專利名稱：電焊機節(jié)電電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是涉及電焊機主電路上附加一種電焊機節(jié)電的控制電路。
目前國內(nèi)外使用的電焊機尚無空載時控制節(jié)電的集成化電路，以前我國研制過一種用分離元件組成的節(jié)電電路，但由于控制電焊機空載電路的可靠性差，經(jīng)常造成電焊機斷電而無法使用，并且尚無控制焊接時發(fā)生短路的節(jié)電電路和計量用電的耗能的電路。
本發(fā)明的目的是提供一種控制電焊機空載時節(jié)省耗電的節(jié)電電路，焊接時發(fā)生短路時的節(jié)電保護電路，以及電焊機正常工作時的實際耗能節(jié)電計量電路。
本發(fā)明的目的通過以下措施來實施，以原有的電焊機B1和焊槍BX、開關(guān)K1為焊接主電路，附加于B1初級繞組的開關(guān)K2，控制變壓器B2，在初級繞組兩端接入交流接觸器JC和繼電器常開觸點J,K2后接入熔斷器BX1,K1后接交流接觸器的常開觸點JC,B2的次級繞組接入熔斷器BX2和整流器D3-D6，其特征是整流器正端輸出接7812穩(wěn)壓集成塊IC1腳1，腳2接地，在IC1腳1和腳2之間接入電解電容C3,IC1輸出端腳3為+12伏，并與腳2之間接入電容C4和C5，在K2和B1初級繞組間串入電容C1，在電焊機B1初級繞組接入電壓采樣電路的電阻R1、二極管D1和光電耦合器C1,C1的光敏三極管輸出端的發(fā)射極與NE555集成塊IC7腳2相接，并經(jīng)電阻R15接地。C1發(fā)射經(jīng)電容C2后與C1集電極相接并接入LM324集成塊1C3腳4和IC1的輸出端腳3為+12伏，IC3腳11接地。在B1的初級繞組接入電流采樣電路用的電流互感器H1,H1輸出端接點201接二極管D2、電阻R3、LM324集成塊IC3的腳3,H1輸出端接點201經(jīng)電阻R2后與H1另一輸出端接點202相接并接地。在D2和R3的連接處與地之間并聯(lián)電阻R8和電容C6，在IC3的腳3與地之間接入穩(wěn)壓二極管D8,IC3的腳2和腳1相接并接入LM324集成塊IC2的腳6,IC2的腳5經(jīng)電阻R5接地，并經(jīng)電阻R4接入C1輸出端+12伏的腳3,IC2輸出端腳7經(jīng)電阻R10、電容C10后接地，并經(jīng)二極管D10與電阻R10并聯(lián)后接入IC7的腳6,IC7的腳8接IC1的腳3,IC7的腳1接地、腳5經(jīng)電阻R14接地、腳4經(jīng)電阻R11接入IC1的腳3并經(jīng)電容C11接地、腳3接并聯(lián)的繼電器J和二極管D11后接地。
由R1、D1、C1、R15組成的光電耦合器采樣電路，可以用變壓器B3，初級繞組接入電焊機B1初級繞組兩端接點101、102。變壓器B3的次級繞組輸出端接二極管D14后接入接點103與NE555集成塊IC7的腳2相接，該103接點再接并聯(lián)的電容C8和電阻R17后接入B3次級繞組另一輸出端并接地的變壓器式電壓采樣電路來代替。
接入電焊機B1初級繞組的電流互感器H1，也可以接入電焊機B1的次級繞組。
在上述的圖1之電路基礎(chǔ)上，在電焊機B1的次級繞組兩端接點301處，再接入電阻R16、二極管D13和光電耦合器C2后接到接點302處，G2的光敏三極管之集電極接入IC1的腳3,C2的光敏三極管發(fā)射極接二極管D18，并接并聯(lián)的電阻R24、電容C15后接地，D18接入IC7的腳4，并經(jīng)電容C11接地，而電阻R11原接IC1腳3端斷開后與C11并聯(lián)，從而組成增加的短路電流節(jié)電保護電路。
以上所述的短路電流節(jié)電保護電路，可以采用電流互感器式的電路來替代，具體電路為在電焊機B1次級繞組接入電流互感器H3，其輸出低電平端接地，高電平端接二極管D16、電阻R21，二極管D17和三極管BG3的基極，BC7的集電極接入NE555集成塊IC7的腳4，并經(jīng)電阻R22接入IC1的腳3輸出端+12伏，H3的高電平輸出端經(jīng)電阻R19后接地，二極管D16接并聯(lián)的電容C13、電阻R20后接地，三極管BC3的集電極接并聯(lián)的電容C14，電阻R23后接自身的發(fā)射極并接地而組成的短路電流節(jié)電保護電路，也可以用變壓器式的電路來替代。具體電路為，在電焊機B1次級繞組兩端接點301、302處接入變壓器B4的初級繞組兩端，B4的次級繞組低電平端接地，高電平端接二極管D15后經(jīng)并聯(lián)的電容C12、電阻R18后接地，并接入NE555集成塊IC7的腳4，所組成的短路電流節(jié)電保護電路。
在前面所述的圖4之電路的基礎(chǔ)上，增加耗電量計量電路，具體電路組成為表LM324的集成塊IC4的腳10與IC3的輸出端腳1相接，IC4的腳9與LM324集成塊IC2的腳5相接，IC4的輸出腳8，經(jīng)并聯(lián)的電阻R6、二極管D7后接入NE555集成塊IC6的腳4，再接電容C7后接地，IC6腳6與腳2相接，并經(jīng)電容C9接地，IC6腳3接電阻R13、二極管D9后接IC6的腳2，并且與三極管BG1集電極相接，IC4的腳10接電位器W1后接地，W1的可調(diào)端接LM324集成塊IC5的腳12,IC5腳13接三極管BG1發(fā)射極，并經(jīng)電阻R9、電位器W2后接地，W2的可調(diào)端接地，IC6的腳1接地、腳5經(jīng)電阻R7接地、腳7接入三極管BG2的基極，并經(jīng)電阻R12后接入光電耦合器G2的光敏三極管發(fā)射極，BG2的發(fā)射極接地，BG2的集電極接入電磁式計數(shù)器M后接IC1的腳3輸出+12伏端，二極管D12與M并聯(lián)，所組成的耗電量計量電路。
兩個NE555集成塊IC6和IC7，可以用一個NE555集成塊IC8來代替，具體管腳替代如下IC8的腳7代替IC6和IC7的腳1,IC8的腳14代替IC6和IC7的腳8,IC8的腳1、2、3、4、5、6分別代替IC6的腳7、6、5、4、3、2,IC8的腳8、9、10、11、12分別代替IC7的腳2、3、4、5、6。
本發(fā)明與已有技術(shù)相比較，具有節(jié)電效果明顯，并能計量電焊機焊接耗電量，使用可靠，控制盒體積小，成本低的優(yōu)點。


如下圖1為電焊機節(jié)電電路線路圖；圖2為變壓器電壓采樣電路線路圖；圖3為電流互感器H1電流采樣電路接入電焊機B1次極繞組的線路圖；圖4為圖1節(jié)電電路上增加短路電流節(jié)電保護電路線路圖；圖5為圖4中短路電流節(jié)電保護電路的替代電路線路圖；圖6為圖4中短路電流節(jié)電電路的另一種替代電路線路圖3圖7為圖4節(jié)電電路上增加耗電量計量電路線路圖。
本發(fā)明將結(jié)合附圖作進一步描述，當(dāng)需要進行電焊焊接時，合上開關(guān)K1和K2，控制電路電源變壓器B2的次級繞組輸出端經(jīng)整流器D3-D6整流后輸出直流電，并經(jīng)7812穩(wěn)壓集成塊。IC1和濾波電容C3、C4、C5后獲得穩(wěn)定的直流電壓+12伏，從IC1的腳3輸出；電焊機變壓器B1的初級繞組上電流通過電容C1后，初級繞組的電流很小，此時電阻R1、二極管D1和光電耦合器C1的發(fā)光二極管形成回路，發(fā)光二極管的光激發(fā)光敏三極管，并在電阻R15兩端產(chǎn)生壓降，使NE555集成塊IC7腳2處在高電平；電流互感器H1因B1初級繞組電流很小，故H1輸出電流幾乎為零，R2兩端無電壓，穩(wěn)壓的二極管D8兩端無電壓，集成塊IC3的腳3處于低電平，IC3腳1和IC2腳6為低電平，IC2的腳5經(jīng)R4接+12伏，處在高電乎，IC2輸出腳7為高電平，IC7的腳6，經(jīng)R10接IC2腳7，故處在高電平，IC7腳8為高電平，IC7腳4經(jīng)R11接+12伏為高電平，故IC7的輸出腳3處為低電平，此時繼電器J不通電，接觸器JC未通電，因此B1初級繞組上的電路受電容C1限制而電流很小，從而達到電焊機空載節(jié)電之目的。
當(dāng)需要焊接時，焊槍BX擊打工件，使B1次級繞組瞬間短路，導(dǎo)致B1初級繞組電流瞬時電流增大，電流互感器H1輸出產(chǎn)生較大電流，電阻R2兩端產(chǎn)生壓降，經(jīng)二極管D2整流及C6、R8濾波，該直流電壓通過R3加至集成塊IC3的腳3和穩(wěn)壓二極管D8的負(fù)端，D6以保證IC3的腳3不因過壓被擊穿，IC3腳3處在高電平，IC3輸出腳1和IC2腳6為高電平，IC2輸出腳7為低電平，由于IC2腳7與IC7腳6之間接入二極管D10的箝位作用，使IC7腳6處在低電平，同時由于瞬間短路，電源電壓幾乎全部降在電容C1的兩端，點101、102兩處的電壓為零，經(jīng)R1、D1、G1的兩端電壓也為零使C1迅速關(guān)斷，R15兩端無壓降，IC7腳2為低電平，IC7的腳3為高電平，繼電器J通電吸合，其常開觸點J閉合，接觸器JC通電，其常開觸點JC閉合，B1初級繞組接通，電流增大，焊槍BX與工件間隙放電，電焊機處在正常焊接運行狀態(tài)。
焊接停止時，B1次級繞組電流為零，使B1初級繞組電流減小，電流互感器H1輸出電流變?yōu)楹苄?，電阻R2兩端壓降接近為零，IC3腳3處在低電平，IC3腳2和腳1為低電平，IC2腳6為低電平，IC2腳7翻轉(zhuǎn)為高電平并通過電阻R10向電容C10充電延時后，IC7腳6處在高電平，IC7輸出腳3變?yōu)榈碗娖剑^電器J釋放，其常開觸點J復(fù)位，接觸器JC斷電釋放，常開觸點JC復(fù)位，B1的初級繞組上的電流因電容C1的原因，其電流很小，電焊機處在空載節(jié)電狀態(tài)。
當(dāng)焊槍BX在焊接工作時，由于操作原因造成焊條粘在工件上，使B1次級繞組處在短路狀態(tài)，其電流增大，導(dǎo)致B1初級繞組的電流增大，此時，從B1次級繞組接點301、302處的電壓突降接近為零，此時光電耦合器G2中的發(fā)光二極管關(guān)斷，光敏三極管的發(fā)射極無輸出，二極管D18隔斷，電容C11兩端的電壓，經(jīng)R11放電延時后使IC7腳4處在低電平，IC7輸出腳3翻轉(zhuǎn)為低電平，繼電器J斷電，常開觸點J復(fù)位，接觸器JC斷電，常開觸點JC復(fù)位，B1初級繞組切斷，僅靠電容C1維持很小電流，達到切斷短路引起的巨大短路電流，實現(xiàn)短路電流節(jié)電保護，然后再消除短路，即焊槍BX與工件脫離。
在正常焊接工作狀態(tài)時，B1次級繞組接點301處到電阻R16二極管D13和光電耦合器G2的發(fā)光二極管到接點302形成回路，發(fā)光二極管激發(fā)光敏三極管，使其發(fā)射極輸出電流，并在電阻R24產(chǎn)生壓降，使接點304電位升高，并向電容C15充電，隨著電容C15兩端的電壓升高，二極管D18導(dǎo)通，并通過電阻R11產(chǎn)生壓降，同時向電容C11充電，使IC7的腳4處在高電平，維持IC7腳3的高電平，處于正常工作狀態(tài)。
當(dāng)電焊機處在正常工作狀態(tài)時，電流互感器H1輸出端產(chǎn)生一個隨焊接電流變化成正比的電流，并在電阻R2的兩端產(chǎn)生壓降，經(jīng)二極管D2整流和電容C6濾波后，產(chǎn)生隨焊接電流變化成正比的脈動直流電壓，該電壓經(jīng)電阻R3加至IC3的輸入腳3,IC3腳3處在高電平，IC3的腳1為高電平IC4腳10為高電平，IC5腳12隨電位器W1可調(diào)端的調(diào)整而處在合適的工作電壓，IC4腳8為高電平，并經(jīng)電阻R6加至IC6的腳4,IC6腳4處在高電平，IC5的腳14為高電平，并加至三極管BG1的基極，使BG1飽和導(dǎo)通，使電容C9通過BG1、電阻R9、電位器W2對地放電延時后，IC6的腳2處在低電平，IC6的腳3為高電平，并通過電阻R13和二極管D9向電容C9充電，使C7兩端電壓升高，IC6的腳2變?yōu)楦唠娖剑琁C6腳3變?yōu)榈碗娖?，C9又將通過BC1、R9、W2對地放電，此時D9兩端因加反向電壓而處于反向截止?fàn)顟B(tài)，這樣周而復(fù)始產(chǎn)生一個頻率隨焊接電流變化成正比的電脈沖于IC6腳7，輸出并加至三極管BG2的基極，這樣BG2基極由電阻R12加至BG2基極的電壓和脈沖電壓相疊加后，由BG2集電極輸出到電磁式計數(shù)器M進行計數(shù)，則M隨焊接電流變化記錄其所耗電量，并可反映出電焊條的耗用量，二極管D12防止M線圈斷開時的反向過壓，調(diào)節(jié)電位器W2，可調(diào)整M的工作頻率，獲得準(zhǔn)確的計量數(shù)據(jù)。
當(dāng)電焊機空載狀態(tài)時，H1輸出無電流，IC4的腳10為低電平，IC4的腳9為高電平，IC4腳8輸出低電平，又因電阻R6、二極管D7并聯(lián)后接至IC6的腳4，并通過電容C7入地，使IC6的腳4處在低電平，IC6的腳3輸出低電平，IC6的腳7無電脈沖輸出。M不工作。
若焊機處在點焊或引弧狀態(tài)時，將在IC4的腳8出現(xiàn)瞬時高電平，并經(jīng)電阻R6向電容C7充電，若IC4的腳8輸出高電平的持續(xù)時間遠(yuǎn)小于R6向C7的充電時間，則IC6腳4仍處于較低電平，IC6的腳7輸出無電脈沖，M仍不工作，起到短信號切除作用。若焊接處于短路狀態(tài)時，光電耦合器G2關(guān)斷，使接點304處的電位突降為零，則通過電阻R12加至IC6腳7的電壓為零，IC6腳7輸出無電脈沖，三極管BG2處在截止?fàn)顟B(tài)，M不工作，從而達到短路巨大電流的切除作用。使計數(shù)器M只計錄電焊機焊接正常工作狀態(tài)時的耗電量，反映出正常焊接時所消耗的電焊條。
權(quán)利要求
1.一種附加于電焊機變壓器主電路而組成的電焊機節(jié)電電路，具有電焊機B1、焊槍BX、開關(guān)K1的主電路，附加于B1初級繞組的開關(guān)K2、控制電源變壓器在B2，在B2初級繞組兩端接入交流接觸器JC和繼電器常開觸點J,K2后接入熔斷器BX1,K1后接接觸器常開觸點JC,B2次級繞組接入熔斷器BX2和整流器D3-D6，其特征在于整流器正端接穩(wěn)壓集成塊IC1的腳1，在IC1的腳1和腳2之間接入電容C3并接地，IC1輸出端腳3與地之間接入兩個并聯(lián)電容C4和C5，在K2和B1初級繞組間串入電容C1，在電焊機B1初級繞組接入電壓采樣電路用的電阻R1、二極管D1和光電耦合器G1,G1輸出端光敏三極管發(fā)射極與集成塊IC7的腳2相接，并經(jīng)電阻R15接地，G1發(fā)射極經(jīng)電容C2后與G1集電極相接并接入集成塊IC3的腳4和IC1的腳3相接，IC3的腳11接地，在B1的初級繞組接入電流采樣電路用的電流互感器H1,H1輸出端接二極管D2、電阻R3、集成塊IC3的腳3,H1輸出端經(jīng)電阻R2后與H1的另一輸出端相接并接地，在D2和R3的接點與地之間并聯(lián)電阻R3和電容C6，在IC3的腳3與地之間接入穩(wěn)壓二極管D8,IC3的腳2和腳1相接并接入集成塊IC2的腳6,IC2的腳5經(jīng)電阻R5接地，并經(jīng)電阻R4接入IC1輸出端腳3,IC2輸出端腳7經(jīng)電阻R10、電容C10后接地，并經(jīng)二極管D10與電阻R10并聯(lián)后接入IC7的腳6,IC7的腳8接IC1的腳3,IC7的腳1接地、腳5經(jīng)電阻R14接地、腳4經(jīng)電阻R11接入IC1的腳3并經(jīng)電容C11接地、腳3接并聯(lián)的繼電器J和二極管D11后接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電焊機節(jié)電電路，其特征在于所說的光電耦合器采樣電路可以用變壓器B3的初級繞組接入接點101和102,B3的次級繞組一端經(jīng)二極管D14后接入接點103，該接點與并聯(lián)的電容C8和電阻R17連接后接地，B3次級繞組另一端接地之變壓器采樣電路來替代。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電焊機節(jié)電電路，其特征在于所說的電流互感器H1可以接入電焊機B1的次級繞組。
4.一種附加于電焊機變壓器主電路而組成的電焊機節(jié)電電路，具有權(quán)利要求1所述的節(jié)電電路，其特征在于電焊機B1的次級繞組接點301處接入電阻R16、二極管D13和光電耦合器G2后接至接點302處，G2的光敏三極管之集電極接入IC1的腳3,G2的光敏三極管發(fā)射極接二極管D18，并接并聯(lián)的電阻R24、電容C15后接地，D18接入IC7的腳4，并經(jīng)電容C11接地。而電阻R11原接IC1腳3端斷開后與C11并聯(lián)，組成短路電流節(jié)電保護電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電焊機節(jié)電電路，其特征在于所說的短路電流節(jié)電保護電路，可以由R1的次級繞組接入電流互感器H3，其輸出低電平端接地，高電平端接二極管D16、電阻R21、二極管D17和三極管BG3基極，BG3的集電極接入IC7的腳4，并經(jīng)電阻R22接入IC1的腳3,H3的高電平端經(jīng)電阻R19后接地，D16接并聯(lián)的電容C13、電阻R20后接地，BG3的集電極接入并聯(lián)的電容C14、電阻R23后接發(fā)射極并接地的短路電流節(jié)電保護電路來代替。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電焊機節(jié)電電路，其特征在于所說的短路電流節(jié)電保護電路，也可以由B1次級繞組接入變壓器B4,B4的次級繞組低電平端接地、高電平端接二極管D15后經(jīng)并聯(lián)的電容C12、電阻R18后接地，并且接入IC7的腳4之短路電流節(jié)電保護電路來代替。
7.一種附加于電焊機變壓器主電路而組成的電焊機節(jié)電電路，具有權(quán)利要求4所述的節(jié)電電路，其特征在于集成塊IC4的腳10與IC3的輸出腳1相接，IC4的腳9與IC2的腳5相接，IC4的輸出腳8經(jīng)并聯(lián)的電阻R6、二極管D7后接入IC6的腳4，再接電容C7后接地，IC6腳6與其腳2相接，并經(jīng)電容C9接地，IC6腳3接電阻R13、二極管D9后接IC6腳2，并且與三極管BC1集電極相接，IC4的腳10接電位器W1后接地，W1的可調(diào)端接IC5的腳12,IC5腳13接BG1發(fā)射極，并經(jīng)電阻R9、電位器W2后接地，W2的可調(diào)端接地，IC6的腳1接地、腳5經(jīng)電阻R7接地、腳7接入三極管BG2的基極，并經(jīng)電阻R12后接入G2的光敏三極管發(fā)射極，BG2的發(fā)射極接地，BG2的集電極接入電磁式計數(shù)器M后接IC1的腳3，二極管D12與M并聯(lián)，組成耗電量計量電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電焊機節(jié)電電路，其特征在于所說的集成塊IC6和IC7，可以用集成塊IC8的腳7代替IC6和IC7的腳1,IC8的腳14代替IC6和IC7的腳8,IC8的腳1、2、3、4、5、6分別代替IC6的腳7、6、5、4、3、2，IC8的腳8、9、10、11、12分別代替IC7的腳2、3、4、5、6。
全文摘要
一種附加于電焊機變壓器主電路的電焊機節(jié)電電路,具有原電焊機變壓器B
文檔編號B23K9/10GK1220929SQ9712612
公開日1999年6月30日 申請日期1997年12月24日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月24日
發(fā)明者叢建敏 申請人:叢建敏