帶自動開關的交流節能弧焊機的製作方法
2023-12-11 19:16:17 1
專利名稱：帶自動開關的交流節能弧焊機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種弧焊機。特別是涉及一種帶自動開關的交流節能弧焊機。
背景技術：
交流弧焊機是在變壓器二次輸出端相觸後又以均勻速度慢慢離開過程中，利用連續電弧產生的高溫進行金屬焊接的電焊設備。這種弧焊機設備是間斷性的，大約有50%的時間為空載待焊狀態。這種空載時的無功損耗是弧焊機額定容量的8%。市場上出現過多種有關弧焊機空載節能裝置，如「弧焊機空載節能器」、「弧焊機二次保護器」等。這些產品雖然在某種程度上起到節能的作用，但是，都有如下的共同的缺點I、引弧不靈敏； 2、故障發生率高，影響用戶的生產。到目前為止，市場上還沒有用這有效的節能型弧焊機，更沒有將控制系統與弧焊機結合在一起的節能型弧焊機。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種使用方便，不用專人拉閘、合閘，節省能源的帶自動開關的交流節能弧焊機。本實用新型所採用的技術方案是一種帶自動開關的交流節能弧焊機，包括有弧焊機，還設置有供電單元和控制單元，所述的供電單元分別連接控制單元和弧焊機，用於向控制單元供電和通過工件及焊鉗作引弧信號源，所述的控制單元與弧焊機相連，控制弧焊機的開啟。所述的供電單元包括有與交流電源相連的開關K，所述開關K的一端分別通過繼電器J的常開觸點JI連接交流接觸器CJ的一端，通過交流接觸器CJ的主觸點CJl連接弧焊機變壓器BI初級線圈的一端，所述開關K的該端還連接控制變壓器B2初級線圈的一端，所述開關K的另一端分別連接交流接觸器CJ的另一端，通過電流互感器RL連接弧焊機變壓器BI初級線圈的另一端，以及連接控制變壓器B2初級的另一端。所述的控制單元包括有場效應管Q，所述場效應管Q的漏極分別連接繼電器J的線圈和二極體D3，源極接控制變壓器B2的輸出2端，柵極分別連接電阻R2的一端以及穩壓二極體DW的一端，所述的接繼電器J的線圈的另一端和二極體D3的另一端共同連接弧焊機變壓器BI的輸出a端，以及分別連接二極體Dl的一端和電解電容Cl的正極，所述二極體Dl的另連接控制變壓器B2的輸出I端，電解電容Cl的負極連接控制變壓器B2的輸出2端，所述的電阻R2的另一端分別連接電阻R3的一端、二極體D2的一端以及電容C3的一端，所述電容C3的另一端連接控制變壓器B2的輸出2端，二極體D2的另一端分別通過電容C2和電阻Rl連接電流互感器RL的一端，所述電流互感器RL的另一端連接控制變壓器B2的輸出2端，所述電阻R3的另一端通過交流接觸器CJ的相併聯的兩組輔助觸點常閉觸點CJ4和CJ5連接焊鉗HT的一端，所述焊鉗HT的該端還通過交流接觸器CJ的相併聯的兩組主觸點常開觸點CJ2和CJ3連接弧焊機變壓器BI輸出電壓的c端，所述焊鉗HT的另一端對應被焊工件G，所述的被焊工件G連接弧焊機變壓器BI的輸出a端。所述的交流接觸器CJ上還並聯有第二交流接觸器CJ2。所述的電阻R3與兩組輔助觸點CJ4和CJ5的連接點與控制變壓器B2的輸出2端之間並聯有電阻R4。所述的電阻R3通過二級管D4分別連接二極體D2、電容C3和電阻R2。本實用新型的帶自動開關的交流節能弧焊機，具有如下特點I、使用方便，不用專人拉閘、合閘，停焊後延時10秒左右自動斷電；2、引弧靈敏，只要焊條與工件相碰接觸的一瞬間(小於O. I秒)立即起弧焊接開始;3、節電效果顯著，以BX6-250弧焊機為例未採用本實用新型時，其空載損耗是858W，在該BX6-250弧焊機上裝配好本實用新型的自動控制系統，構成本實用新型的帶自動開關的交流節能弧焊機後，空載損耗僅為3W ；4、可在金屬容器內進行焊接。由於停止焊接後經延時10秒左右後弧焊機便自動切斷電源，只有控制變壓器在工作，而控制變壓器功率只有3W，其經過整流和濾波後為12V直流電壓，供繼電器工作，併兼作引弧信號源。故可以在金屬容器內進行焊接工作；5、由於控制部分與弧焊機組合成一體，體積小，便於使用，便於攜帶，且也便於管理和維修；6.本實用新型的控制部分可用於任何弧焊機上。
圖I是本實用新型的電路原理圖。
具體實施方式
下面結合實施例和附圖對本實用新型的帶自動開關的交流節能弧焊機做出詳細說明。本實用新型的帶自動開關的交流節能弧焊機，為了克服弧焊機的空載無功損耗大的問題，設置了自動控制電路，弧焊機一但停止焊接，僅延時10秒鐘左右，便自動切斷弧焊機的電源，使弧焊機的空載被限制在10秒左右的待焊狀態。然後，只有一個功率為3W的小型變壓器在工作。徹底根除了弧焊機的空載無功損耗。如圖I所示，本實用新型的帶自動開關的交流節能弧焊機，包括有弧焊機，供電單元和控制單元，所述的供電單元分別連接控制單元和弧焊機，用於向控制單元供電和通過工件及焊鉗作引弧信號源，所述的控制單元與弧焊機相連，控制弧焊機的開啟。所述的供電單元及弧焊機包括有與交流電源相連的開關K和弧焊機變壓器BI，所述開關K的一端分別通過繼電器J的常開觸點Jl連接交流接觸器CJ的一端，通過交流接觸器CJ的主觸點CJl連接弧焊機變壓器BI初級線圈的一端，所述開關K的該端還連接控制變壓器B2初級線圈的一端，所述開關K的另一端分別連接交流接觸器CJ的另一端，通過電流互感器RL連接弧焊機變壓器BI初級線圈的另一端，以及連接控制變壓器B2初級的另一端。[0025]當採用本實用新型的帶自動開關的交流節能弧焊機對大功率的工件進行焊接時，所述的交流接觸器CJ上還可以並聯有第二交流接觸器CJ2。所述的控制單元包括有場效應管Q，所述場效應管Q的漏極分別連接繼電器J的線圈和二極體D3，源極接控制變壓器B2的輸出2端，柵極分別連接電阻R2的一端以及穩壓二極體DW的一端，所述的接繼電器J的線圈的另一端和二極體D3的另一端共同連接弧焊機變壓器BI的輸出a端，以及分別連接二極體Dl的一端和電解電容Cl的正極，所述二極體Dl的另連接控制變壓器B2的輸出I端，電解電容Cl的負極連接控制變壓器B2的輸出2端，所述的電阻R2的另一端分別連接電阻R3的一端、二極體D2的一端以及電容C3的一端，所述電容C3的另一端連接控制變壓器B2的輸出2端，二極體D2的另一端分別通過電容C2和電阻Rl連接電流互感器RL的一端，所述電流互感器RL的另一端連接控制變壓器B2的輸出2端，所述電阻R3的另一端通過交流接觸器CJ的相併聯的兩組輔助觸點常閉觸點CJ4和CJ5連接焊鉗HT的手把線，所述焊鉗HT的手把線還通過交流接觸器CJ的相併聯的兩組主觸點常開觸點CJ2和CJ3連接弧焊機變壓器BI輸出電壓的c端，所述焊鉗HT的 另一端(焊條)對應被焊工件G，所述的被焊工件G連接弧焊機變壓器BI的輸出a端。本實用新型的帶自動開關的交流節能弧焊機，實現弧焊機空載無損耗，克服了引弧不靈敏的問題，採用場效應管作電子開關的核心元件。為了減少故障率，必須對大小不一的各種信號進行限幅，以達到設備的耐用性能。故本實用新型在電流互感器與電子開關之間設置了限幅電路，使信號經限幅電路後再送到二極體進行整流，給電容C3充電，經電阻R2安全導通場效應管。為了實現節能，必須讓弧焊機在待焊狀態下徹底切斷電源。本實用新型採用了交流接觸器分別控制弧焊機一次電源的通斷和二次輸出的通斷。控制二次通斷主要目的在於使引弧靈敏度達到1ΚΩ、且小於O. I秒。為了達到抗幹擾的目的，所述的電阻R3與兩組輔助觸點常閉觸點CJ4和CJ5的連接點與控制變壓器B2的輸出2端之間還並聯有電阻R4。所述的電阻R3還可以通過二級管D4分別連接二極體D2、電容C3和電阻R2。本實用新型的帶自動開關的交流節能弧焊機的工作原理如下開工前合上電源總開關K，控制變壓器B2工作，輸出IOV交流電壓，經二極體Dl整流，電容Cl濾波，在a點有直流12V電壓，作引弧信號源，a點要與工件連接牢固。交流接觸器CJ的主觸點CJl控制弧焊機初級電源的接通或斷開。交流接觸器CJ的兩組主觸點CJ2和CJ3並聯後控制弧焊機的次級通斷，交流接觸器CJ的兩組輔助觸點常閉觸點CJ4和CJ5並聯後控制引弧信號到輸入點b。當引弧時，焊鉗與工件接觸的一瞬間，直流+12V依次經過交流接觸器CJ的相併聯的兩組輔助觸點常閉觸點CJ4和CJ5，電阻R3通過二極體D4到輸入點b，再經二極體D2給延時電容C3充電，經柵極電阻R2到場效應管Q的柵極G立即導通，繼電器J線圈導通，繼電器J的常開觸點Jl閉合，交流接觸器CJ吸合，交流接觸器CJ的主觸點CJl閉合，弧焊機得電工作。由於另外並聯的兩組主觸點常開觸點CJ2和CJ3，使弧焊機變壓器BI次級與焊鉗接通立即起弧繼續焊接。焊接連續進行時，電流互感器RL輸出連續不斷的感應電壓，經過限幅電路C2R1限幅後，由二極體D2整流，使信號輸入點b得到穩定的控制信號，使延時電容C3不斷充電，經確保場效應管Q維持導通，繼電器J和交流接觸器CJ保持不斷的吸合，從而保證弧焊機連續工作。一但停止焊接，延時電容C3不再充電，本身儲存的電荷只能經柵極電阻R2對場效應管Q放電，延時大約10秒鐘左右場效應管Q就截止，繼電器J釋放，繼電器J的常開觸點 Jl斷開，交流接觸器CJ釋放，交流接觸器CJ的主觸點常開觸點CJ1、CJ2和CJ3均斷開，弧焊機變壓器BI失電，與此同時交流接觸器CJ的兩組輔助觸點CJ4和CJ5回到常閉點為下一次引弧作好準備，弧焊機進入零空載待焊狀態。這時，只有控制變壓器B2在工作，其功率只有3W。從而實現了最大限度的節約電能的目的。
權利要求1.一種帶自動開關的交流節能弧焊機，包括有弧焊機，其特徵在於，還設置有供電單元和控制單元，所述的供電單元分別連接控制單元和弧焊機，用於向控制單元供電和通過工件及焊鉗作引弧信號源，所述的控制單元與弧焊機相連，控制弧焊機的開啟。
2.根據權利要求I所述的帶自動開關的交流節能弧焊機，其特徵在於，所述的供電單元包括有與交流電源相連的開關K，所述開關K的一端分別通過繼電器J的常開觸點Jl連接交流接觸器CJ的一端，通過交流接觸器CJ的主觸點CJl連接弧焊機變壓器BI初級線圈的一端，所述開關K的該端還連接控制變壓器B2初級線圈的一端，所述開關K的另一端分別連接交流接觸器CJ的另一端，通過電流互感器RL連接弧焊機變壓器BI初級線圈的另一端，以及連接控制變壓器B2初級的另一端。
3.根據權利要求I所述的帶自動開關的交流節能弧焊機，其特徵在於，所述的控制單元包括有場效應管Q，所述場效應管Q的漏極分別連接繼電器J的線圈和二極體D3，源極接控制變壓器B2的輸出2端，柵極分別連接電阻R2的一端以及穩壓二極體DW的一端，所述的接繼電器J的線圈的另一端和二極體D3的另一端共同連接弧焊機變壓器BI的輸出a端，以及分別連接二極體Dl的一端和電解電容Cl的正極，所述二極體Dl的另連接控制變壓器B2的輸出I端，電解電容Cl的負極連接控制變壓器B2的輸出2端，所述的電阻R2的另一端分別連接電阻R3的一端、二極體D2的一端以及電容C3的一端，所述電容C3的另一端連接控制變壓器B2的輸出2端，二極體D2的另一端分別通過電容C2和電阻Rl連接電流互感器RL的一端，所述電流互感器RL的另一端連接控制變壓器B2的輸出2端，所述電阻R3的另一端通過交流接觸器CJ的相併聯的兩組輔助觸點常閉觸點CJ4和CJ5連接焊鉗HT的一端，所述焊鉗HT的該端還通過交流接觸器CJ的相併聯的兩組主觸點常開觸點CJ2和CJ3連接弧焊機變壓器BI輸出電壓的c端，所述焊鉗HT的另一端對應被焊工件G，所述的被焊工件G連接弧焊機變壓器BI的輸出a端。
4.根據權利要求2所述的帶自動開關的交流節能弧焊機,其特徵在於,所述的交流接觸器CJ上還並聯有第二交流接觸器CJ2。
5.根據權利要求3所述的帶自動開關的交流節能弧焊機，其特徵在於，所述的電阻R3與兩組輔助觸點CJ4和CJ5的連接點與控制變壓器B2的輸出2端之間並聯有電阻R4。
6.根據權利要求3所述的帶自動開關的交流節能弧焊機，其特徵在於，所述的電阻R3通過二級管D4分別連接二極體D2、電容C3和電阻R2。
專利摘要一種帶自動開關的交流節能弧焊機，包括有弧焊機，其特徵在於，還設置有供電單元和控制單元，所述的供電單元分別連接控制單元和弧焊機，用於向控制單元供電和通過工件及焊鉗作引弧信號源，所述的控制單元與弧焊機相連，控制弧焊機的開啟。本實用新型使用方便，不用專人拉閘、合閘，停焊後延時10秒左右自動斷電；引弧靈敏，只要焊條與工件相碰接觸的一瞬間(小於0.1秒)立即起弧焊接開始；節電效果顯著；可在金屬容器內進行焊接；由於控制部分與弧焊機組合面一體，體積小，便於使用，便於攜帶，且也便於管理和維修。本實用新型的控制部分可用於任何弧焊機上。
文檔編號B23K9/10GK202461775SQ20122010785
公開日2012年10月3日 申請日期2012年3月21日 優先權日2012年3月21日
發明者齊志朋 申請人:齊志朋