電子脈衝電焊機的製作方法
2023-10-18 08:30:19
專利名稱：電子脈衝電焊機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種輸出功率調整範圍寬的工作穩定的電子脈衝電焊機。它包括有由脈衝信號源控制的雙向可控矽調壓電路、電子開關電路、過壓保護電路和過流保護電路。
本人的中國專利號90200497.2的《無電源變壓器的電焊機》公開了一種脈衝電焊機，首次提出了將脈衝機制應用在電焊機上，但輸出功率(電壓、電弧)不穩定，尚不能用在焊接生產上。
本發明的任務是提供一種輸出功率穩定的能滿足高質量焊接要求的電子脈衝電焊機。
本發明的任務是以如下方式完成的，這種電子脈衝電焊機包括有由脈衝信號控制的雙向可控矽調壓電路、電子開關、過壓保護電路、過流保護電路，其特徵在於還有與雙向可控矽調壓電路串接的兩級串接的雙向可控矽調壓電路。
由於採用三級分別由三個脈衝信號源控制的雙向可控矽調壓，使輸出的工作脈衝電壓、電弧穩定，能滿足高質量的焊接要求。
本發明的具體結構及工作情況由以下實施例及其附圖給出。
圖1是本發明給出的電子脈衝電焊機的電路原理方框圖；圖2是本發明給出的實施例1的電路原理圖；圖3是實施例的輸出電壓波形圖；圖4是實施例2的電路原理圖。
在圖1、圖2和圖4中，E1是接市電火線端子，E2接市電零線端子，E3接焊鉗端子，E4接搭鐵線端子。這種電子脈衝電焊機包括有由脈衝信號控制的雙向可控矽調壓電路[10]、電子開關[70]、過壓保護電路[50]、過流保護電路[40]，還有與雙向可控矽調壓電路[10]串接的兩級串接的雙向可控矽調壓電路[20]、[30]。在雙向可控矽調壓電路[10]、[20]和[30]之間的結點a、b上分別接有可根據電壓波動自動調節的電子分流電阻[21]、[22]。電子分流電阻[21]是在雙向可控矽KS23的兩極並接串聯的電容C22和電阻R24，其結點通過一雙向二極體KS24接KS23的控制極，KS23與電阻R25串接後，與電阻R22並接，電子分流電阻[22]是雙向可控矽KS25的兩極並接串聯的電容C23和電阻R26，其結點通過一雙向二極體KS26接KS25的控制極，KS25與電阻R27串接後，與電阻R23並接。在第三級雙向可控矽調壓電路[30]兩端接有引孤電路[80]，引弧電路[80]是一由脈衝信號控制的雙向可控矽調壓電路與一引弧開關K3串接構成，或直接由微機控制。
實施例1其電路原理圖見圖2，它是由最簡易的阻容電路的充放電構成的脈衝信號源控制雙向可控矽的導通角調壓的，工作情況如下，接上電源，指示燈DX1亮，當合上開關K1，指示燈DX2亮，風扇X工作，開關K1串接在零線上的電子開關接通，電子開關是並接的兩個雙向可控矽KS71、KS72，開關K1是串接在兩控制極之間，三級串接的雙向可控矽調壓電路工作，輸出電壓表V顯示電壓數值，雙向可控矽KS11的控制極通過雙向二極體KS12將電容C11和電阻R11充放電產生的脈衝信號接收，控制KS11的導通過角，完成第一級調壓；第二級是由雙向二極體KS22將電容21和電阻21充放電產生的脈衝信號提供給雙向可控矽KS21，控制其導通角完成第二級調壓；電容C31和電位器W31的充放電產生的脈衝信號通過雙向二極體KS32控制雙向可控矽KS31的導通角，調節電位器W31可調節輸出電壓值。其輸出電壓波形ul見圖3，由電感線圈LH和電流表A測輸出電流。
在a點和b點分別接有電子分流電阻21、22，分流電阻21，在雙向可控矽調壓電路[10]、[20]和[30]之間的結點a、b上均接有可根據電壓波動自動調節的電子分流電阻[21]、[22]。當電網或負載變化引起a、b點電壓波動，電子分流電阻21、22起到自動調節作用，如a點電壓升高雙向可控矽KS23的瞬間導通量增大，內阻減小，分流增大，使a點電位降低，使輸出保持穩定，如a點電位降低，雙向可控矽KS23的瞬時導通量減小，內阻增大，其分流減小，使a點電位升高，自動調節使輸出保持穩定，b點的分流電阻22也一樣，有這兩個自動調節分流電阻21、22的作用，使該電焊機輸出電弧更穩定，工作更安全可靠。
電子開關是接市電零線端子E2和搭鐵線端E4之間的一對反向並聯的雙向可控矽KS71、KS72，即雙向可控矽KS71的陽極接雙向可控矽KS72的陰極，KS71的陰極接KS72的陽極，過流保護繼電器的一組常閉觸點J41-1、過壓保護繼電器的一組常閉觸點J51-1和開關K1串接在KS71和KS72的兩控制極之間，當兩控制極接通時電子開關導通，兩控制極斷路，電子開關斷開。無輪過流或過壓都能使電子開關斷開。
該機能滿足各種不同厚薄焊件的焊接要求，在小功率輸出時不易引弧，增加引弧電路80，可解決在小功率輸出時不易引弧的問題，引弧電路也是一個簡單的雙向可控矽調壓電路，雙向可控矽KS81通過它的脈衝信號源電路即電容C81、電阻R81和雙向二極體KS82給KS81的控制極提供一固定脈衝信號源，控制KS81的導通角，使之輸出一固定值的脈衝電壓，通過引弧開關K3提供在薄件焊接小功率輸出時用的引弧電壓，解決了小功率輸出時不易引弧的問題。
過壓保護電路50的工作原理是變壓器B2的初極並接在該電焊機的輸出端上，變壓器B2取樣電壓經整流二極體D51-D54整流，電容C51濾波，電阻R51與電位器W51降壓輸出，經運算放大電路IC51，輸出接可控矽TS51的控制極，IC51的參考電位由電阻R52和R53分壓取得，當過壓時IC51輸出高電位，使TS51導通，繼電器J51工作，其一組常閉觸點J51-1將電子開關關斷，同時另一組常閉觸點J51-2也將第一級雙向可控矽調壓電路的脈衝信號源切斷，無電壓輸出，雙保險。
過流保護電路40，是由電流互感器LH41將電流信號採集後，經整流二極體D41-D44整流，電阻R41降壓，電容C41濾波後，由電位器W41輸出至運放集成電路IC41，其參考電位由電阻R42和R43分壓取得，當過流時IC41輸出高電位，使可控矽TS41導通，繼電器J41線包得電吸合，其常閉觸點J41-1斷開，將電子開關關斷，即從零線切斷，同時另一常閉觸點J41-2也將第一級雙向可控矽調壓電路的脈衝信號源切斷，從火線切斷無電壓輸出。
穩壓電源60由變壓器B1經整流二極體D61-D64整流，電容C61濾波至三端穩壓電路IC61穩壓後通過復位開關供給過流保護電路40和過壓保護電路50的電源。復位開關K2是在過壓或過流保護斷電後，重新啟動前按一下復位開關K2，切斷過壓和過流保護電路的電源，使運算放大電路復位還原用。
實施例2，見圖4，它是由微機控制雙向可控矽調壓的，與實施例1不同之處在於脈衝信號是由微機提供的，通過光電耦合器件G011、G021、G031、G081分別輸入至各雙向可控矽KS11、KS21、KS31和KS81的控制極，由微機分別控制其導通時間和導通角，圖3中u2是焊接薄板時的一種電壓輸出波形；u3是焊接厚板時的一種電壓波形。根據被焊件的不同材料厚、薄不同，由微機控制，使本電焊機工作更加安全可靠。
本發明給出的電子脈衝電焊機是以脈衝為焊接電源的全電子化電焊機，經測試證明，與現有的其它各焊機比較，具有以下優點體積小、重量輕，便於攜帶，生產該電焊機能節省大量原材料，比一般焊機節電50％以上，對電網無影響，無任何公害，它不僅解決了薄板、超薄板這一焊接難題，而且創造一機多功能化，不僅可焊接採用低炭鋼焊條、高炭鋼焊條，也可焊接不鏽鋼等採用多種材質的焊條。因它有負、正脈衝，可直接取代交流型式和直流型式的電焊機的全部功能，而且克服了直流焊機的偏垂現象，由於本發明給出的電焊機為短弧焊接特性，故火花飛濺小，焊條藥皮不易流入熔池，因此焊件變形小，焊接質量高，更為突出的是可使現有焊條的熔化電流標稱值減小二分之一，而焊接熔深度高達三分之二。安全自動保護，電焊機輸出端允許在額定輸出電流下長時間地短路。可與微機聯網，非常適合大機群焊接流水線上。
權利要求
1.電子脈衝電焊機，它包括有由脈衝信號控制的雙向可控矽調壓電路[10]、電子開關[70]、過壓保護電路[50]、過流保護電路[40]，其特徵在於還有與雙向可控矽調壓電路[10]串接的兩級串接的雙向可控矽調壓電路[20]、[30]。
2.根據權利要求1所述的電子脈衝電焊機，其特徵在於在雙向可控矽調壓電路[10]、[20]和[30]之間的結點a、b上分別接有可根據電壓波動自動調節的電子分流電阻[21]、[22]。
3.根據權利要求2所述的電子脈衝電焊機，其特徵在於電子分流電阻[21]是在雙向可控矽KS23的兩極並接串聯的電容C22和電阻R24，其結點通過一雙向二極體KS24接KS23的控制極，KS23與電阻R25串接後，與電阻R22並接，電子分流電阻[22]是雙向可控矽KS25的兩極並接串聯的電容C23和電阻R26，其結點通過一雙向二極體KS26接KS25的控制極，KS25與電阻R27串接後，與電阻R23並接。
4.根據權利要求1所述的電子脈衝電焊機，其特徵在於在第三級雙向可控矽調壓電路[30]兩端接有引弧電路[80]，引弧電路[80]是一由脈衝信號控制的雙向可控矽調壓電路與一引弧開關K3串接構成。
全文摘要
本發明提供一種電子脈衝電焊機，它包括有由脈衝信號控制的雙向可控矽調壓電路(10)、電子開關(70)、過壓保護電路(50)、過流保護電路(40)，其特徵在於還有與雙向可控矽調壓電路(10)串接的兩級串接的雙向可控矽調壓電路(20)、(30)。另外還有電子分流電路和功率輸出時用的引弧電路，該電焊機具有體積小、重量輕，工作穩定可靠。無論對厚、薄焊件，無論何種材質的焊件焊接都能滿足高質量的焊接要求，能取代多種焊機。
文檔編號B23K9/10GK1156071SQ96100428
公開日1997年8月6日 申請日期1996年2月2日 優先權日1996年2月2日
發明者李忠勝, 李東寧, 李慧 申請人:李忠勝