專利名稱：電子脈沖電焊機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種輸出功率調(diào)整范圍寬的工作穩(wěn)定的電子脈沖電焊機(jī)。它包括有由脈沖信號(hào)源控制的雙向可控硅調(diào)壓電路、電子開關(guān)電路、過壓保護(hù)電路和過流保護(hù)電路。
本人的中國(guó)專利號(hào)90200497.2的《無電源變壓器的電焊機(jī)》公開了一種脈沖電焊機(jī)，首次提出了將脈沖機(jī)制應(yīng)用在電焊機(jī)上，但輸出功率(電壓、電弧)不穩(wěn)定，尚不能用在焊接生產(chǎn)上。
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種輸出功率穩(wěn)定的能滿足高質(zhì)量焊接要求的電子脈沖電焊機(jī)。
本發(fā)明的任務(wù)是以如下方式完成的，這種電子脈沖電焊機(jī)包括有由脈沖信號(hào)控制的雙向可控硅調(diào)壓電路、電子開關(guān)、過壓保護(hù)電路、過流保護(hù)電路，其特征在于還有與雙向可控硅調(diào)壓電路串接的兩級(jí)串接的雙向可控硅調(diào)壓電路。
由于采用三級(jí)分別由三個(gè)脈沖信號(hào)源控制的雙向可控硅調(diào)壓，使輸出的工作脈沖電壓、電弧穩(wěn)定，能滿足高質(zhì)量的焊接要求。
本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)及工作情況由以下實(shí)施例及其附圖給出。


圖1是本發(fā)明給出的電子脈沖電焊機(jī)的電路原理方框圖；圖2是本發(fā)明給出的實(shí)施例1的電路原理圖；圖3是實(shí)施例的輸出電壓波形圖；圖4是實(shí)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。這種電子脈沖電焊機(jī)包括有由脈沖信號(hào)控制的雙向可控硅調(diào)壓電路[10]、電子開關(guān)[70]、過壓保護(hù)電路[50]、過流保護(hù)電路[40]，還有與雙向可控硅調(diào)壓電路[10]串接的兩級(jí)串接的雙向可控硅調(diào)壓電路[20]、[30]。在雙向可控硅調(diào)壓電路[10]、[20]和[30]之間的結(jié)點(diǎn)a、b上分別接有可根據(jù)電壓波動(dòng)自動(dòng)調(diào)節(jié)的電子分流電阻[21]、[22]。電子分流電阻[21]是在雙向可控硅KS23的兩極并接串聯(lián)的電容C22和電阻R24，其結(jié)點(diǎn)通過一雙向二極管KS24接KS23的控制極，KS23與電阻R25串接后，與電阻R22并接，電子分流電阻[22]是雙向可控硅KS25的兩極并接串聯(lián)的電容C23和電阻R26，其結(jié)點(diǎn)通過一雙向二極管KS26接KS25的控制極，KS25與電阻R27串接后，與電阻R23并接。在第三級(jí)雙向可控硅調(diào)壓電路[30]兩端接有引孤電路[80]，引弧電路[80]是一由脈沖信號(hào)控制的雙向可控硅調(diào)壓電路與一引弧開關(guān)K3串接構(gòu)成，或直接由微機(jī)控制。
實(shí)施例1其電路原理圖見圖2，它是由最簡(jiǎn)易的阻容電路的充放電構(gòu)成的脈沖信號(hào)源控制雙向可控硅的導(dǎo)通角調(diào)壓的，工作情況如下，接上電源，指示燈DX1亮，當(dāng)合上開關(guān)K1，指示燈DX2亮，風(fēng)扇X工作，開關(guān)K1串接在零線上的電子開關(guān)接通，電子開關(guān)是并接的兩個(gè)雙向可控硅KS71、KS72，開關(guān)K1是串接在兩控制極之間，三級(jí)串接的雙向可控硅調(diào)壓電路工作，輸出電壓表V顯示電壓數(shù)值，雙向可控硅KS11的控制極通過雙向二極管KS12將電容C11和電阻R11充放電產(chǎn)生的脈沖信號(hào)接收，控制KS11的導(dǎo)通過角，完成第一級(jí)調(diào)壓；第二級(jí)是由雙向二極管KS22將電容21和電阻21充放電產(chǎn)生的脈沖信號(hào)提供給雙向可控硅KS21，控制其導(dǎo)通角完成第二級(jí)調(diào)壓；電容C31和電位器W31的充放電產(chǎn)生的脈沖信號(hào)通過雙向二極管KS32控制雙向可控硅KS31的導(dǎo)通角，調(diào)節(jié)電位器W31可調(diào)節(jié)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(cè)輸出電流。
在a點(diǎn)和b點(diǎn)分別接有電子分流電阻21、22，分流電阻21，在雙向可控硅調(diào)壓電路[10]、[20]和[30]之間的結(jié)點(diǎn)a、b上均接有可根據(jù)電壓波動(dòng)自動(dòng)調(diào)節(jié)的電子分流電阻[21]、[22]。當(dāng)電網(wǎng)或負(fù)載變化引起a、b點(diǎn)電壓波動(dòng)，電子分流電阻21、22起到自動(dòng)調(diào)節(jié)作用，如a點(diǎn)電壓升高雙向可控硅KS23的瞬間導(dǎo)通量增大，內(nèi)阻減小，分流增大，使a點(diǎn)電位降低，使輸出保持穩(wěn)定，如a點(diǎn)電位降低，雙向可控硅KS23的瞬時(shí)導(dǎo)通量減小，內(nèi)阻增大，其分流減小，使a點(diǎn)電位升高，自動(dòng)調(diào)節(jié)使輸出保持穩(wěn)定，b點(diǎn)的分流電阻22也一樣，有這兩個(gè)自動(dòng)調(diào)節(jié)分流電阻21、22的作用，使該電焊機(jī)輸出電弧更穩(wěn)定，工作更安全可靠。
電子開關(guān)是接市電零線端子E2和搭鐵線端E4之間的一對(duì)反向并聯(lián)的雙向可控硅KS71、KS72，即雙向可控硅KS71的陽極接雙向可控硅KS72的陰極，KS71的陰極接KS72的陽極，過流保護(hù)繼電器的一組常閉觸點(diǎn)J41-1、過壓保護(hù)繼電器的一組常閉觸點(diǎn)J51-1和開關(guān)K1串接在KS71和KS72的兩控制極之間，當(dāng)兩控制極接通時(shí)電子開關(guān)導(dǎo)通，兩控制極斷路，電子開關(guān)斷開。無輪過流或過壓都能使電子開關(guān)斷開。
該機(jī)能滿足各種不同厚薄焊件的焊接要求，在小功率輸出時(shí)不易引弧，增加引弧電路80，可解決在小功率輸出時(shí)不易引弧的問題，引弧電路也是一個(gè)簡(jiǎn)單的雙向可控硅調(diào)壓電路，雙向可控硅KS81通過它的脈沖信號(hào)源電路即電容C81、電阻R81和雙向二極管KS82給KS81的控制極提供一固定脈沖信號(hào)源，控制KS81的導(dǎo)通角，使之輸出一固定值的脈沖電壓，通過引弧開關(guān)K3提供在薄件焊接小功率輸出時(shí)用的引弧電壓，解決了小功率輸出時(shí)不易引弧的問題。
過壓保護(hù)電路50的工作原理是變壓器B2的初極并接在該電焊機(jī)的輸出端上，變壓器B2取樣電壓經(jīng)整流二極管D51-D54整流，電容C51濾波，電阻R51與電位器W51降壓輸出，經(jīng)運(yùn)算放大電路IC51，輸出接可控硅TS51的控制極，IC51的參考電位由電阻R52和R53分壓取得，當(dāng)過壓時(shí)IC51輸出高電位，使TS51導(dǎo)通，繼電器J51工作，其一組常閉觸點(diǎn)J51-1將電子開關(guān)關(guān)斷，同時(shí)另一組常閉觸點(diǎn)J51-2也將第一級(jí)雙向可控硅調(diào)壓電路的脈沖信號(hào)源切斷，無電壓輸出，雙保險(xiǎn)。
過流保護(hù)電路40，是由電流互感器LH41將電流信號(hào)采集后，經(jīng)整流二極管D41-D44整流，電阻R41降壓，電容C41濾波后，由電位器W41輸出至運(yùn)放集成電路IC41，其參考電位由電阻R42和R43分壓取得，當(dāng)過流時(shí)IC41輸出高電位，使可控硅TS41導(dǎo)通，繼電器J41線包得電吸合，其常閉觸點(diǎn)J41-1斷開，將電子開關(guān)關(guān)斷，即從零線切斷，同時(shí)另一常閉觸點(diǎn)J41-2也將第一級(jí)雙向可控硅調(diào)壓電路的脈沖信號(hào)源切斷，從火線切斷無電壓輸出。
穩(wěn)壓電源60由變壓器B1經(jīng)整流二極管D61-D64整流，電容C61濾波至三端穩(wěn)壓電路IC61穩(wěn)壓后通過復(fù)位開關(guān)供給過流保護(hù)電路40和過壓保護(hù)電路50的電源。復(fù)位開關(guān)K2是在過壓或過流保護(hù)斷電后，重新啟動(dòng)前按一下復(fù)位開關(guān)K2，切斷過壓和過流保護(hù)電路的電源，使運(yùn)算放大電路復(fù)位還原用。
實(shí)施例2，見圖4，它是由微機(jī)控制雙向可控硅調(diào)壓的，與實(shí)施例1不同之處在于脈沖信號(hào)是由微機(jī)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硅KS11、KS21、KS31和KS81的控制極，由微機(jī)分別控制其導(dǎo)通時(shí)間和導(dǎo)通角，圖3中u2是焊接薄板時(shí)的一種電壓輸出波形；u3是焊接厚板時(shí)的一種電壓波形。根據(jù)被焊件的不同材料厚、薄不同，由微機(jī)控制，使本電焊機(jī)工作更加安全可靠。
本發(fā)明給出的電子脈沖電焊機(jī)是以脈沖為焊接電源的全電子化電焊機(jī)，經(jīng)測(cè)試證明，與現(xiàn)有的其它各焊機(jī)比較，具有以下優(yōu)點(diǎn)體積小、重量輕，便于攜帶，生產(chǎn)該電焊機(jī)能節(jié)省大量原材料，比一般焊機(jī)節(jié)電50％以上，對(duì)電網(wǎng)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(chuàng)造一機(jī)多功能化，不僅可焊接采用低炭鋼焊條、高炭鋼焊條，也可焊接不銹鋼等采用多種材質(zhì)的焊條。因它有負(fù)、正脈沖，可直接取代交流型式和直流型式的電焊機(jī)的全部功能，而且克服了直流焊機(jī)的偏垂現(xiàn)象，由于本發(fā)明給出的電焊機(jī)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(zhì)量高，更為突出的是可使現(xiàn)有焊條的熔化電流標(biāo)稱值減小二分之一，而焊接熔深度高達(dá)三分之二。安全自動(dòng)保護(hù)，電焊機(jī)輸出端允許在額定輸出電流下長(zhǎng)時(shí)間地短路?？膳c微機(jī)聯(lián)網(wǎng)，非常適合大機(jī)群焊接流水線上。
權(quán)利要求
1.電子脈沖電焊機(jī)，它包括有由脈沖信號(hào)控制的雙向可控硅調(diào)壓電路[10]、電子開關(guān)[70]、過壓保護(hù)電路[50]、過流保護(hù)電路[40]，其特征在于還有與雙向可控硅調(diào)壓電路[10]串接的兩級(jí)串接的雙向可控硅調(diào)壓電路[20]、[30]。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子脈沖電焊機(jī)，其特征在于在雙向可控硅調(diào)壓電路[10]、[20]和[30]之間的結(jié)點(diǎn)a、b上分別接有可根據(jù)電壓波動(dòng)自動(dòng)調(diào)節(jié)的電子分流電阻[21]、[22]。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子脈沖電焊機(jī)，其特征在于電子分流電阻[21]是在雙向可控硅KS23的兩極并接串聯(lián)的電容C22和電阻R24，其結(jié)點(diǎn)通過一雙向二極管KS24接KS23的控制極，KS23與電阻R25串接后，與電阻R22并接，電子分流電阻[22]是雙向可控硅KS25的兩極并接串聯(lián)的電容C23和電阻R26，其結(jié)點(diǎn)通過一雙向二極管KS26接KS25的控制極，KS25與電阻R27串接后，與電阻R23并接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子脈沖電焊機(jī)，其特征在于在第三級(jí)雙向可控硅調(diào)壓電路[30]兩端接有引弧電路[80]，引弧電路[80]是一由脈沖信號(hào)控制的雙向可控硅調(diào)壓電路與一引弧開關(guān)K3串接構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電子脈沖電焊機(jī)，它包括有由脈沖信號(hào)控制的雙向可控硅調(diào)壓電路(10)、電子開關(guān)(70)、過壓保護(hù)電路(50)、過流保護(hù)電路(40)，其特征在于還有與雙向可控硅調(diào)壓電路(10)串接的兩級(jí)串接的雙向可控硅調(diào)壓電路(20)、(30)。另外還有電子分流電路和功率輸出時(shí)用的引弧電路，該電焊機(jī)具有體積小、重量輕，工作穩(wěn)定可靠。無論對(duì)厚、薄焊件，無論何種材質(zhì)的焊件焊接都能滿足高質(zhì)量的焊接要求，能取代多種焊機(jī)。
文檔編號(hào)B23K9/10GK1156071SQ96100428
公開日1997年8月6日 申請(qǐng)日期1996年2月2日 優(yōu)先權(quán)日1996年2月2日
發(fā)明者李忠勝, 李東寧, 李慧 申請(qǐng)人:李忠勝