本發(fā)明涉及材料科學(xué)技術(shù)等領(lǐng)域,具體的說,是基于全波整流設(shè)計的電焊機(jī)用空載節(jié)能電路。
背景技術(shù):
焊機(jī)就是為焊接提供一定特性的電源的電器,焊接由于靈活簡單方便牢固可靠,焊接后甚至與母材同等強(qiáng)度的優(yōu)點廣泛用于各個工業(yè)領(lǐng)域,如航空航天,船舶,汽車,容器等。
電焊機(jī)(electric welding machine)實際上就是具有下降外特性的變壓器,將220V和380V交流電變?yōu)榈蛪旱闹绷麟?,電焊機(jī)一般按輸出電源種類可分為兩種,一種是交流電源的;一種是直流電的。直流的電焊機(jī)可以說也是一個大功率的整流器,分正負(fù)極,交流電輸入時,經(jīng)變壓器變壓后,再由整流器整流,然后輸出具有下降外特性的電源,輸出端在接通和斷開時會產(chǎn)生巨大的電壓變化,兩極在瞬間短路時引燃電弧,利用產(chǎn)生的電弧來熔化電焊條和焊材,冷卻后來達(dá)到使它們結(jié)合的目的。焊接變壓器有自身的特點,外特性就是在焊條引燃后電壓急劇下降的特性。
電焊機(jī)的主要部件是一個降壓變壓器,次級線圈的兩端是被焊接工件和焊條,工作時引燃電弧,在電弧的高溫中將焊條熔接于工件的縫隙中。由于電焊變壓器的鐵芯有自身的特點,因此具有電壓急劇下降的特性,即在焊條引燃后電壓下降;在焊條被粘連短路時,電壓更是急劇下降。
在焊接操作時,雖然電路中的電流處處相等,但由于各處的電阻不一樣,在不固定接觸處的電阻最大(這個電阻叫接觸電阻),根據(jù)電流的熱效應(yīng)定律(也叫焦?fàn)柖?,即Q=IR.t可知:在電流相等時,則電阻越大的部位發(fā)熱越高,因此在焊接時,焊條的觸頭也就是被接的金屬體的接觸處的接觸電阻最大,則在這個部位產(chǎn)生的電熱自然也就最多,加之焊條是熔點較低的合金,自然容易熔化。熔化后的合金焊條芯粘合在被焊物體上,冷卻后便把焊接對象粘合在一塊。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供基于全波整流設(shè)計的電焊機(jī)用空載節(jié)能電路,通過電源變壓器T1、交流接觸器KM、繼電器K、直流電源電路、直流檢測控制電路、電焊機(jī)變壓器T2及電流互感器TA配合使用,能夠當(dāng)電焊機(jī)停止焊接(空載情況)時,不需要手動斷電的情況下,在一定時間之后利用交流接觸器、電流互感器及繼電器之間的常開與常閉觸頭之間的配合,達(dá)到自動斷電,從而起到節(jié)能的目的;在設(shè)置時,利用整流堆、RCπ型濾波器及穩(wěn)壓芯片構(gòu)成直流電源電路,能夠為直流檢測控制電路提供安全可靠的穩(wěn)壓直流電源,避免由于電壓不穩(wěn)定,而影響直流檢測控制電路的靈敏性的情況發(fā)生,整個結(jié)構(gòu)具有設(shè)計科學(xué),使用安全合理等特性。
本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):基于全波整流設(shè)計的電焊機(jī)用空載節(jié)能電路,包括電源變壓器T1、交流接觸器KM、繼電器K、直流電源電路、直流檢測控制電路、電焊機(jī)變壓器T2及電流互感器TA,交流接觸器KM與繼電器K的常開觸頭K1串聯(lián),且串聯(lián)后的交流接觸器KM和常開觸頭K1并聯(lián)在電源變壓器T1的初級端W1上,電源變壓器T1的第一次級端W2與直流電源電路相連接,直流電源電路與直流檢測控制電路相連接,直流檢測控制電路連接電流互感器TA二次繞組,所述初級端W1通過交流接觸器KM的常開觸頭KM1和電焊機(jī)變壓器T2的初級端相連,電焊機(jī)變壓器T2的次級端通過交流接觸器KM的常閉觸頭KM2與電源變壓器T1的第二次級端W3相連接,電焊機(jī)變壓器T2的次級端與電流互感器TA一次繞組相連接;在所述直流電源電路內(nèi)設(shè)置有整流橋UI、濾波電容C1、電阻R1、濾波電容C3及穩(wěn)壓芯片U1,整流橋UI的輸入端與第一次級端W2相連接,電容C1并聯(lián)在整流橋UI的輸出端上,電容C1的第一端與電阻R1的第一端相連接,電阻R1的第二端與電容C3的第一端相連接,電容C1的第二端與電容C3的第二端相連接且與穩(wěn)壓芯片U1的接地端相連接,電容C3的第一端還與穩(wěn)壓芯片U1的輸入端相連接,穩(wěn)壓芯片U1的輸入端和接地端連接直流檢測控制電路。
進(jìn)一步的為更好地實現(xiàn)本發(fā)明,能夠利用電流互感器對控制電路進(jìn)行通斷電,從而使得繼電器K通斷,進(jìn)而有效結(jié)合繼電器、交流接觸器達(dá)到斷開給電焊機(jī)變壓器供電,以此達(dá)到節(jié)能的目的,特別采用下述設(shè)置結(jié)構(gòu):所述直流檢測內(nèi)設(shè)置有晶體管V1、電阻R1、晶體管V2、電位器RP、電容C2及二極管VD2,穩(wěn)壓芯片U1的輸出端通過繼電器K與晶體管V1的集電極相連接,穩(wěn)壓芯片U1的輸出端還分別與晶體管V2的發(fā)射極、電容C2的第二端及電流互感器TA二次繞組的第二端相連接;電流互感器TA二次繞組的第一端通過二極管VD2與電位器RP的第二固定端相連接,電位器RP的可調(diào)端連接電容C2的第一端,電位器RP的第一固定端連接晶體管V2的基極,晶體管V2的集電極通過電阻R1與晶體管V1的基極相連接,晶體管V1的發(fā)射極連接穩(wěn)壓芯片U1的接地端。
進(jìn)一步的為更好地實現(xiàn)本發(fā)明,特別采用下述設(shè)置結(jié)構(gòu):所述電容C2采用電解電容,且電容C2的正極與電流互感器TA二次繞組的第二端相連接,二極管VD2采用發(fā)光二極管,且二極管VD2的正極連接電位器RP。
進(jìn)一步的為更好地實現(xiàn)本發(fā)明,能夠利用電流互感器對控制電路進(jìn)行通斷電,從而使得繼電器K通斷,進(jìn)而有效結(jié)合繼電器、交流接觸器達(dá)到斷開給電焊機(jī)變壓器供電,以此達(dá)到節(jié)能的目的,特別采用下述設(shè)置結(jié)構(gòu):所述電流互感器TA一次繞組的第一端分別與第二次級端W3的第二端和電焊機(jī)變壓器T2的次級端的第一端相連接,第二次級端W3的第一端通過常閉觸頭KM2與電焊機(jī)變壓器T2的次級端的第二端相連接。
進(jìn)一步的為更好地實現(xiàn)本發(fā)明,能夠利用電流互感器對控制電路進(jìn)行通斷電,從而使得繼電器K通斷,進(jìn)而有效結(jié)合繼電器、交流接觸器達(dá)到斷開給電焊機(jī)變壓器供電,以此達(dá)到節(jié)能的目的,特別采用下述設(shè)置結(jié)構(gòu):電焊機(jī)變壓器T2的初級端的第一端通過常開觸頭KM1與初級端W1的第二端相連接,初級端W1的第一端與電焊機(jī)變壓器T2的初級端的第二端相連接,且在初級端W1的第一端與電焊機(jī)變壓器T2的初級端的第二端相連接的線路上還設(shè)置有保險管FU。
進(jìn)一步的為更好地實現(xiàn)本發(fā)明,能夠利用開關(guān)Q總控電焊機(jī)的通斷電,特別采用下述設(shè)置結(jié)構(gòu):在電焊機(jī)變壓器T2的初級端和電源變壓器T1的初級端與交流電源相連接的線路上還設(shè)置有開關(guān)Q。
進(jìn)一步的為更好地實現(xiàn)本發(fā)明,能夠?qū)崿F(xiàn)有效的電焊焊接,特別采用下述設(shè)置結(jié)構(gòu):所述電流互感器TA一次繞組的第二端連接有用于攜夾焊條的焊把A,所述電焊機(jī)變壓器T2的次級端的第二端上連接有焊件B。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有以下優(yōu)點及有益效果:
本發(fā)明通過電源變壓器T1、交流接觸器KM、繼電器K、直流電源電路、直流檢測控制電路、電焊機(jī)變壓器T2及電流互感器TA配合使用,能夠當(dāng)電焊機(jī)停止焊接(空載情況)時,不需要手動斷電的情況下,在一定時間之后利用交流接觸器、電流互感器及繼電器之間的常開與常閉觸頭之間的配合,達(dá)到自動斷電,從而起到節(jié)能的目的;在設(shè)置時,利用整流堆、RCπ型濾波器及穩(wěn)壓芯片構(gòu)成直流電源電路,能夠為直流檢測控制電路提供安全可靠的穩(wěn)壓直流電源,避免由于電壓不穩(wěn)定,而影響直流檢測控制電路的靈敏性的情況發(fā)生,整個結(jié)構(gòu)具有設(shè)計科學(xué),使用安全合理等特性。
本發(fā)明在使用時,可以通過調(diào)節(jié)RP的阻值,進(jìn)而達(dá)到調(diào)整V2的靈敏性,最終達(dá)到高靈敏度的自動斷電的目的,起到有效節(jié)能的效果。
本發(fā)明能夠在一定時間未焊接操作的情況下,進(jìn)行自動斷電,從而達(dá)到節(jié)能的目的。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明,但本發(fā)明的實施方式不限于此。
實施例1:
基于全波整流設(shè)計的電焊機(jī)用空載節(jié)能電路,通過電源變壓器T1、交流接觸器KM、繼電器K、直流電源電路、直流檢測控制電路、電焊機(jī)變壓器T2及電流互感器TA配合使用,能夠當(dāng)電焊機(jī)停止焊接(空載情況)時,不需要手動斷電的情況下,在一定時間之后利用交流接觸器、電流互感器及繼電器之間的常開與常閉觸頭之間的配合,達(dá)到自動斷電,從而起到節(jié)能的目的;在設(shè)置時,利用整流堆、RCπ型濾波器及穩(wěn)壓芯片構(gòu)成直流電源電路,能夠為直流檢測控制電路提供安全可靠的穩(wěn)壓直流電源,避免由于電壓不穩(wěn)定,而影響直流檢測控制電路的靈敏性的情況發(fā)生,整個結(jié)構(gòu)具有設(shè)計科學(xué),使用安全合理等特性,如圖1所示,特別采用下述設(shè)置結(jié)構(gòu):包括電源變壓器T1、交流接觸器KM、繼電器K、直流電源電路、直流檢測控制電路、電焊機(jī)變壓器T2及電流互感器TA,交流接觸器KM與繼電器K的常開觸頭K1串聯(lián),且串聯(lián)后的交流接觸器KM和常開觸頭K1并聯(lián)在電源變壓器T1的初級端W1上,電源變壓器T1的第一次級端W2與直流電源電路相連接,直流電源電路與直流檢測控制電路相連接,直流檢測控制電路連接電流互感器TA二次繞組,所述初級端W1通過交流接觸器KM的常開觸頭KM1和電焊機(jī)變壓器T2的初級端相連,電焊機(jī)變壓器T2的次級端通過交流接觸器KM的常閉觸頭KM2與電源變壓器T1的第二次級端W3相連接,電焊機(jī)變壓器T2的次級端與電流互感器TA一次繞組相連接;在所述直流電源電路內(nèi)設(shè)置有整流橋UI、濾波電容C1、電阻R1、濾波電容C3及穩(wěn)壓芯片U1,整流橋UI的輸入端與第一次級端W2相連接,電容C1并聯(lián)在整流橋UI的輸出端上,電容C1的第一端與電阻R1的第一端相連接,電阻R1的第二端與電容C3的第一端相連接,電容C1的第二端與電容C3的第二端相連接且與穩(wěn)壓芯片U1的接地端相連接,電容C3的第一端還與穩(wěn)壓芯片U1的輸入端相連接,穩(wěn)壓芯片U1的輸入端和接地端連接直流檢測控制電路。
實施例2:
本實施例是在上述實施例的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化,如圖1所示,進(jìn)一步的為更好地實現(xiàn)本發(fā)明,能夠利用電流互感器對控制電路進(jìn)行通斷電,從而使得繼電器K通斷,進(jìn)而有效結(jié)合繼電器、交流接觸器達(dá)到斷開給電焊機(jī)變壓器供電,以此達(dá)到節(jié)能的目的,特別采用下述設(shè)置結(jié)構(gòu):所述直流檢測內(nèi)設(shè)置有晶體管V1、電阻R1、晶體管V2、電位器RP、電容C2及二極管VD2,穩(wěn)壓芯片U1的輸出端通過繼電器K與晶體管V1的集電極相連接,穩(wěn)壓芯片U1的輸出端還分別與晶體管V2的發(fā)射極、電容C2的第二端及電流互感器TA二次繞組的第二端相連接;電流互感器TA二次繞組的第一端通過二極管VD2與電位器RP的第二固定端相連接,電位器RP的可調(diào)端連接電容C2的第一端,電位器RP的第一固定端連接晶體管V2的基極,晶體管V2的集電極通過電阻R1與晶體管V1的基極相連接,晶體管V1的發(fā)射極連接穩(wěn)壓芯片U1的接地端。
實施例3:
本實施例是在上述任一實施例的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化,如圖1所示,進(jìn)一步的為更好地實現(xiàn)本發(fā)明,特別采用下述設(shè)置結(jié)構(gòu):所述電容C2采用電解電容,且電容C2的正極與電流互感器TA二次繞組的第二端相連接,二極管VD2采用發(fā)光二極管,且二極管VD2的正極連接電位器RP。
實施例4:
本實施例是在上述任一實施例的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化,如圖1所示,進(jìn)一步的為更好地實現(xiàn)本發(fā)明,能夠利用電流互感器對控制電路進(jìn)行通斷電,從而使得繼電器K通斷,進(jìn)而有效結(jié)合繼電器、交流接觸器達(dá)到斷開給電焊機(jī)變壓器供電,以此達(dá)到節(jié)能的目的,特別采用下述設(shè)置結(jié)構(gòu):所述電流互感器TA一次繞組的第一端分別與第二次級端W3的第二端和電焊機(jī)變壓器T2的次級端的第一端相連接,第二次級端W3的第一端通過常閉觸頭KM2與電焊機(jī)變壓器T2的次級端的第二端相連接。
實施例5:
本實施例是在上述任一實施例的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化,如圖1所示,進(jìn)一步的為更好地實現(xiàn)本發(fā)明,能夠利用電流互感器對控制電路進(jìn)行通斷電,從而使得繼電器K通斷,進(jìn)而有效結(jié)合繼電器、交流接觸器達(dá)到斷開給電焊機(jī)變壓器供電,以此達(dá)到節(jié)能的目的,特別采用下述設(shè)置結(jié)構(gòu):電焊機(jī)變壓器T2的初級端的第一端通過常開觸頭KM1與初級端W1的第二端相連接,初級端W1的第一端與電焊機(jī)變壓器T2的初級端的第二端相連接,且在初級端W1的第一端與電焊機(jī)變壓器T2的初級端的第二端相連接的線路上還設(shè)置有保險管FU。
實施例6:
本實施例是在上述任一實施例的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化,如圖1所示,進(jìn)一步的為更好地實現(xiàn)本發(fā)明,能夠利用開關(guān)Q總控電焊機(jī)的通斷電,特別采用下述設(shè)置結(jié)構(gòu):在電焊機(jī)變壓器T2的初級端和電源變壓器T1的初級端與交流電源相連接的線路上還設(shè)置有開關(guān)Q,所述交流電源為380V動力電。
實施例7:
本實施例是在上述任一實施例的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化,如圖1所示,進(jìn)一步的為更好地實現(xiàn)本發(fā)明,能夠?qū)崿F(xiàn)有效的電焊焊接,特別采用下述設(shè)置結(jié)構(gòu):所述電流互感器TA一次繞組的第二端連接有用于攜夾焊條的焊把A,所述電焊機(jī)變壓器T2的次級端的第二端上連接有焊件B。
在使用時,當(dāng)開關(guān)Q閉合后,交流380V電壓經(jīng)電源變壓器T1降壓、整流堆UI(優(yōu)選采用橋式整流堆)整流及電容C1、電阻R1和電容C3組成的RCπ型濾波器濾波后,通過穩(wěn)壓芯片U1(優(yōu)選才有LM78系列三端穩(wěn)壓器)穩(wěn)壓輸出后為直流檢測控制電路提供工作電壓(優(yōu)選為+24V)。此時交流接觸器KM處于釋放狀態(tài),電焊機(jī)變壓器T2不通電。
焊接時,焊把A上的焊條與焊件B接觸,相當(dāng)于將電源變壓器T1的第二次級端W3繞組短路,短路電流流過電流互感器TA的一次繞組時,在電流互感器TA的二次繞組產(chǎn)生感應(yīng)電壓,此感應(yīng)電壓經(jīng)二極管VD2(同時起到監(jiān)測控制電路是否正常工作的作用)整流及電容C2濾波后,通過電位器RP加至晶體管V2的基極,使晶體管V2和晶體管V1導(dǎo)通,繼電器K通電吸合,繼電器K的常開觸頭K1接通,交流接觸器KM通電吸合,交流接觸器KM的常開觸頭KM1接通,交流接觸器KM的常閉觸頭KM2斷開,電焊機(jī)變壓器T2通電工作,可以進(jìn)行正常焊接操作。焊接過程中出現(xiàn)短時間停焊時,由于電容C2的延時作用,晶體管V1和晶體管V2仍維持導(dǎo)通狀態(tài)。若停焊時間超過一定時間(優(yōu)選設(shè)置為1~2min),電容C2放電完畢,則晶體管V2和晶體管V1截止,繼電器K和交流接觸器KM釋放,電焊機(jī)變壓器T2進(jìn)入斷電節(jié)能狀態(tài)。再次焊接時,將焊條與焊件接觸即可。
調(diào)節(jié)電位器RP的阻值,可改變晶體管V2動作的靈敏度。
以上所述,僅是本發(fā)明的較佳實施例,并非對本發(fā)明做任何形式上的限制,凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化,均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。