矽整流電焊機脈衝控制器的製作方法

2023-11-04 04:14:42

專利名稱：矽整流電焊機脈衝控制器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及具有脈衝電流的電弧焊裝置，適用於部分內反饋磁放大器式矽整流電焊機。
低頻脈衝鎢極氬弧焊機雖然具有能耗低、熱影響區窄、可以焊接薄件和超薄件、且焊縫成形好的特點，但價格高，對用戶來講，一次性投資大。而廣泛使用、價格低的部分內反饋磁放大器式矽整流電焊機，卻不能焊接薄件。
本實用新型的目的是設計一種能使部分內反饋磁放大器式矽整流電焊機代替低頻脈衝鎢極氬弧焊機的脈衝控制器。
這種脈衝控制器包括在矽整流電焊機的電流控制電路中的橋式整流器之後串接的可控矽，在可控矽的觸發電極上接有觸發迴路；該觸發迴路包括由第一單穩態電路、與第一單穩態電路的觸發端連接的電源控制繼電器、與第一單穩態電路的輸出端連接的負載繼電器和電源轉換開關構成的程序控制電路；由無穩態多諧振蕩器構成的主脈衝發生器；與主脈衝發生器的輸出端連接由第二單穩態電路構成的尖峰脈衝發生器；由射極跟隨器構成且它的輸入端與負載繼電器的控制觸點連接的控制信號合成器，負載繼電器的控制觸點與電源控制繼電器的一組常開觸點、主脈衝發生器的輸出端、尖峰脈衝發生器的輸出端連接；由第三單穩態電路構成且在它的時間常數端通過一放大電路與控制信號合成器的輸出端連接的移相電路；由三極體開關電路構成且它的輸入端與矽整流電焊機電流控制電路中的橋式整流器的輸出端連接、它的輸出端與第三單穩態電路的觸發端連接的同步電路；與移相電路的輸出端連接由第四單穩態電路構成的觸發脈衝形成電路；與觸發脈衝形成電路的輸出端連接由射極跟隨器和脈衝變壓器構成的觸發脈衝輸出電路；由電源變壓器、橋式整流器和濾波電容構成的上述電路的直流電源供電電路。
由於這種脈衝控制器的可控矽是串接在部分內反饋磁放大器式矽整流電焊機的電流控制電路中，依據被焊接物件的需要，通過本控制器觸發迴路輸出的觸發脈衝相位的變化，改變可控矽的導通角，調整激磁電流的大小，使矽整流電焊機的焊接迴路輸出所需要的焊接電流，因而拓寬了部分內反饋磁放大器式矽整流電焊機的應用範圍，可以代替低頻脈衝鎢極氬弧焊機使用。由於磁放大器的電磁慣性，使得焊接電流的脈衝前沿不陡、後沿緩降，不陡的前沿使電弧柔合，焊縫成型好；緩降的後沿有利於熔池緩冷，避免裂紋。
附圖示出了矽整流電焊機脈衝控制器的實施例，其中


圖1是實施例與矽整流電焊機的電流控制電路連接關係的電原理圖，圖2是直流電源供電電路的電原理圖，圖3是觸發迴路的電原理圖，圖4是觸發迴路各點的波形對應圖，圖5是部分內反饋磁放大器式矽整流電焊機輸出電流的波形圖。
在本實施例中，矽整流電焊機脈衝控制器包括在矽整流電焊機的電流控制電路中的橋式整流器之後串接的可控矽SCR、二極體D1、D2、電流表A，在可控矽SCR的觸發電極上接有觸發迴路，該觸發迴路包括程序控制電路(1)、主脈衝發生器(2)、尖峰脈衝發生器(3)、控制信號合成器(4)、移相電路(5)、同步電路(6)、觸發脈衝形成電路(7)、觸發脈衝輸出電路(8)和直流電源供電電路(9)。程序控制電路(1)由IC1及外圍元件構成的第一單穩態電路、電源控制繼電器J1及與J1串連的控制開關NK、負載繼電器J2、電源轉換開關K6構成，IC1的觸發端腳2通過微分電路C3、R3與J1的常開觸點J1－1、J1－2連接，常閉觸點J1－3接在IC1的時間常數端腳6上，負載繼電器J2接在IC1的輸出端腳3上。主脈衝發生器(2)由IC2及外圍元件組成的無穩態多諧振蕩器構成，尖峰脈衝發生器(3)由IC3及外圍元件組成的第二單穩態電路構成，主脈衝發生器(2)的輸出端與尖峰脈衝發生器(3)的輸入端之間串接有由T1、R8、R9構成的隔離器(10)和由T2、R10、R11構成的反相器(11)。控制信號合成器(4)由射極跟隨器T3構成，它的輸入端與J2的控制觸點連接，該控制觸點的常開觸點上接有起始電流調節器(12)，起始電流調節器(12)由一端與J1－1連接、另一端接地、且串連在一起的K2、Rw5、Rw9、R14和一端與Rw9的動臂連接、另一端與J2的常開觸點連接的D14構成，該控制觸點的常閉觸點上並聯有基值電流調節器(13)、主脈衝調節器(14)和尖峰脈衝調節器(15)，基值電流調節器(13)由一端與J1－1連接、另一端接地、且串聯在一起的K3、Rw6、Rw10、R15和一端與Rw10的動臂連接、另一端與J2的常閉觸點連接的D15構成，主脈衝調節器(14)由一端與主脈衝發生器(2)的輸出端連接、另一端接地、且串連在一起的K4、Rw7、Rw11、Rw16和一端與Rw11的動臂連接、另一端與J2的常閉觸點連接的D16構成，尖峰脈衝調節器(15)由一端與尖峰脈衝發生器(3)的輸出端連接、另一端接地、且串聯在一起的K5、Rw8、Rw12、R17和一端與Rw12的動臂連接、另一端與J2的常閉觸點連接的D17構成。移相電路(5)由第三單穩態電路IC4和在它的時間常數端連接的放大器T4、T5構成，T4的輸入端與T3的輸出端連接，放大器T5的動態等效電阻值隨T3輸出的控制信號的強弱而變化，從而改變IC4構成的單穩態電路的時間常數，使它產生的脈衝寬度隨控制信號的強弱而相應的改變。同步電路(6)接在IC4的觸發端腳2和矽整流電焊機電流控制電路中的橋式整流器之間，它是由T6、T7、D19、C14、R27組成的開關電路構成。觸發脈衝形成電路(7)由IC5及其外圍元件組成的第四單穩態電路構成，它的觸發端與IC4的輸出端連接，它的輸出端與觸發脈衝輸出電路(8)連接。觸發脈衝輸出電路(8)由射極跟隨器T8和在它的輸出端連接的脈衝變壓器Bm構成，Bm的輸出端接在SCR的觸發電極上。直流電源供電電路(9)由電源變壓器B、在B的次級繞阻上連接的橋式整流器D4～D7和濾波電容C1構成，為了穩定直流輸出電壓，在橋式整流器D4～D7的輸出端接有三端集成穩壓器CW。
這種矽整流電焊機脈衝控制器的工作過程是接通電源，直流電源供電電路(9)輸出直流供電電壓，並由發光二極體LED發光指示。在K6位於2擋的予檢位置時，先將K2置於2擋予檢位置，調整Rw9，確定焊接的起始電流控制信號的大小，數值由電流表A指示，再將K2置於1擋焊接位置；按上述的方法依次分別將K3、K4、K5由1擋焊接位置置於2擋予檢位置，調整相應的電位器，確定焊接的基值電流、主脈衝、尖峰脈衝控制信號的大小，滿足被焊接物件對焊接電流的要求，每調整完一項，相應的開關再恢復到1擋的焊接位置。予檢完畢，將K6置於1擋焊接位置，然後，根據需要分別調整Rw1～Rw4，以確定起始電流、主脈衝、基值電流、尖峰脈衝的作用時間，再接通NK，J1中有電流流過，J1動作，J1－1吸合，向觸發迴路供電，J1－3斷開，J1－2吸合，IC1被觸發，輸出一方波，J2中有電流流過，J2動作，常開觸點H2閉合，T3輸出起始電流控制信號，經過一段時間1.1(R4＋Rw1)C5後，IC1無輸出，J2失壓，常閉觸點H1閉合，T3輸出由基值電流控制信號、IC2產生的主脈衝控制信號、IC3產生的尖峰脈衝控制信號組成的合成信號，該合成信號加到移相電路(5)的T4輸入端，T4、T5組成一直接耦合直流放大電路，T5的動態等效電阻隨上述合成控制信號的強弱而改變，因而改變IC4構成的單穩態電路的時間常數，使IC4輸出的方波脈衝的寬度隨之改變，在該方波脈衝的後沿觸發IC5而產生的觸發脈衝也隨之前移或後移，起到移相作用，前移時，SCR提前觸發，焊接電流大；後移時，SCR推後觸發，焊接電流就小。IC4的工作靠同步電路(6)在全波整流電壓信號到零點的瞬間，C14放電，T7、T6導通，產生一方波脈衝，經C13、R23微分後產生的負尖峰脈衝來觸發。當焊接結束後，斷開NK，J1失壓，J1－1、J1－2斷開，J1－3閉合，C5迅速放電，為下次焊接做好準備。
在本實施例中，主要元器件的規格型號選擇如下SCR3CT5IC1～IC5NE555CWCW7815A5AT1、T2、T4、T63DG6T3、T7、T83DG12B
T53CG6Dw12CW57D1、D2、D36AL04D4～D7IN4003D8～D252CK1J1、J2JRX－13F
權利要求1.一種矽整流電焊機脈衝控制器，其特徵是包括在矽整流電焊機的電流控制電路中的橋式整流器之後串接的可控矽SCR，在可控矽SCR的觸發電極上接有觸發迴路，該觸發迴路包括由第一單穩態電路IC1、與第一單穩態電路IC1的觸發端連接的電源控制繼電器J1、與第一單穩態電路IC1的輸出端連接的負載繼電器J2和電源轉換開關K6構成的程序控制電路(1)；由無穩態多諧振蕩器IC2構成的主脈衝發生器(2)；與主脈衝發生器(2)的輸出端連接由第二單穩態電路IC3構成的尖峰脈衝發生器(3)；由射極跟隨器T3構成且它的輸入端與負載繼電器J2的控制觸點連接的控制信號合成器(4)，負載繼電器J2的控制觸點與電源控制繼電器J1的一組常開觸點J1-1、主脈衝發生器(2)的輸出端、尖峰脈衝發生器(3)的輸出端連接；由第三單穩態電路IC4構成且在它的時間常數端通過T4、T5組成的直接耦合放大電路與控制信號合成器(4)的輸出端連接的移相電路(5)；由三極體開關電路T6、T7構成且它的輸入端與矽整流電焊機電流控制電路中的橋式整流器的輸出端連接、它的輸出端與第三單穩態電路IC4的觸發端連接的同步電路(6)；與移相電路(5)的輸出端連接由第四單穩態電路IC5構成的觸發脈衝形成電路(7)；與觸發脈衝形成電路(7)的輸出端連接由射極跟隨器T8和脈衝變壓器Bm構成的觸發脈衝輸出電路(8)；與電源變壓器B、橋式整流器D4～D7和濾波電容C1構成的上述電路的直流電源供電電路(9)。
2.按照權利要求1所說的矽整流電焊機脈衝控制器，其特徵是主脈衝發生器(2)的輸出端與尖峰脈衝發生器(3)的輸入端之間串接有由T1、R8、R9構成的隔離器(10)和由T2、R10、R11構成的反相器(11)。
3.按照權利要求1所說的矽整流電焊機脈衝控制器，其特徵是負載繼電器J2的控制觸點上接有起始電流調節器(12)，起始電流調節器(12)由一端與J1－1連接另一端接地、且串聯在一起的K2、Rw5、Rw9、R14和一端與Rw9的動臂連接、另一端與常開觸點連接的D14構成，該控制觸點的常閉觸點上並聯有基值電流調節器(13)、主脈衝調節器(14)和尖峰脈衝調節器(15)。基值電流調節器(13)由一端與J1－1連接、另一端接地且串接在一起的K3、Rw6、Rw10、R15和一端與Rw10的動臂連接、另一端與常閉觸點連接的D15構成，主脈衝調節器(14)由一端與主脈衝發生器(2)的輸出端連接、另一端接地、且串聯在一起的K4、Rw7、Rw11、R16和一端與Rw11的動臂連接、另一端與常閉觸點連接的D16構成，尖峰脈衝調節器(15)由一端與尖峰脈衝發生器(3)的輸出端連接、另一端接地、且串聯在一起的K5、Rw8、Rw12、R7和一端與Rw12的動臂連接、另一端與常閉觸點連接的D17構成。
4.按照權利要求1所說的矽整流電焊機脈衝控制器，其特徵是在橋式整流器D4～D7的輸出端接有三端集成穩壓器CW。
專利摘要矽整流電焊機脈衝控制器涉及具有脈衝電流的電弧焊裝置，它包括在矽整流電焊機的電流控制電路中的橋式整流器之後串接的可控矽，在可控矽的觸發電極上接有觸發迴路，該觸發迴路包括程序控制電路、主脈衝發生器、尖峰脈衝發生器、控制信號合成器、移相電路、同步電路、觸發脈衝形成電路和觸發脈衝輸出電路。將這種控制器裝在部分內反饋磁放大器式矽整流電焊機上，拓寬了應用範圍，可以代替低頻脈衝鎢極氬弧焊機使用。
文檔編號B23K9/09GK2140280SQ9221982
公開日1993年8月18日 申請日期1992年9月22日 優先權日1992年9月22日
發明者鄒愛民, 陳安方 申請人:鄒愛民