專利名稱：節(jié)能弧焊機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于焊接設(shè)備。
弧焊機(jī)(亦稱電焊機(jī))在焊接工作中是為熔化焊條及工件提供低電壓大電流的電源設(shè)備?；『笝C(jī)在使用過(guò)程中是間斷性工作的，約有50％以上的時(shí)間處于空載運(yùn)行?？蛰d運(yùn)行時(shí)弧焊機(jī)的有功損耗為額定容量的1～2.5％，而無(wú)功損耗約為額定容量的8～9％。為了降低其無(wú)功損耗，在已有技術(shù)中也有幾種不同形式的弧焊機(jī)節(jié)能器，但在使用中不同程度地存在缺陷，主要體現(xiàn)在因起弧不靈敏而影響使用，其原因是這些節(jié)能器使弧焊機(jī)空載時(shí)在變壓器初級(jí)串入一個(gè)電容，使得變壓器內(nèi)阻升高，輸出電流微弱；再則用電流互感器作控制信號(hào)的接受器，在高內(nèi)阻輸出端電流互感器的電動(dòng)勢(shì)不足以控制開(kāi)關(guān)電路，因此操作者起弧困難。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種新型弧焊機(jī)，它能使空載的無(wú)功損耗控制得很小，還能實(shí)現(xiàn)對(duì)弧焊機(jī)短路保護(hù)。在它的控制電路中擬采用串聯(lián)穩(wěn)壓管作開(kāi)關(guān)電路的門元件，篩取各種狀態(tài)下電焊變壓器輸出端的電壓值而發(fā)出準(zhǔn)確的控制信號(hào)，從而使該弧焊機(jī)具有即節(jié)能又易引弧操作的特點(diǎn)。
按以上構(gòu)思，本實(shí)用新型所提供的節(jié)能弧焊機(jī)是由電源部分和控制電路部分所組成的，其具體的特征是它的電源部分是由為提供中間繼電器J2工作的包括全波整流及濾波的小變壓器及受靈敏繼電器J1控制的中間繼電器部分、為提供焊接工作負(fù)載的初級(jí)與并聯(lián)的電容器C2接觸器CJ觸點(diǎn)相串聯(lián)，其次級(jí)接焊鉗和工作臺(tái)地線的焊接變壓器部分及受中間繼電器控制的接觸器CJ所組成的；它的控制電路是由橋式整流器、穩(wěn)壓W5儲(chǔ)能C4部分、門電路、串聯(lián)晶體管的放大器、以靈敏繼電器為負(fù)載的負(fù)荷開(kāi)關(guān)放大器、及串聯(lián)的降壓電阻R1限流二級(jí)管D1所組成的，它的橋式整流器的輸入端接焊接變壓器的次級(jí)，其輸出端經(jīng)降壓電阻R1和限流二極管D1與串聯(lián)晶體管放大器BG1、BG2及負(fù)荷開(kāi)關(guān)放大器BG3的集電極和發(fā)射極、穩(wěn)壓管W5、儲(chǔ)能電容C4相串聯(lián)，門電路是由三個(gè)穩(wěn)壓管W1、W2、W3、及電阻R2組成的分壓器由R3C3組成的延時(shí)電路、及形成門限電壓的穩(wěn)壓管W所組成的，其R2W1W2W3與整流器的輸出端并聯(lián)，串聯(lián)晶體管放大器偏置由分壓器R4R5供給還是由門電路供給是用靈敏繼電器觸點(diǎn)的轉(zhuǎn)換來(lái)控制的，負(fù)荷開(kāi)關(guān)放大器的偏置電路中串接一個(gè)穩(wěn)壓管W4，在靈敏繼電器旁并聯(lián)一個(gè)保護(hù)用的二極管。前述的電焊變壓器是指供電焊機(jī)用的帶有電抗器和電流調(diào)節(jié)裝置的變壓器。
該設(shè)備的工作原理及幾種工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換狀況簡(jiǎn)述如下。本方案是采用串聯(lián)穩(wěn)壓管的門電路的方式篩選不同狀態(tài)電焊變壓器輸出端的電壓發(fā)出準(zhǔn)確信號(hào)實(shí)現(xiàn)控制的。幾個(gè)狀態(tài)下電焊變壓器輸出端的電壓為引弧起焊的瞬間電壓接近0；焊接時(shí)電壓為30V；停焊時(shí)為75V；焊鉗與工件粘接或負(fù)載短路為長(zhǎng)時(shí)間的0伏；待焊節(jié)能狀態(tài)是變壓器高內(nèi)阻狀態(tài)的30V左右。
(1)待焊的節(jié)能狀態(tài)，如圖所示的狀態(tài)。將開(kāi)關(guān)K合攏，兩變壓器供電，B2焊接變壓器的初級(jí)串入C2，有很小電流通過(guò)，因此次級(jí)能呈現(xiàn)高內(nèi)阻的30V左右的電壓。控制電路經(jīng)整流，D1正向?qū)?，由于W5的作用使控制電路的晶體管部分的電壓穩(wěn)定在20V左右，此時(shí)為大容量的C4充電，串聯(lián)晶體管放大器BG1、BG2處于正向偏置而導(dǎo)通，負(fù)荷開(kāi)關(guān)放大器的BG3截止，J1無(wú)電流通過(guò)，J1－1保持由R4R5分壓器給BG1提供偏置，J1－2斷開(kāi)使中間繼電器J2不工作，J2－1斷開(kāi)使接觸器CJ不工作，故變壓器的初級(jí)不能直接并入電網(wǎng)，處于節(jié)能狀態(tài)，J1－3使C3處于放電狀態(tài)。
(2)引弧及焊接過(guò)程。焊鉗與工件接觸，瞬間短路電焊變壓器輸出端呈0伏。此時(shí)BG1、BG2關(guān)斷，由于D1的限流作用可以實(shí)現(xiàn)C4放電使BG3導(dǎo)通，J1工作使J1－1、J1－3轉(zhuǎn)換，J1－2轉(zhuǎn)換使中間繼電器J2工作，使CJ接觸器工作，接觸器的三個(gè)觸點(diǎn)并聯(lián)使用，使B2初級(jí)并入電網(wǎng)給次級(jí)提供大電流，進(jìn)入穩(wěn)定的工作狀態(tài)，B2的次級(jí)保持30V的工作電壓。W1W2W3的串聯(lián)須在高于54V的電壓才能擊穿，此時(shí)N點(diǎn)不能提供BG1的正向偏置，BG1仍處在截止?fàn)顟B(tài)，繼續(xù)維持住BG3導(dǎo)通。
(3)焊接停止?fàn)顟B(tài)。剛停焊時(shí)變壓器次級(jí)出現(xiàn)75V，整流器輸出端亦出現(xiàn)高電壓，此時(shí)擊穿串聯(lián)的穩(wěn)壓管，R3將分壓器的電壓傳至Q點(diǎn)，先給C3充電，待W的兩端出現(xiàn)5V的電位差時(shí)W被擊穿，BG1得到正偏置而導(dǎo)通，BG3截止，致使B2的初級(jí)又被串入電容C2進(jìn)入節(jié)能待焊的狀態(tài)。由停焊到節(jié)能狀態(tài)的轉(zhuǎn)換受C3充電的延時(shí)控制，其充電的時(shí)間約10秒鐘。
(4)短路狀態(tài)。因特殊情況，如焊鉗與地線、工作臺(tái)、或工件粘接形成很大電流，若不控制易燒毀電焊機(jī)，當(dāng)短路出現(xiàn)時(shí)變壓器次級(jí)電壓為0，BG1、BG2截止，BG3靠C4放電而導(dǎo)通，但C4放電，最多維持3秒鐘，電壓下降BG3截止，此時(shí)仍進(jìn)入節(jié)能的狀態(tài)，操作者排除短路故障，從而可避免大電流毀壞電焊設(shè)備。
采用本技術(shù)方案與已有技術(shù)相比能體現(xiàn)如下的優(yōu)越性(1)節(jié)電效果明顯且容易引弧操作，各種工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換控制靈敏，本方案在ZXG－300型硅整流弧焊機(jī)上使用，經(jīng)5個(gè)月使每月可節(jié)約電500度，原每月耗電1700度左右。該設(shè)備能適應(yīng)工人遠(yuǎn)距離操作，經(jīng)試驗(yàn)操作者遠(yuǎn)離弧焊機(jī)80～100米仍能正常工作；(2)通用性好，除采用本方案生產(chǎn)整臺(tái)的節(jié)能弧焊機(jī)外，還可以在舊的弧焊機(jī)上進(jìn)行改造，在交流電焊機(jī)上只增加控制電路及繼電器即可。在硅整流的直流電焊機(jī)上，因它是三相的，只在電焊變壓器一次側(cè)加一個(gè)交流接觸器和一組C2即可；(3)本方案具有短路保護(hù)的特點(diǎn)，出現(xiàn)短路的特殊情況下在3秒鐘內(nèi)使變壓器的一次電源串入電容，可靠的保護(hù)提高了設(shè)備壽命。
附圖及實(shí)施例。


圖1是本節(jié)能弧焊機(jī)的電原理圖。圖中K為開(kāi)關(guān)閘刀。BX為熔斷器保險(xiǎn)。B1為5VA變壓器，B2為BX1－300最大電流達(dá)300安培的帶有電抗器及電流調(diào)節(jié)裝置的電焊變壓器。C2的容值可以改變，以調(diào)到接觸器CJ不工作時(shí)變壓器空載輸出為30V。橋式整流器采用1A200V的整流二極管4支。BG1、BG2采用3DK2B，BG3采用3DK3C。圖中的幾個(gè)繼電器的型號(hào)為靈敏繼電器J1為JRXB－1；中間繼電器J2為JQ－3、DC24V；接觸器為CJ10－20，使用時(shí)三個(gè)觸點(diǎn)并聯(lián)使用。圖中(1)－焊鉗；(2)－工件。本方案的樣機(jī)經(jīng)試用效果良好，節(jié)能明顯，操作容易，很受電焊工人的歡迎。
權(quán)利要求一種節(jié)能的弧焊機(jī)，它是由電源部分及控制電路部分所組成，其特征是它的電源部分是由為提供中間繼電器J2工作的包括全波整流濾波的小變壓器及受靈敏繼電器J1控制的中間繼電器部分、提供焊接工作負(fù)載的初級(jí)與并聯(lián)的電容C2及接觸器CJ觸點(diǎn)相串聯(lián)，次級(jí)接焊鉗和工作臺(tái)地線的焊接變壓器部分及受中間繼電器控制的接觸器所組成；它的控制電路是由橋式整流器、穩(wěn)壓W5、儲(chǔ)能C4部分、門電路、串聯(lián)晶體管放大器、以靈敏繼電器為負(fù)載的負(fù)荷開(kāi)關(guān)放大器、及串聯(lián)的限流二極管降壓電阻所組成的，它的橋式整流器的輸入端接焊接變壓器的次級(jí)，其輸出端經(jīng)降電阻R1限流二極管D1與串聯(lián)晶體管放大器及負(fù)荷開(kāi)關(guān)放大器的集電極和發(fā)射集、儲(chǔ)能電容C4、穩(wěn)壓器W5相串聯(lián)，門電路由三個(gè)串聯(lián)的穩(wěn)壓管W1W2、W3、及電阻R2組成的分壓器，由R3C3組成的延時(shí)電路及形成門限電壓的穩(wěn)壓管W4所組成，其中R2W1W2W3與整流器的輸出端并聯(lián)，串聯(lián)晶體管放大器的偏置采用固定分壓器R4R5供給或門電路供給是由靈敏繼電器觸點(diǎn)的轉(zhuǎn)換來(lái)控制的，在靈敏繼電器旁并聯(lián)一保護(hù)用的二極管，負(fù)荷開(kāi)關(guān)放大器的偏置電路中串接一穩(wěn)壓管W4。
專利摘要本實(shí)用新型屬于電焊設(shè)備。為克服電焊機(jī)空載時(shí)無(wú)功損耗大及已有的電焊機(jī)節(jié)能器不易引弧操作困難的問(wèn)題，特提供本節(jié)能弧焊機(jī)。它是由電源部分及控制電路部分所組成，它采用了串聯(lián)穩(wěn)壓管的門電路，篩取不同狀態(tài)下輸出的電壓值發(fā)出準(zhǔn)確的控制信號(hào)?？蛰d時(shí)在變壓器初級(jí)串入電容，能明顯節(jié)能；引弧后去掉串入的電容能正常工作，它還有短路保護(hù)的特點(diǎn)。該樣機(jī)經(jīng)試用證明效果良好，深受電焊工人的歡迎。
文檔編號(hào)B23K9/00GK2034493SQ8820554
公開(kāi)日1989年3月22日 申請(qǐng)日期1988年5月7日 優(yōu)先權(quán)日1988年5月7日
發(fā)明者齊寶華 申請(qǐng)人:齊寶華