專利名稱：電焊機(jī)空載節(jié)電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電焊機(jī)用的節(jié)能裝置，特別是一種電焊機(jī)空載節(jié)電器。
電焊機(jī)是工礦企業(yè)廣泛使用的機(jī)電設(shè)備，主要用于金屬材料的焊接。一般來說，電焊工起弧焊接的時(shí)間只占電焊機(jī)工作時(shí)間的一半以下，而輔助工作如整理工件、校焊、清除焊渣等所占用的時(shí)間比起弧焊接時(shí)間要長(zhǎng)。因此，在大部分工作時(shí)間內(nèi)，電焊機(jī)是處于空載運(yùn)行，浪費(fèi)了大量的電能。目前已公開的各種電焊機(jī)節(jié)電裝置中，大多數(shù)采用繼電器電路控制，在主回路中以電容器作為控制“開關(guān)”。由于電容器兩端電壓不能突變，要經(jīng)過一段時(shí)間充電，因而，此種電路靈敏度低，起弧難，可靠性差，電焊機(jī)空載時(shí)仍然耗電，故其節(jié)電效果差。況且，電容值需根據(jù)電焊機(jī)功率的大小相匹配，因而產(chǎn)品的通用性差。有些交直流弧焊機(jī)節(jié)電器是由電子控制線路和繼電器組成的節(jié)電裝置，其節(jié)電效果是比較好的。但在電路中利用較多的繼電器觸頭作為控制開關(guān)，使其可靠性和使用壽命都受到影響，由于采用了直流放大電路，故其靈敏度不會(huì)很高。
本實(shí)用新型的目的在于為了克服上述所存在的缺陷，提供了一種適合于交直流電焊機(jī)使用的電焊機(jī)空載節(jié)電器。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的電焊機(jī)空載節(jié)電器由箱體、面蓋、交流接觸器、電子元器件密封組件、接線柱構(gòu)成；其電路由能產(chǎn)生一個(gè)直流工作電源及一個(gè)直流穩(wěn)壓電源的直流工作電源電路、能產(chǎn)生高頻信號(hào)的信號(hào)發(fā)生器、能產(chǎn)生焊接信號(hào)并對(duì)該信號(hào)進(jìn)行整流、濾波及取樣調(diào)整的焊接信號(hào)取樣電路、對(duì)焊接信號(hào)進(jìn)行鑒別的焊接信號(hào)比較電路、對(duì)電焊機(jī)空載或負(fù)載運(yùn)行電壓信號(hào)進(jìn)行整流、濾波及取樣調(diào)整的運(yùn)行電壓信號(hào)取樣電路、對(duì)電焊機(jī)空載或負(fù)載運(yùn)行電壓信號(hào)進(jìn)行鑒別的運(yùn)行電壓信號(hào)比較電路、對(duì)電焊機(jī)空載時(shí)間進(jìn)行調(diào)整、控制的空載時(shí)間控制電路以及發(fā)出執(zhí)行信號(hào)的執(zhí)行電路組成；上述直流工作電源、控制及執(zhí)行電路的電子元器件焊接在印刷線路板上并灌封在殼體內(nèi)，形成密封組件。其灌封材料可以是環(huán)氧樹脂。
本電焊機(jī)空載節(jié)電器工作原理如下當(dāng)交流電源接通后，直流工作電源產(chǎn)生一個(gè)＋20V直流電源供給執(zhí)行信號(hào)發(fā)生部分工作，另一個(gè)＋11.5V直流穩(wěn)壓電源供給控制部分工作。信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的一個(gè)高頻信號(hào)輸入電焊機(jī)(B1)次級(jí)主回路中，焊接信號(hào)變壓器(B3)串接在高頻信號(hào)輸出回路中。由于電焊機(jī)(B1)次級(jí)線圈對(duì)高頻阻抗較大，此時(shí)，從焊接信號(hào)變壓器(B3)輸出的信號(hào)弱小，該信號(hào)經(jīng)二極管(D7)整流、電容(C9)濾波并調(diào)整可變電阻(R29)使三極管(BG9)截止、三極管(BG8)導(dǎo)通，此時(shí)，三極管(BG8)集電極輸出低電位，不能擊穿穩(wěn)壓管(DW2)，因而，可控硅(BG7)無觸發(fā)信號(hào)而截止，繼電器(J)不吸合，交流接觸器(CJ)也不吸合，電焊機(jī)(B1)斷電，處于空載節(jié)電運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)電焊工焊接時(shí)，焊把夾著焊條與工件接觸，此時(shí)，電焊機(jī)(B1)次級(jí)相當(dāng)于短路。在焊接信號(hào)變壓器(B3)次級(jí)感應(yīng)出一個(gè)較高的電壓信號(hào)，使三極管BG8、BG9組成的施密特觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，三極管(BG9)導(dǎo)通，三極管(BG8)截止，三極管(BG8)集電極輸出高電位，擊穿穩(wěn)壓管(DW2)，觸發(fā)可控硅(BG7)導(dǎo)通，繼電器(J)吸合，交流接觸器(CJ)吸合，電焊機(jī)(B1)接通交流電源而開始焊接，與此同時(shí)，繼電器(J)常閉觸頭(J3)打開，信號(hào)發(fā)生器停止工作，繼電器(J)常開觸頭(J2)閉合，發(fā)光二極管(D8)亮，指示電焊機(jī)(B1)接通電源工作，由于可控硅(BG7)導(dǎo)通，電容(C8)通過電阻(R19)充電為可控硅(BG10)導(dǎo)通并關(guān)斷可控硅(BG7)作好準(zhǔn)備。由于執(zhí)行電路是采用可控硅直流靜態(tài)開關(guān)，因而電路工作靈敏度很高，響應(yīng)信號(hào)快，只要焊條一接觸工件，電焊機(jī)(B1)就能立刻通電起弧焊接。
焊接時(shí)，電焊機(jī)(B1)次級(jí)輸出電壓較低，該電壓經(jīng)二極管(D6)整流、電容(C6)濾波并在可變電阻(R8)上取樣輸出的電壓信號(hào)較低，不能使三極管(BG4、BG5)組成的施密特觸發(fā)電路翻轉(zhuǎn)，此時(shí)，三極管(BG5)集電極輸出仍然是低電位，空載時(shí)間控制電路無觸發(fā)信號(hào)輸出，可控硅(BG10)處于關(guān)斷狀態(tài)，可控硅(BG7)繼續(xù)保持導(dǎo)通。電焊機(jī)(B1)繼續(xù)通電焊接。
當(dāng)焊接一停止，電焊機(jī)(B1)次級(jí)輸出較高電壓，從運(yùn)行電壓信號(hào)取樣電路輸出一較高電壓信號(hào)到三極管(BG4)，從而使施密特觸發(fā)電路翻轉(zhuǎn)并輸出一高電位到空載時(shí)間控制電路并使其工作，開使計(jì)時(shí)，空載時(shí)間可以整定在10～15秒之間，到達(dá)整定時(shí)間后，單結(jié)晶體管(BG6)輸出一尖脈沖，觸發(fā)可控硅(BG10)導(dǎo)通，已充電的電容(C8)由于可控硅(BG10)導(dǎo)通而對(duì)可控硅(BG7)施以一個(gè)高反壓，使其迅速關(guān)斷。此時(shí)，繼電器(J)釋放，電焊機(jī)(B1)斷電，進(jìn)入空載節(jié)電狀態(tài)。
在整定的空載時(shí)間內(nèi)重新焊接時(shí)，由于取樣電壓信號(hào)降低，使運(yùn)行電壓信號(hào)比較電路的三極管(BG4)截止、三極管(BG5)導(dǎo)通，電容(C7)通過D5放電，清除上一次計(jì)時(shí)時(shí)間，為下一次計(jì)時(shí)作準(zhǔn)備，此時(shí)，單結(jié)晶體管(BG6)無脈沖輸出，繼電器(J)繼續(xù)吸合，焊接繼續(xù)進(jìn)行?？蛰d時(shí)間的整定設(shè)計(jì)為10～15秒，是考慮到電焊工操作特點(diǎn)，如換焊條、清除焊渣等原因需暫停工作而定，避免了電焊機(jī)的頻繁起動(dòng)。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于采用全電子控制線路，電焊機(jī)在停焊10～15秒后自動(dòng)斷電，同時(shí)盡量將繼電器及其觸頭的使用量控制到最小數(shù)量，而執(zhí)行電路采用可控硅直流靜態(tài)開關(guān)，所有電子元器件均密封在一個(gè)殼體內(nèi)，因而具有節(jié)電效果顯著、控制及執(zhí)行電路靈敏度高、工作可靠、信號(hào)響應(yīng)快、電焊機(jī)起弧容易等優(yōu)點(diǎn)，本電焊機(jī)空載節(jié)電器完全不影響所配套的原有電焊機(jī)起弧及焊接性能，需焊接時(shí)，能迅速全壓供電。本節(jié)電器能適應(yīng)各種型號(hào)規(guī)格的交流弧焊機(jī)和整流弧焊機(jī)的使用要求，是一種值得大力推廣應(yīng)用的節(jié)能裝置。


圖1是本實(shí)用新型主視圖；圖2是本實(shí)用新型的右側(cè)視圖；圖3是
圖1去掉面蓋后的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖3的A－A剖視圖；圖5是本實(shí)用新型的電路方框圖；圖6是本實(shí)用新型的電氣原理圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)闡述。
參照
圖1－圖6所示，電焊機(jī)空載節(jié)電器的電路由能產(chǎn)生一個(gè)直流工作電源及一個(gè)直流穩(wěn)壓電源的直流工作電源電路(15)、能產(chǎn)生高頻信號(hào)的信號(hào)發(fā)生器(18)、能產(chǎn)生焊接信號(hào)并對(duì)該信號(hào)進(jìn)行整流、濾波及取樣調(diào)整的焊接信號(hào)取樣電路(17)、對(duì)焊接信號(hào)進(jìn)行鑒別的焊接信號(hào)比較電路(16)、對(duì)電焊機(jī)空載或負(fù)載運(yùn)行電壓信號(hào)進(jìn)行整流、濾波及取樣調(diào)整的運(yùn)行電壓信號(hào)取樣電路(11)、對(duì)電焊機(jī)空載或負(fù)載運(yùn)行電壓信號(hào)進(jìn)行鑒別的運(yùn)行電壓信號(hào)比較電路(12)、對(duì)電焊機(jī)空載時(shí)間進(jìn)行調(diào)整、控制的空載時(shí)間控制電路(13)以及發(fā)出執(zhí)行信號(hào)的執(zhí)行電路(14)組成，將本電焊機(jī)空載節(jié)電器的電子元器件焊接在印刷線路板(10)上，與變壓器(B2)、焊接信號(hào)變壓器(B3)、電抗器(L)接好線后一并置于殼體(3)內(nèi)，用環(huán)氧樹脂進(jìn)行灌封以形成一密封組件(6)，通過支架(8)固定在箱體(1)內(nèi)。交流接觸器(CJ)、繼電器(J)、變壓器(B4)亦分別由支架(7、9)固定在箱體(1)內(nèi)。裝有接線柱(A1－A4、S1－S2)的接線板(4)及裝有可變電阻(R8、R29)、發(fā)光二極管(D8、D9)的調(diào)節(jié)指示板(5)分別安裝固定在箱體(1)側(cè)板中。然后按圖6所示接好線后，用面蓋(2)封合箱體(1)即成為電焊機(jī)空載節(jié)電器。本節(jié)電器安裝固定在電焊機(jī)(B)外殼上，將交流電源接入接線柱(A1、A2)，電焊機(jī)(B1)初級(jí)繞組兩端接入接線柱(A3、A4)，電焊機(jī)(B1)次級(jí)輸出兩端用絕緣導(dǎo)線接至接線柱(S1、S2)上，其中S1為接地端。接通交流電源后，電焊機(jī)(B1)即可實(shí)現(xiàn)空載節(jié)電運(yùn)行。
權(quán)利要求1.一種電焊機(jī)空載節(jié)電器，包括箱體、面蓋、交流接觸器、接線柱以及直流工作電源、控制及執(zhí)行電路，其特征在于a、所述的直流工作電源、控制及執(zhí)行電路的電子元器件焊接在印刷線路板上并灌封在殼體(3)內(nèi)，形成一個(gè)密封組件(6)；b、所述的直流工作電源、控制及執(zhí)行電路由能產(chǎn)生一個(gè)直流工作電源及一個(gè)直流穩(wěn)壓電源的直流工作電源電路(15)、能產(chǎn)生高頻信號(hào)的信號(hào)發(fā)生器(18)、能產(chǎn)生焊接信號(hào)并對(duì)該信號(hào)進(jìn)行整流、濾波及取樣調(diào)整的焊接信號(hào)取樣電路(17)、對(duì)焊接信號(hào)進(jìn)行鑒別的焊接信號(hào)比較電路(16)、對(duì)電焊機(jī)空載或負(fù)載運(yùn)行電壓信號(hào)進(jìn)行整流、濾波及取樣調(diào)整的運(yùn)行電壓信號(hào)取樣電路(11)、對(duì)電焊機(jī)空載或負(fù)載運(yùn)行電壓信號(hào)進(jìn)行鑒別的運(yùn)行電壓信號(hào)比較電路(12)、對(duì)電焊機(jī)空載時(shí)間進(jìn)行調(diào)整、控制的空載時(shí)間控制電路(13)以及發(fā)出執(zhí)行信號(hào)的執(zhí)行電路(14)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電焊機(jī)空載節(jié)電器，其特征在于箱體(1)內(nèi)裝有交流接觸器(CJ)、密封組件(6)、繼電器(J)、可變電阻(R8、R29)、發(fā)光二極管(D8、D9)、接線柱(A1－A4、S1、S2)，由面蓋(2)封合箱體(1)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電焊機(jī)空載節(jié)電器，其特征在于產(chǎn)生焊接信號(hào)的焊接信號(hào)變壓器(B3)串接在高頻信號(hào)輸出回路中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電焊機(jī)空載節(jié)電器，其特征在于產(chǎn)生執(zhí)行信號(hào)的執(zhí)行電路(14)是一個(gè)可控硅直流靜態(tài)開關(guān)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電焊機(jī)空載節(jié)電器，其特征在于殼體(3)內(nèi)的灌封材料可以是環(huán)氧樹脂。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種供交直流電焊機(jī)使用的電焊機(jī)空載節(jié)電器。它由箱體、面蓋、交流接觸器、接線柱以及直流工作電源、控制及執(zhí)行電路組成。直流工作電源、控制及執(zhí)行電路的電子元器件焊接在印刷線路板上并灌封在殼體內(nèi)形成一個(gè)密封組件。該節(jié)電器能使電焊機(jī)在停焊10～15秒后自動(dòng)斷電。與目前的電焊機(jī)節(jié)電器相比，具有節(jié)電效果顯著、控制及執(zhí)行電路靈敏度高、工作可靠、信號(hào)響應(yīng)快、起弧容易等優(yōu)點(diǎn)。本節(jié)電器能適應(yīng)各種型號(hào)規(guī)格的交流或整流弧焊機(jī)的使用要求，是一種值得大力推廣應(yīng)用的節(jié)能裝置。
文檔編號(hào)B23K9/10GK2071558SQ9020107
公開日1991年2月20日 申請(qǐng)日期1990年1月25日 優(yōu)先權(quán)日1990年1月25日
發(fā)明者霍慶滔, 盧志鑒 申請(qǐng)人:佛山市南方光電儀器廠