專利名稱：微機(jī)型開關(guān)電源直流弧焊機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是一種用于對金屬件進(jìn)行電弧焊接的焊接設(shè)備。
當(dāng)前廣泛使用的電弧焊接設(shè)備，大都采用工頻變壓器或電動發(fā)電機(jī)組把市電變成電弧焊所需的低電壓大電流電源。這類設(shè)備不但其穩(wěn)流特性差，效率低、而且很笨重。
本實用新型的目的就是要提供一種穩(wěn)流性能好、體積小、重量輕、工作穩(wěn)定可靠的直流弧焊設(shè)備。
本實用新型由機(jī)殼、焊接電源和焊把組成，並且其焊接電源是受微機(jī)控制系統(tǒng)控制的開關(guān)電源。


圖1為本實用新型的原理框圖，1為開關(guān)電源，2為微機(jī)控制系統(tǒng)3為焊把。開關(guān)電源1把輸入的市電UAC先轉(zhuǎn)變?yōu)楦哳l交流，然后再經(jīng)整流濾波后向焊把3與焊件之間提供低電壓大電流電源UJ，並將輸出電流的采樣信號UI和輸出電壓采樣信號UW分別回送到微機(jī)控制系統(tǒng)2。開關(guān)電源1輸出電壓的高低和輸出電流的大小，受微機(jī)控制系統(tǒng)2的控制。
由于以微機(jī)控制的開關(guān)電源作焊接電源，因此這種直流弧焊機(jī)具有效率高，穩(wěn)流性能好、重量輕、體積小、成本低和工作穩(wěn)定可靠等優(yōu)點。
圖1中開關(guān)電源1由整流濾波電路11，脈寬調(diào)制電壓調(diào)整電路12，功率電子開關(guān)電路13和電流輸出電路14組成。脈寬調(diào)制電壓調(diào)整電路12受微機(jī)控制系統(tǒng)2送出的脈沖信號UP控制；功率電子開關(guān)電路13的開關(guān)速率和斷續(xù)比，受微機(jī)控制系統(tǒng)2送出的兩個極性相反的高頻方波UK1、UK2控制，市電電壓UAC經(jīng)整流濾波電路11整流后，為脈寬調(diào)制電壓調(diào)整電路12並通過脈寬電壓調(diào)整電路12為功率電子開關(guān)電路13提供工作高壓直流電源。此直流電源通過功率電子開關(guān)電路13變?yōu)楦哳l脈沖(一般為每秒幾十千赫)，然后經(jīng)電流輸出電路14為焊把3和焊件之間提供低電壓大電流直流電源。電流輸出電路14同時給微機(jī)控制系統(tǒng)2的A／D1端口和A／D2端口輸出電流采樣信號UI和輸出電壓采樣信號UW(UI送A／D1口，UW送A／D2口)，以穩(wěn)定輸出電流和電壓值。
微機(jī)控制系統(tǒng)2由微機(jī)21、焊接電流調(diào)節(jié)器22，溫度傳感器23，告警信號電路24和穩(wěn)壓電源25組成。焊接電流調(diào)節(jié)器22送出控制信號給微機(jī)21的A／D3口，通過微機(jī)21調(diào)節(jié)控制信號UP的斷續(xù)比，就可調(diào)節(jié)輸出電流的設(shè)定值。如果操作者對電流選擇不當(dāng)，使焊接弧壓超過基本范圍，微機(jī)21就會通過輸出端口P1向告警信號電路24發(fā)出告警通知，則信號電路24發(fā)出可見可聞信號；當(dāng)輸出發(fā)生短路或焊條粘住在焊件上超過一定時間不能脫開時，則微機(jī)21根據(jù)電流采樣值自動調(diào)節(jié)電壓調(diào)整電路12，使輸出電流降低到最低值，並通過輸出端口P2發(fā)出告警信號；如果設(shè)備過載工作，使內(nèi)部器件溫度升高，當(dāng)溫度傳感器23輸出到A／D4口的信號超過設(shè)定保護(hù)值時，微機(jī)21即開閉功率電子開關(guān)電路13並通過輸出端口P3發(fā)出超溫信號，待溫度降至一定值后才自動恢復(fù)正常工作。
圖2為本實用新型的開關(guān)電源1的實施例電壓理圖。市電(380V或220V)經(jīng)整流濾波電路(圖中未畫出)后送來的直流電源接在UDH和UDL端子上，BG1的導(dǎo)通與截止受微機(jī)控制系統(tǒng)2送來的脈寬調(diào)制信號UP的控制，L1用作導(dǎo)通瞬間限流，R1和C1用作吸收關(guān)斷瞬間電流，C2為濾波電容。
大功率電子開關(guān)電路13由BG2～BG5組成，此為橋式開關(guān)電路，其導(dǎo)通與截止受微機(jī)送來的兩個極性相反互逆的、頻率為幾十千赫的非連續(xù)方波控制；二極管D1～D4起鉗位作用，R1～R5和C1～C6構(gòu)成吸收電路。
升流變壓器T4和二極管D5、D6，電容G7及軛流圈L2組成的整流濾波電路為電流輸出電路14主電路，並由軛源圈L3和二極管D7組成穩(wěn)弧電壓發(fā)生器，以並在空載時為焊把3送出穩(wěn)弧電壓。R6為限壓采樣電阻，當(dāng)電壓高至使穩(wěn)壓二極管D8反向?qū)〞r，BG6導(dǎo)通，形成分流，使輸出電壓降低。R7為限流電阻。R8與R9為輸出電壓采樣電路，送至微機(jī)21的A／D2口，以控制輸出電壓。C8為濾波電容，CT為電磁式高頻電流互感器，對輸出電流進(jìn)行采樣並送至微機(jī)21，以便控制輸出電流，R11為CT負(fù)載電阻。
圖3為焊接電流調(diào)節(jié)器22，溫度傳感器23和告警信號電路24的實施例電路原理圖。以電位器W1作焊接電流調(diào)節(jié)器，其中心抽頭接微機(jī)21的A／D3口，調(diào)節(jié)電位器W1即可調(diào)節(jié)焊接電流；R30和熱敏電阻Rt構(gòu)成溫度傳感器，輸出電壓Ut送至微機(jī)的A／D4口，以便測量溫度 D31、D32、R31、R32、R33、發(fā)光二極管DX1、DX2、DX3和揚聲器ys組成告警信號電路24，微機(jī)送出的告警信號通過P1、P2、P3口分別送至信號告警電路24的a、b、c端，當(dāng)焊機(jī)輸出電壓不正常，過流或超溫告警時，則相應(yīng)的指示燈DX1、DX2、或DX3亮，揚聲器ys發(fā)出警聲。
圖4畫出了微機(jī)21控制過程的流程框圖。
權(quán)利要求1.一種由機(jī)殼、焊接電源和焊把組成的微機(jī)型開關(guān)電源直流弧焊機(jī)，其特征在于焊接電源(1)是受微機(jī)控制系統(tǒng)控制的開關(guān)電源。
2.如權(quán)利要求1所述的微機(jī)型開關(guān)電源直流弧焊機(jī)，其特征在于所述的開關(guān)電源(1)是由整流濾波電路(11)，脈寬調(diào)制電壓調(diào)整電路(12)，功率電子開關(guān)電路(13)和電流輸出電路(14)組成，脈寬調(diào)制電壓調(diào)整電路(12)受微機(jī)控制系統(tǒng)(2)送出的脈沖信號(UP)控制、功率電子開關(guān)電路(13)的開關(guān)速率和斷續(xù)比受微機(jī)控制系統(tǒng)(2)送出的兩個極性相反的高頻方波(UK1、UK2)控制，電流輸出電路(14)一方面為焊把(3)與焊件之間提供低電壓大電流電源，另一方面給微機(jī)控制系統(tǒng)(2)的A／D1端口和A／D2端口回送輸出電流采樣信號(UI)和輸出電壓采樣信號 (UW)。
3.如權(quán)利要求2所述的微機(jī)型開關(guān)電源弧焊機(jī)，其特征在于微機(jī)控制系統(tǒng)(2)，是由微機(jī)(21)、焊接電流調(diào)節(jié)器(22)、溫度傳感器(23)、告警信號電路(24)和穩(wěn)壓電源(25)組成，焊接電流調(diào)節(jié)器(22)和溫度傳感器(23)的輸出信號分別送給微機(jī)(21)的A／D3口和A／D4口，微機(jī)送出的告警信號通過輸出口(P1、P2、P3)送給告警信號電路(34)。
專利摘要本實用新型是一種對金屬件進(jìn)行電弧焊接的焊接設(shè)備，由機(jī)殼、焊把和微機(jī)控制系統(tǒng)控制的開關(guān)電源組成。它與常用的采用工頻變壓器或電動發(fā)電機(jī)組作焊接電源的普通直流電弧焊機(jī)相比、具有效率高、穩(wěn)流性能好、重量輕、體積小、成本低和工作穩(wěn)定可靠等優(yōu)點。
文檔編號B23K9/10GK2195996SQ9321087
公開日1995年5月3日 申請日期1993年4月24日 優(yōu)先權(quán)日1993年4月24日
發(fā)明者施亞民 申請人:施亞民