專利名稱：焊機及其采用的電磁開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及焊機，特別是涉及防止開閉焊機輸入電流的電磁開關(guān)的燒損。
迄今利用電磁開關(guān)來開閉輸入功率的焊機，多數(shù)已經(jīng)實用化。在不進行焊接時采用電磁開關(guān)來防止供給主變壓器的勵磁電流等的浪費。
以往的關(guān)于采用電磁開關(guān)開閉輸入功率的焊機可用圖6來說明。圖6表示以前的焊機中的焊接用主變壓器、電磁開關(guān)及控制電磁開關(guān)開閉的電路連接的主要部分電路圖。
在圖6中，有三相交流輸入端子R、S及T，它們通過3個電磁開關(guān)接點MSa-1與焊機的主變壓器1相連接。另外，三相交流的輸入端子中的2個端子(圖6中的R及T)與控制電源開關(guān)2連接，在其2次側(cè)構(gòu)成電磁開關(guān)的控制回路。在控制電源開關(guān)2的2次側(cè)的2根母線3與4之間有關(guān)斷延時計時器T的接點Ta與電磁開關(guān)MS的線圈串接，同樣在2根母線3與4中間有關(guān)斷延時計時器T的線圈與控制繼電器CR的接點CR1a-1串聯(lián)連接。并且與上述回路獨立地，起動開關(guān)TS的接點與控制繼電器CR1的線圈及電源8串聯(lián)連接構(gòu)成焊接控制回路9。
對圖6所示的回路動作加以說明。起動開關(guān)TS一閉合(通常起動開關(guān)拉鉤狀地裝在焊接焊炬上，稱為焊炬開關(guān))控制繼電器CR1被激勵而接通?？刂评^電器CR1的接點CR1a因與關(guān)斷延時計時器T的線圈串聯(lián)連接，所以關(guān)斷延時計時器T被激勵而接通，關(guān)斷延時計時器T的接點Ta則閉合，于是電磁開關(guān)MS的線圈被激勵而投入工作。因此電磁開關(guān)MS的3個接點MSa-1一齊閉合使焊接主變壓器得到供電可以進行焊接工作。起動開關(guān)TS一旦開路(打開狀態(tài))則控制繼電器線圈CR1的激勵被解除，其接點CR1a馬上打開。在2根母線3與4之間的接點CR1a與串聯(lián)連接的關(guān)斷延時計時器T的線圈由于接點CR1a開路則解除激勵，但其接點Ta在打開時因有延時特性，在預(yù)先設(shè)定的時間之后開路，解除電磁開關(guān)MS線圈的通電。電磁開關(guān)的線圈MS一旦不通電則馬上3個接點MSa-1開路，切斷對主變壓器1的供電。
如上所述將起動開關(guān)TS開路一定時間后自動解除電磁開關(guān)MS的通電的回路(圖6中的6)一般稱為節(jié)能回路。假如，接著起動開關(guān)TS的斷開而沒有該延遲時間，則在焊接電弧持續(xù)期間存在電磁開關(guān)MS斷開的可能性。如果在焊接電弧持續(xù)期間電磁開關(guān)MS斷開，則其接點MSa要切斷大電流，接點MSa的壽命將變短。因此，如上述說明那樣，從起動開關(guān)TS的斷開起，于預(yù)先設(shè)定的時間之后斷開電磁開關(guān)MS。該延遲時間一般為數(shù)分鐘。
但是這樣構(gòu)成的回路，電磁開關(guān)MS的線圈只能用在正常的電壓下才能正常地工作，而由于某種原因在加到電磁開關(guān)MS的線圈上的電壓過低時存在會發(fā)生電磁開關(guān)線圈燒損的問題。
圖7表示加在電磁開關(guān)MS線圈上的電壓過低的原因之一的事例。在圖7中表示主變壓器之外還接有三相并聯(lián)負荷10，電磁開關(guān)MS的線圈接在R相與S相之間的情況。如假對這樣連接的焊機供給的3相電源中缺少S相。雖然R相與S相之間無電壓供給，但在圖7中用粗線表示的通路，電磁開關(guān)MS的線圈與并聯(lián)負荷10的1相是串接，會有R相與T相間的電壓作用的迂回回路。加到電磁開關(guān)MS線圈上的電壓是按電磁開關(guān)MS線圈與并聯(lián)負荷10的1相內(nèi)部阻抗之比成為R相與T相間電壓的分壓，所以電壓很低。
圖8表示加到電磁開關(guān)MS的線圈上的電壓與線圈電流的關(guān)系。加到線圈上的電壓(以下稱線圈電壓)增加則線圈流過的電流(以下稱線圈電流)也增加，但線圈電壓達到投入電壓Eon時電磁開關(guān)開始接通，其接點MSa閉合。電磁開關(guān)MS一旦接通則線圈電流立即減少，而電磁開關(guān)MS在接通前的線圈電流達到額定電流值P的幾倍(圖8例中約7倍)。因此，如圖8所示，例如由于S相為缺相在電磁開關(guān)MS的線圈未加正常電壓時，線圈電壓達不到投入電壓Eon，有額定電流值P幾倍的很大線圈電流照樣流動但電磁開關(guān)MS仍處于不接通狀態(tài)。這樣異常大的線圈電流讓它繼續(xù)流動則電磁開關(guān)的線圈在幾分到十幾分鐘就燒損。
本發(fā)明的目地是提供在即使由于某種原因電磁開關(guān)的線圈加有異常低的電壓的情況下，也能防止電磁開關(guān)線圈燒損的焊機。
本發(fā)明的第1方案的焊機由以下部分構(gòu)成開閉給焊機供給的電力的電磁開關(guān)，根據(jù)焊機起動用的起動信號控制電磁開關(guān)開閉的控制回路，以及上述電磁開關(guān)的自保持回路；該自保持回路當控制上述電磁開關(guān)回路的電壓低于電磁開關(guān)的釋放電壓值時能強制解除上述電磁開關(guān)的自保持。
此外，第1方案的焊機具有與焊機起動信號接通同步閉合，由規(guī)定時間后打開的回路使電磁開關(guān)投入工作的控制回路。
本發(fā)明的第2方案的焊機由開閉給焊機供給的電力的電磁開關(guān)及由為起動焊機的起動信號控制上述電磁開關(guān)開閉的控制回路構(gòu)成，上述電磁開關(guān)構(gòu)成為在其線圈溫度升到規(guī)定值以上時能自己切斷線圈電流。
本發(fā)明的電磁開關(guān)具備打開閉合回路的接點、驅(qū)動該接點的線圈、配置在線圈旁邊探測該線圈溫度的測溫元件、以及通過該測溫元件測得超過規(guī)定值的線圈溫度來切斷線圈電流的裝置。
根據(jù)上述第1方案的焊機，因為在控制電磁開關(guān)回路的電壓降到電磁開關(guān)的釋放電壓值以下時則強制解除該電磁開關(guān)的自保持，不給電磁開關(guān)的線圈加電壓，所以能得到電壓很低也不會燒損線圈的高可靠性的焊機。
再根據(jù)第2方案的焊機，因為它用的電磁開關(guān)探測線圈的溫度，在線圈溫度超過規(guī)定值的高溫的情況下，能自己切斷線圈電流，所以能得到即使在控制電磁開關(guān)的回路電壓降到電磁開關(guān)的釋放電壓值以下時，線圈的電流被切斷而不會燒損線圈的高可靠性的焊機。


圖1表示本發(fā)明的第1實施例的焊機其電磁開關(guān)的控制回路圖。
圖2是本發(fā)明第1實施例的定時流程圖。
圖3是表示本發(fā)明第1實施例中電磁開關(guān)的線圈電壓與線圈電流關(guān)系的特性圖。
圖4是本發(fā)明的第1實施例中省略節(jié)能回路時的定時流程圖。
圖5表示本發(fā)明的第2實施例焊機的電磁開關(guān)控制回路的電路圖。
圖6表示以往的焊機的電磁開關(guān)控制回路圖。
圖7表示三相輸入有1相欠相時的迂回回路圖。
圖8是表示以往焊機中電磁開關(guān)的線圈電壓與線圈電流關(guān)系的特性圖。
首先，關(guān)于本發(fā)明的第1實施例用圖1加以說明。圖1是表示輸入三相交流電源的焊機的主變壓器，開關(guān)該主變壓器1次側(cè)的電磁開關(guān)，以及控制此電磁開關(guān)開閉的控制回路的電路圖。
首先，主變壓器1通過其各相的電磁開關(guān)的三個接點MSa-1連接三相電源。從三相電源中的1相經(jīng)過控制電源開關(guān)2對電磁開關(guān)的控制回路供電。在控制電源開關(guān)2的2次側(cè)有開路延時計時器T的接點Ta，電磁開關(guān)MS的線圈，繼電器CR2的b接點CR2b，以及繼電器CR1的a接點CR1a-1串聯(lián)連接，其串聯(lián)回路接到控制電源開關(guān)2的2次側(cè)母線3與4之間。串接的繼電器CR2的b接點CR2b與繼電器CR1的a接點CR1a-1、再與電磁開關(guān)MS的a接點MSa-2并聯(lián)連接。而且，開路延時計時器T的線圈與繼電器CR1的a接點的串聯(lián)回路接在母線3與母線4之間。
另外，9是由起動開關(guān)TS開始操作焊接的回路，由起動開關(guān)TS與繼電器CR1的線圈與直流電源8串聯(lián)連接構(gòu)成閉合回路。在此串接回路中的繼電器CR1的線圈上，并聯(lián)有CR1的a接點CR1a-3與繼電器CR2的線圈串接的回路，而且，在繼電器CR2的線圈上并接有電容器C1。
在如上構(gòu)成的回路中，起動開關(guān)TS一旦接通則繼電器CR1通電其接點CR1a-1、CR1a-2以及CR1a-3一齊閉合。通過接點CR1a-2閉合，開路延時計時器T通電其接點Ta閉合。由于接點CR1a-1及Ta閉合則電磁開關(guān)線圈MS通電，其3個接點MSa-1與MSa-2同時閉合。此時繼電器CR2的線圈上由于接有電容器，加在線圈上的電壓上升遲后，在繼電器接點CR1a-3閉合后稍遲后其接點CR2b才動作。與電磁開關(guān)線圈MS串接的接點CR2b因為是b接點(常閉接點)，CR2b動作則回路斷開。其結(jié)果，接點CR1a-1與CR2b的串聯(lián)回路斷開，在其接點CR1a-1與CR2b的串聯(lián)回路中因為并聯(lián)有電磁開關(guān)的接點MSa-2，所以電磁開關(guān)仍繼續(xù)保持通電狀態(tài)。即電磁開關(guān)MS用自己的接點MSa-2保持自己線圈通電成為自保持狀態(tài)。
在運種狀態(tài)下起動開關(guān)TS一斷開，則繼電器CR1立即解除通電，其接點CR1a-1、CR1a-2及CR1a-3一齊打開。由于接點CR1a-2打開，開路延時計時器解除通電，但其接點Ta由于開路延時特性在經(jīng)過規(guī)定的延時后開路。由于接點Ta的開路電磁開關(guān)線圈MS解除通電，其所有接點MSa-1與MSa-2一齊開路。由于接點MSa-1的開路，給焊接變壓器的供電被切斷于是焊接工作結(jié)束。又因接點MSa-2的開路，電磁開關(guān)MS的自保持也解除。而繼電器CR2的線圈由于有電容器C1并聯(lián)，繼電器CR2在起動開關(guān)TS開路后有某些延時才開路。
以上說明了關(guān)于回路供給正常電壓時的正常工作情況。圖2表示在供給正常電壓情況下各開關(guān)，各繼電器、計時器以及電磁開關(guān)的投入斷開的定時。在圖2中控制電源開關(guān)S1已預(yù)先投入。起動開關(guān)TS一閉合則繼電器CR1、開路延時計時器T以及電磁開關(guān)MS則一齊投入，繼電器CR2在只延時t1后投入。此t1是由于電容器C1的延遲時間，只在此期間接點CR1a-1及CR2b的串聯(lián)回路閉合給線圈加電壓，電磁開關(guān)MS投入工作。經(jīng)過時間t1后電磁開關(guān)MS利用其接點MSa-2保持。起動開關(guān)TS的接點一打開繼電器CR1立即打開，經(jīng)時間t2后繼電器CR2則打開，此時間t2是由于電容器C1的遲后時間。起動開關(guān)TS開路后在規(guī)定的時間t3之后開路延時計時器T的接點(Ta)才開路。此時間t3是根據(jù)開路延時計時器T具有的延時特性的時間，它是在焊接停止時防止焊機主變壓器浪費電力的時間，稱為節(jié)能時間。
其次，就供給電壓異常低時的情況加以說明。例如，如前面例子說明的那樣，在三相電源內(nèi)有1相欠相時，控制回路的電壓變?yōu)楹艿汀?br> 從起動開關(guān)TS閉合之前起控制回路的電壓降低，在未達到電磁開關(guān)MS的投入電壓時，起動開關(guān)TS閉合后馬上繼電器CR1通電其接點CR1a-2閉合，開路延時計時器線圈T通電。在控制回路的電壓過低開路延時計時器T也未投入時，因其接點Ta未閉合電磁開關(guān)線圈MS不通電?？刂苹芈返碾妷何催_到電磁開關(guān)MS的投入電壓，但開路延時計時器T達到投入電壓時，則開路延時計時器T投入，其接點Ta閉合。接點Ta一閉合由于接點CR1a-1已經(jīng)閉合，電磁開關(guān)MS的線圈加上電壓，但因未達到電磁開關(guān)MS的投入電壓，所以電磁開關(guān)MS不投入。這種狀態(tài)正如以往例子所述，在電磁開關(guān)MS的線圈因有過大電流流通，任其運樣下去會燒損線圈。
然而，在本發(fā)明的第1實施例中，起動開關(guān)TS閉合繼電器CR1投入后只延遲時間t1繼電器CR2就投入。此繼電器CR2的接點CR2b因與繼電器CR1的接點CR1a-1串聯(lián)連接，由于繼電器CR2投入，接點CR1a-1與接點CR2b的串接回路是開路。因此，雖然一時電磁開關(guān)MS的線圈加有較低(不足的)電壓，但因繼電器CR2投入故電磁開關(guān)MS的線圈由于解除低壓通電，不致燒損電磁開關(guān)。
關(guān)于電磁開關(guān)MS一旦投入之后，控制回路的電壓很低，在電磁開關(guān)MS的釋放電壓以下時的情況加以說明。電磁開關(guān)已經(jīng)投入的情況下，在成為釋放電壓以下時則打開。如果起動開關(guān)TS閉路后經(jīng)過t1，保持電磁開關(guān)MS的只是其接點MSa-2，如果接點MSa-2打開，則解除電磁開關(guān)MS的線圈的低電壓通電，所以電磁開關(guān)MS不致燒損。假如，即便起動開關(guān)TS投入后未經(jīng)過時間t1的情況下，因為t1是極短時間，接點CR1a-1與接點CR2b的串接回路立即開路，電磁開關(guān)MS的線圈的低壓通電則被解除。電磁開關(guān)MS斷開后即便假如起動開關(guān)TS依然閉合，雖然接點CR1a-1閉合但因為接點CR2b打開，電磁開關(guān)MS的線圈未加電壓。接點CR1a-1與接點CR2b的串接回路只在起動開關(guān)TS閉合后的時間t1內(nèi)閉合。因此，控制回路的電壓即便恢復(fù)到正常值時，起動開關(guān)TS一旦開路，只要未再投入則電磁開關(guān)MS的線圈不會加有電壓。
圖3表示本發(fā)明的第1實施例的焊機中的加在電磁開關(guān)MS線圈上的電壓與線圈電流的關(guān)系。在圖3中ER為額定電壓、Eon為投入電壓、Eoff為打開電壓。自接近額定電壓ER的通電狀態(tài)將線圈電壓慢慢下降，線圈電流也慢慢下降。電壓即便下降到投入電壓Eon電磁開關(guān)MS繼續(xù)保持接通，但是電壓下降至打開電壓Eoff則電磁開關(guān)MS斷開。與電磁開關(guān)MS斷開的同時，由于加給電磁開關(guān)MS線圈的電壓停止，故不會有象圖8所示的例子那樣的過大電流流通。
圖4表示將圖1所示回路中取消節(jié)能回路6之后圖1的變形回路中的各種開關(guān)、各種繼電器以及電磁開關(guān)的投入打開的計時流程圖。這里未畫回路圖但從圖1的回路圖取消開路延時計時器T，其接點Ta及接點CR1a-2，而且將電磁開關(guān)MS的線圈一邊直接接到母線3。
在這樣的回路圖上，如圖4所示，起動開關(guān)TS一投入，繼電器CR1及電磁開關(guān)MS則一齊投入、繼電器CR2只遲后時間t1投入。此時間t1是電容器C1的延遲時間，只在此時間內(nèi)接點CR1a-1與CR2b的串接回路閉合，在此過程電磁開關(guān)MS投入。經(jīng)過時間t1后則電磁開關(guān)MS用其接點MSa-2來保持。起動開關(guān)TS的接點一打開則繼電器CR1立即打開，在時間t2后繼電器CR2打開。此時間t2為電容器C1的延遲時間。在此回路中因無節(jié)能回路6，電磁開關(guān)MS只在控制電源開關(guān)2閉合狀態(tài)下持續(xù)其投入狀態(tài)。
這樣即便在沒有節(jié)能回路6的回路中，自起動開關(guān)TS投入經(jīng)過時間t1后，電磁開關(guān)MS只用其接點MSa-2來保持。因此，加在電磁開關(guān)MS上的電壓很低一旦電磁開關(guān)MS斷開后，只要將起動開關(guān)TS開路而不再閉合，則電磁開關(guān)MS不再投入。
從上述說明可見，根據(jù)本發(fā)明的第1實施例的焊機，不論加到電磁開關(guān)MS的電壓在任何時刻變得異常降低，都可以完全避免發(fā)生燒損電磁開關(guān)的情況?？梢园押笝C的可靠性做得很高。
其次，關(guān)于本發(fā)明的第2實施例，用圖5進行說明。圖5表示采用三相交流電源作為輸入的焊機的主變壓器，開閉主變壓器1次側(cè)的電磁開關(guān)，以及控制電磁開關(guān)開合的控制回路。與圖1所示的第1實施例結(jié)構(gòu)相同者，采用的符號也相同。
首先，主變壓器1其各相通過電磁開關(guān)的3個接點MSa-1與三相電源連接。從三相電源中的1相經(jīng)控制電源開關(guān)2供電給電磁開關(guān)的控制回路。控制電源開關(guān)2的2次側(cè)的2根母線3與4中1根母線(此實例為母線4)連接有測溫傳感器，測溫接點Thp的另端與母線5連接。
在控制回路的母線3與5之間有關(guān)斷延時計時器T的接點Ta與電磁開關(guān)MS的線圈串聯(lián)連接，同樣在2根母線3與5之間有關(guān)斷延時計時器T的線圈與控制繼電器CR的接點CRa串聯(lián)連接。而且與上述回路獨立地，由起動開關(guān)TS的接點與控制繼電器CR的線圈及電源8串聯(lián)連接構(gòu)成焊接控制回路9。
說明圖5所示回路的作用。基本作用與在圖6表示的以前焊機相同，現(xiàn)再加以說明。起動開關(guān)TS投入則控制繼電器CR1通電接通?？刂评^電器CR1的接點CR1a-1因與關(guān)斷延時計時器T的線圈串聯(lián)連接，關(guān)斷延時計時器T通電接通，其接點Ta閉合。由于關(guān)斷延時計時器T的接點Ta閉合電磁開關(guān)MS的線圈通電投入。因此，電磁開關(guān)的3個接點MSa-1一齊閉合于是焊接主變壓器得到供電可進行焊接作業(yè)。起動開關(guān)TS一開路(打開狀態(tài))則控制繼電器CR1線圈的通電解除，其接點CR1a-1立即打開。與在2根母線3及5間接點CR1a-1串聯(lián)連接的關(guān)斷延時計時器線圈T由于接點CR1a-1開路而解除通電，但其接點Ta在開路時因有延時特性在設(shè)定的時間后開路，于是解除電磁開關(guān)MS的線圈的通電。電磁開關(guān)MS的線圈通電一解除則其3個接點MSa-1開路切斷對主變壓器1的供電。
以上是對控制回路正常供給電壓的情況的說明。其次是關(guān)于控制回路供給異常低的電壓時的說明。在圖5回路中采用的測溫接點Thp是具有在檢測規(guī)定值以上的溫度時打開回路的裝置的器件、此測溫接點Thp為了確切地檢測電磁開關(guān)線圈的溫度設(shè)置在電磁開關(guān)線圈旁邊。假設(shè)由于某種原因加在電磁開關(guān)MS的線圈上的電壓是異常低的情形。在這樣情況下，根據(jù)用圖8介紹的那樣，由于會有額定電壓時的幾倍的電流流過線圈，線圈的溫度則急速上升。但是根據(jù)第2實施例的焊機，由于測溫接點Thp檢測線圈的溫升其接點打開可切斷加在電磁開關(guān)MS線圈的電壓，不會燒損電磁開關(guān)MS的線圈。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的第2實施例的焊機，即便由于某種原因加在電磁開關(guān)MS的線圈上的電壓異常低的情況下，也能經(jīng)濟而確切地防止電磁開關(guān)的燒損。
權(quán)利要求
1．一種焊機，由開閉給焊機供給的電力的電磁開關(guān)，根據(jù)起動前述焊機的起動信號控制上述電磁開關(guān)開閉的控制回路以及使上述電磁開關(guān)自保持的自保持回路構(gòu)成，上述自保持回路構(gòu)成為在控制電磁開關(guān)的回路電壓下降至電磁開關(guān)的打開電壓以下時，強制解除上述電磁開關(guān)的自保持。
2．權(quán)利要求1所述的焊機，具有通過與焊機的起動信號接通而同步閉合，在規(guī)定時間后打開的回路使電磁開關(guān)投入的控制回路。
3．一種焊機，由開閉供給焊機的電力的電磁開關(guān)，根據(jù)起動前述焊機的起動信號控制上述電磁開關(guān)開閉的控制回路構(gòu)成，上述電磁開關(guān)構(gòu)成為當其線圈溫度升至規(guī)定值以上時自己切斷線圈的電流。
4．一種電磁開關(guān)，備有開閉回路的接點，用于驅(qū)動上述接點開閉的線圈，配置在前述線圈近旁、檢測線圈溫度的測溫元件，以及通過上述測溫元件檢測超過規(guī)定值以上的線圈溫度切斷上述線圈電流的裝置。
全文摘要
本發(fā)明的焊機由控制焊機的供電的通斷的電磁開關(guān),根據(jù)起動焊機的起動信號開閉電磁開關(guān)用的控制回路,以及使電磁開關(guān)自保持的自保持回路構(gòu)成,其自保持回路構(gòu)成為在控制上述電磁開關(guān)的回路電壓下降至電磁開關(guān)的打開電壓值以下時強制解除電磁開關(guān)的自保持狀態(tài)。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)的焊機,由于在所加電壓降低不能維持投入狀態(tài)時,強制解除電磁開關(guān)的自保持狀態(tài),只要不使起動信號一旦關(guān)斷,就不再加電壓,可完全防止電磁開關(guān)線圈燒損。
文檔編號B23K9/10GK1220930SQ98122550
公開日1999年6月30日 申請日期1998年11月20日 優(yōu)先權(quán)日1997年11月21日
發(fā)明者鳴戶政富美, 安原芳道, 大久保正行 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社