xiàn)象，控制器提供了電流遞增功能。用戶可以根據(jù)實際情況設定最多10個步增段。在電流遞增功能中涉及到了以下幾個參數(shù)：電流增量、修磨點間隔、步增段電流增量、步增段焊點數(shù)、步增通知點。1. 電流增量：電流遞增過程中相對于電流的設定值的總的電流增量。取值范圍0-999.9%。2. 修磨點間隔：電流遞增過程中總的焊點數(shù)。取值范圍1-9999。3. 步增段電流增量：每一個步增段中電流相對于總的電流增量（電流增量）的百分比。如，步增段1的電流遞增量為 1.%I ，步增段1的終止電流值為 (1+電流增量*1.%I)*焊接電流設定

10、值。4. 步增段焊點數(shù)：每個步增段中包含的焊點數(shù)占總的遞增過程的焊點數(shù)的百分比，如1.%C，為步增段1的焊點數(shù)占總的焊點數(shù)的百分比。所以步增段1內(nèi)的焊點數(shù)=修磨點間隔*1.%C。5. 步增通知點：在步增過程接近結束時的前第N個點通知用戶步增過程即將結束。 6. 電極預警點：在最后一次修磨過程即將結束的時候，在結束前的第 N 個點提出預先警告，即電極預警點，其取值范圍為0-9999。7. 修磨次數(shù)：用戶可以根據(jù)實際情況設定電極的總修磨次數(shù)。七 電流監(jiān)控電流監(jiān)控功能用于檢查在焊接過程中流過的實際的電流，并且將反饋的電流值與設定的參考值以及超、欠限值進行比較。當測定的電流值超出允許誤差的時候，控制器

11、會提出報警或預警。如果測量值低于允許的誤差范圍，那么將會啟動一個計數(shù)器，并與之比較，如果允許補焊，那么控制器會補焊一次焊點。對于每一個焊接脈沖可以單獨設定電流監(jiān)控功能。當測得的電流值超過電流設定的誤差的時候，會產(chǎn)生報警或預警信號。對于預熱、焊接、回火三個焊接過程，分別設定了電流參考值、超限值、許可欠限值和報警欠限值。如圖所示：1. 預熱（焊接或回火）參考值：可以設定一個實際的電流參考值，電流超限、欠限值等參數(shù)都以這個參考值為標準。2. I*超限值：對于電流 I*（* =1，2或3，分別對應著預熱、焊接和回火三個過程）來說，相對于電流的參考值有一個超限范圍，當實際的電流超出這個限定范圍的時候，控

12、制器會提出報警，這時控制器有可能只提出報警不中斷焊接過程，也有可能就此中斷焊接過程，此功能可以通過主板上的撥碼開關S6設置。3. I*報警欠限值：測量的電流值相對于參考的電流值有一個低限誤差，即報警欠限值，當電流測量值超出允許的報警范圍時會提出報警，此時有可能中斷焊接，也有可能不中斷焊接，而重新啟動下一次。4. I*許可欠限值：相對于電流參考值可以設定一個許可欠限值，它也是一個百分比，在許可欠限和報警欠限之間，可以引入一個參數(shù)：連欠限點數(shù)，即可以允許連續(xù)n個點位于許可欠限和報警欠限之間，如果超出點數(shù)n后即報警，并結束焊接過程。5. 連欠限點數(shù)：當實際的電流值落在了電流報警欠限和電流許可欠限之間

13、的范圍內(nèi)，那么允許再焊一次，如果下一次仍然落在這個范圍內(nèi)，且沒有超出“連欠限點數(shù)”范圍，那么還可以再焊一次，直到達到連欠限點數(shù)設定值，如果下一點仍欠限，則控制器提出報警。八 自由編程輸出每一套焊接規(guī)范都有一個可自由編程的輸出信號，用于驅(qū)動一個輸出繼電器。這個輸出信號可以有最多三個通斷時間段，它可以驅(qū)動一個外部氣閥線圈或另外一個外圍的設備。斷開/ 閉合時間：可編程輸出所處的時間段為焊機工作時間中從加壓時間開始到維持時間結束之間的時間，用戶可以設定最多三個時間段，其中包括斷開和閉合時間。當所有編程的時間總和超過加壓和維持之間的時間，那么正在輸出的斷開或閉合信號會中斷，沒有任何狀態(tài)輸出。如圖所示：九

14、 壓力步增功能壓力步增曲線中可以最多設置10個步增段，每個步增段中對應著一個壓力和一個時間。用戶可以根據(jù)實際的應用情況設計比例閥的輸出。1. 壓力基值：設定控制器待機狀態(tài)時的壓力值，它是比例閥最大輸出壓力的百分比。實際輸出壓力=壓力基值*比例閥最大輸出壓力 2. 壓段1壓力：壓力步增段 1 壓力相對于最大壓力的百分比，同理，每一個壓力步增段都對應一個壓力值。它以比例閥的最大輸出壓力為基準。3. 壓段1時間：壓力步增段1的壓力持續(xù)的時間。同理，每一個壓力步增段都對應一個時間值。十 交流變頻控制器故障及對策1. 氣閥電源電壓低：檢查氣閥工作電源(X12接線端子24V2)是否正常；2. 逆變驅(qū)動故障

15、：逆變過程中IGBT器件過電流或相應的驅(qū)動電路工作不正常；3. 散熱板過熱：首先檢查流過散熱器的水溫度是否過高，其次，檢查散熱板上的溫度繼電器是否損壞，常態(tài)下開關是閉合的；4. 原邊電流異常：逆變器輸出電流過大,中頻變壓器對地短路,主控板檢測異常；5. 電容器電壓異常：表明電容器上的電壓超出正常范圍，檢查電容器充電是否正常；檢查供電電網(wǎng)工作是否穩(wěn)定；6. +5v電源高、+15v電源低、-15v電源低：檢查主板上工作電源是否正常；7. 變壓器溫度過高：檢查變壓器的水溫是否過高；檢查變壓器內(nèi)溫度繼電器是否損壞；8. 主24v電源低：檢查主板上工作電源24v(X2端子24V1)是否正常；9. 次級電

16、流傳感器短路、次級電流傳感器斷路：檢查次級電流互感器是否損壞；檢查電流互感器的連接是否正常；10. (焊接)電流過大：提示焊接過程中的實際電流超出監(jiān)視電流的設定范圍，檢查參數(shù)設置是否正確，焊接工藝是否合適；11. (焊接)電流過小：提示焊接過程中的實際電流超出監(jiān)視電流的設定范圍，檢查參數(shù)設置是否正確，焊接工藝是否合適；焊接的二次回路是否有問題；12. 連續(xù)電流偏低：提示焊接過程中的實際電流超出監(jiān)視電流的設定范圍，檢查參數(shù)設置是否正確，焊接工藝是否合適；焊接的二次回路是否有問題；13. 更換電極請求：電極壽命已到，更換電極；更換電極后復位報警或從X10端子輸入更換電極信號；14. 修磨電極請求：

17、請求修磨電極，對電極進行修磨后復位報警或從X10端子輸入步增復位信號；15. 編程參數(shù)異常：檢查起動的焊接規(guī)范中的參數(shù)是否有超范圍的；16. 校正系數(shù)異常：主控板出現(xiàn)問題；17. 水壓檢測異常、氣壓檢測異常：檢查水壓和氣壓是否正常；檢查氣閥電源24V2供電是否正常；18. 起動禁止：當前規(guī)范已經(jīng)設置為禁止起動模式。十一 注意事項1. 控制器使用時，機箱殼體必須牢靠接地；2. 控制箱要接通冷卻水后方可使用，而且要保證冷卻水有足夠的流量和壓力。要定期（每月一次）檢查水冷卻系統(tǒng)的工作情況（流水是否通暢、漏不漏水等）；3. 通電使用時，不允許打開控制器箱體，更不允許用手隨便觸摸箱內(nèi)各部分，以免觸電（箱

18、內(nèi)有600V的高壓）；4. 注意在電源斷開且內(nèi)部電路板指示燈熄滅后，控制器內(nèi)部儲能電容上還有接近30V的電壓存在，對控制器維護時請?zhí)貏e注意!；5. 檢查內(nèi)部接線與控制板接線時，務必切斷電源；6. 不允許用手觸摸控制板上的組件，否則會有靜電損壞組件的可能；7. 不允許用手觸摸IGBT，否則靜電會損壞組件。附表1 交流變頻控制器編程參數(shù)表參數(shù)名稱取值范圍1禁止起動ON/不允許起動；OFF/允許起動2脈沖起動ON/脈沖起動方式；OFF/常規(guī)起動方式3預加壓時間09999ms4加壓時間09999ms5預熱方式PHA/恒相角方式；KSR/恒電流控制方式；KUR/恒電壓方式僅有KSR方式6預熱時間0999

19、9 周波7預熱電流099.99 KA(%)；電流方式時以KA為單位，電壓及恒相角方式時以%為單位8冷卻1時間0-9999ms9焊接方式PHA/恒相角方式；KSR/恒電流控制方式；KUR/恒電壓方式僅有KSR方式10遞增遞減ON/遞增遞減功能有效；OFF/遞增遞減功能無效；11遞增時間0-9999 周波“遞增遞減”O(jiān)N 時有效12起始電流0-99.99KA% 13焊接時間1-9999 周波14焊接電流0-99.99KA%15遞減時間0-9999 周波“遞增遞減”O(jiān)N 時有效16終止電流0-99.99KA%17冷卻2時間0-9999ms18焊接脈沖數(shù)1-9919冷卻3時間0-9999ms20回火方

20、式PHA/恒相角方式；KSR/恒電流控制方式；KUR/恒電壓方式僅有KSR方式21回火時間0-9999 周波22回火電流0-99.99KA%23維持時間1-9999ms24休止時間0-9999ms25變壓器圈比26連續(xù)/單點ON/OFF27斷開時間401000ms，單點焊接方式時保持終了信號保持時間。28測量延時0-99ms無定義29拖尾檢測ON/OFFON/拖尾檢測功能有效；OFF/拖尾檢測功能無效無定義30補焊控制ON/OFFON/電流欠限時，允許補焊；OFF/電流欠限時，直接報警，不補焊31連補焊點數(shù)1-99在允許補焊的情況下，可以連續(xù)補焊的焊點數(shù)32縫焊2電流0-99.99KA%33縫

21、焊3電流0-99.99KA%34縫焊4電流0-99.99KA%35預熱監(jiān)控ON/OFFON/監(jiān)控有效OFF/監(jiān)控無效36預熱參考值0-99.99KA ；監(jiān)控電流參考值37I1超限值0-100.0% ；在參考值基礎上設定允許超限的范圍38I1許可欠限0-100.0% ；在參考值基礎上設定許可欠限的范圍39I1報警欠限0-100.0% ；在參考值基礎上設定欠限報警的范圍在許可欠限和報警欠限之間，可以允許1-99個連續(xù)欠限的焊點（由連欠限點數(shù)決定）。40焊接監(jiān)控ON/OFF41焊接參考值0-99.99KA42I2超限值0-100.0%43I2許可欠限0-100.0%44I2報警欠限0-100.0%4

22、5回火監(jiān)控ON/OFF46回火參考值0-99.99KA47I3超限值0-100.0%48I3許可欠限0-100.0%49I3報警欠限0-100.0%50連欠限點數(shù)1-99；在許可欠限和報警欠限之間，可以允許N個連續(xù)欠限的焊點，超出后即報警。51壓力基值0-100.0%；相對于最大壓力的百分比。52壓力曲線ON/OFFON/可以根據(jù)不同要求設定壓力曲線OFF/不可以設定壓力曲線53壓段1時間0-9999ms ；壓力步增段 1 時間壓力曲線功能“ON”時有效54壓段1壓力0-100.0% ；壓力步增段 1 壓力相對于最大壓力的百分比。55壓段2時間0-9999ms ； 56壓段2壓力0-100.0

23、% ； 57壓段3時間0-9999ms ； 58壓段3壓力0-100.0% ； 59壓段4時間0-9999ms ； 60壓段4壓力0-100.0% ； 61壓段5時間0-9999ms ； 62壓段5壓力0-100.0% ； 63壓段6時間0-9999ms ； 64壓段6壓力0-100.0% ； 65壓段7時間0-9999ms ； 66壓段7壓力0-100.0% ； 67壓段8時間0-9999ms ； 68壓段8壓力0-100.0% ； 69壓段9時間0-9999ms ； 70壓段9壓力0-100.0% ； 71壓段10時間0-9999ms ； 72壓段10壓力0-100.0% ； 73步增控制

24、ON/OFF741. % I100.0% ；每一個步增段中電流相對于總的電流增量（電流增量）的百分比。步增控制功能ON時有效751. % C100.0% ；每個步增段中包含的焊點數(shù)占總的遞增過程的焊點數(shù)的百分比762. % I100.0%772. % C100.0%783. % I100.0%793. % C100.0%804. % I100.0%814. % C100.0%825. % I100.0%835. % C100.0%846. % I100.0%856. % C100.0%867. % I100.0%877. % C100.0%888. % I100.0%898. % C100.0

25、%909. % I100.0%919. % C100.0%9210. % I100.0%9310. % C100.0%94電流增量999.9%；電流遞增中相對于電流設定值的總的增量。95壓力增量999.9%；壓力遞增中壓力相對于壓力基值遞增的總量96步增通知點0-99；設定值表示在電流遞增結束前N個點通知電流遞增即將結束97修磨點間隔1-9999；電流遞增過程中總的焊點數(shù)。98起始增量999.9%； /關閉99起始段點數(shù)0-9999；/關閉100電極修磨ON/OFF101修磨次數(shù)0-9999；電極總的修磨次數(shù)，電極修磨功能ON 時有效102修磨 % I999.9%103修磨 % P999.9%

26、104電極預警點0-9999；在進行壽命結束之前 N 個點提前通知105可編程輸出ON/OFF106斷開1時間1-9999ms可編程輸出功能ON時有效107閉合1時間0-9999ms108斷開2時間0-9999ms109閉合2時間0-9999ms110斷開3時間0-9999ms111閉合3時間0-9999ms敬請關注：1. 加壓、冷卻、維持、休止、斷開的時間單位為ms；2. 焊接時間的單位為逆變輸出電源的周期；如：逆變輸出頻率為50HZ時，焊接時間的單位為20ms 逆變輸出頻率為100HZ時，焊接時間的單位為10ms3. 設定的電流值為焊接電流的峰值；控制器的輸出電流峰值為： 設定電流值 /

27、變壓器圈比；監(jiān)視的電流值為焊接電流的有效值。附表2 監(jiān)視參數(shù)表1焊點計數(shù)顯示當前累計的焊點數(shù)2步指針3步計數(shù)器4修磨計數(shù)器5電容器電壓當前電容器的電壓6電極間電壓當前電極上的電壓7焊接1 電容電壓焊接脈沖1時的電容器電壓8焊接1 電極電壓焊接脈沖1時電極上的電壓9焊接1 原邊電流焊接脈沖1原邊的電流值10焊接1 焊接電流焊接脈沖1時的次級電流值11焊接1 焊接時間焊接脈沖1的時間12焊接1 導通比焊接脈沖1的實際導通比13焊接1 拖尾時間焊接脈沖1上的電流拖尾時間無定義14焊接2 電容電壓15焊接2 電極電壓16焊接2 原邊電流17焊接2 焊接電流18焊接2 焊接時間19焊接2 導通比20焊接

28、2 拖尾時間無定義21焊接3 電容電壓22焊接3 電極電壓23焊接3 原邊電流24焊接3 焊接電流25焊接3 焊接時間26焊接3 導通比27焊接3 拖尾時間無定義附表3 規(guī)范選擇輸入(X11-4X11-9)與起動的規(guī)范對應關系 規(guī) 范 選 擇 輸 入規(guī) 范 號 32 16 8 4 2 1 OFF OFF OFF OFF OFF OFF 1 OFF OFF OFF OFF OFF ON 2 OFF OFF OFF OFF ON OFF 3 OFF OFF OFF OFF ON ON 4 OFF OFF OFF ON OFF OFF 5 OFF OFF OFF ON OFF ON 6 OFF OF

29、F OFF ON ON OFF 7 OFF OFF OFF ON ON ON 8 OFF OFF ON OFF OFF OFF 9 OFF OFF ON OFF OFF ON 10 OFF OFF ON OFF ON OFF 11 OFF OFF ON OFF ON ON 12 OFF OFF ON ON OFF OFF 13 OFF OFF ON ON OFF ON 14 OFF OFF ON ON ON OFF 15 OFF OFF ON ON ON ON 16 OFF ON OFF OFF OFF OFF 17 OFF ON OFF OFF OFF ON 18 OFF ON OFF OFF ON OFF 19 OFF ON OFF OFF ON ON 20 OFF ON OFF ON OFF OFF 21 OFF ON OFF ON OFF ON 22 OFF ON OFF ON ON OFF 23 OF