多功能可控硅逆变弧焊机制造技术

本实用新型专利技术涉及一种多功能可控硅逆变弧焊装置，采用闭环控制系统，控制逆变器的工作频率，适应规范设定值的要求。该装置由：ＣＯ↓［２］气体钢瓶、ＣＯ↓［２］减压流量调节器、送气管、电源线、控制电路、电缆、出气管、送丝机、焊枪、开关Ｋ等组成。其控制电路由：主电路、空载电压建立及压频转换电路、多种外特性获得电路、分频及触发脉冲输出电路、反正检测及延时电路、脉冲发生及规范设定电路、ＴＩＧ／ＭＩＧ焊接控制电路、送丝调速电路、时序控制电路、控制电源电路等构成多种焊接功能的可控硅逆变弧焊装置。（*该技术在2002年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于电弧焊机，特别是一种多功能可控硅逆变弧焊装置。现有的可控硅逆变弧焊机，其电源，不同时具备降特性和平特性，其原因在于怕焊机处在平特性输出时，误用于手弧焊或TIG焊方法进行焊接，此时电源外特性为平特性，将会导致短路电流过大，电源烧毁，焊机损坏。所以多半都是单功能，如成都的ZX7－400S手弧焊机、NBC－400，CO2焊机，NBM－400型，MIG焊机。从检索可知国内没有多功能逆变弧焊机。又如美国POWCON－200SMT是三功能。还有如瑞典的LHH－400，但都有S、TIG、MIG／MAG·CO2，但后一种不是平特性，而是恒功率曲线，(带截流)，而且是波形控制方法。制造、调试都非常困难，而且成本也非常昂贵。本技术的任务是要提供一种改进的，特别是一种多功能、最佳焊接特性的可控硅逆变弧焊装置。它能方便地适用各种场合，和各种可焊的金属材料如结构钢、铜、铝、不锈钢等。同时提供一种具有平特性输出的熔化极气体保护焊自保电路，解决由于焊接方法不对时造成设备损坏。提供多功能为一体的、性能最佳的焊接装置。本技术的任务是通过下述方式完成的采用控制电路，控制逆变器的工作频率，即加入外特性控制电路，来获得所需要的外特性。由主电路、反压检测及延时电路、空载电压建立及压频转换、分频检测及触发脉冲输出、取样控制、外特性获得、送丝调速、脉冲发生及规范设定、时序控制、TIG／MIG焊控制电路、改进焊接工艺，通过开关K控制方法等措施，从而使该装置具有以下特性(1)线性缓降外特性，(2)恒流特性，(3)恒压外特性，(4)恒流外拖特性等。由以上各种不同特性、该专利技术适用多种焊接方法的多功能为一体全方位逆变焊接装置。(1).直流手弧焊(D.C.STICK)。(2).直流脉冲手弧焊(D.C.STICK／P.)。(3).直流钨极氩弧焊(D.C.TIG)。(4).直流脉冲钨极氩弧焊(D.C.TIG／P.)。(5).直流熔化极氩弧焊(D.C.MIG／MAG)。(6).直流脉冲熔化极氩弧焊(D.C.MIG／MAG－P.)(7).CO2气体保护焊。解决了焊接领域中一直没有解决的问题，即该专利技术解决了在采用平特性时，误接手弧焊使电源造成过载问题，本专利技术采用了自保电路，当电源切换在平特性档时，保证了空载电压为零，只有接通MIG／MAG或CO2焊开关时，空载电压才会发生。本专利技术经济效宜可观，经过计算每台使用一年，可节电1.5万度左右，折合人民币4000多元，该机性能稳定，效果最佳，功能基本齐全，然而无论在功能上，还是在容量上，乃至经济效益上，还是使用方便上，在焊接领域中，不能不为世奇屈榜首。专利技术的具体结构由以下实施例及附图绘出。附图说明图1是该专利技术在作CO2气体保护焊及熔化极氩弧焊(MIG)时连接示意图(1)CO2气体钢瓶。(2)CO2减压流量调节器。(3)送气管。(4)CO2减压流量调节器加热电源线。(5)控制电路。(6)接地电缆。(7)正极电缆。(8)出气管。(9)送丝机控制电缆。(10)送丝机。(11)焊抢。(12)被焊工件。图2是本专利技术控制电路的原理方框图。图3是本专利技术控制电路中的主电路图。图4是本专利技术控制电路中空载电压建立及压频转换电路原理图。图5是本专利技术控制电路中的多种外特性获得电路原理图。图6是本专利技术控制电路中的分频及触发脉冲输出电路原理图。图7是本专利技术控制电路中的反压检测及延时电路图。图8是本专利技术控制电路中的脉冲发生及规范设定电路原理图。图9是本专利技术控制电路中的TIG／MIG焊控制电路图。图10是本专利技术控制电路中的送丝调速电路原理图。图11是本专利技术控制电路中的时序控制电路原理图。图12是本专利技术控制电路中的控制电源原理图。图13是控制电路中的主电路的逆变器工作原理图。图14是多种外特性曲线和两种输出特性图。图15是分频及脉冲形成时序图。参照图1、图2一个具有多功能可控硅逆变弧焊装置，其控制电路由主电路［1，3］、反压检测及延时电路［2］、空载电压建立及压频转换电路(4)、分频及触发脉冲输出电路(5)、取样电路(6)、外特性获得电路(7)、送丝调速电路(8)、脉冲发生及规范设定电路(9)、时序控制电路(10)、TIG／MIG焊控制电路(11)、控制电源电路(12)等组成。参照图3给出了主电路(1，3)，从380V的高压电网进入主电路(1，3)，经过D1～D6(6×ZP50A／1000V)，D1～D6的二极管两端分别并联C1R2、C2R4、C3R6、C4R1、C5R3、C6R5等6组阻容保护电路组成的三相桥式整流电路，整流出514V的直流电压，经可控硅SCR1、SCR2(2×KK200A)进行逆变、经主变压器B1的藕合，经D11、D12(ZK300A／1000V×2)和B1次级线圈组成二次全波整流，至输出端。从B1次极电容C19正极端引出连接到外特性获得电路(7)的IC1输入端，作为控制电路的电压负反馈信号，并从B1中心抽头引出线上的分流器FL上引出，相当于75mv的直流电压，作为控制电路的电流反馈信号，反馈到多种外特性获得电路(7)中IC2的输入端。可控硅SCR1，SCR2控制极G1′K1′，G2′K2′分别接到分频及触发脉冲输出电路(5)的变压器B1、B2的次级两端。用来保证可控硅SCR1、SCR2轮流导通，为了保证输出特性的要求，主电路(1，3)中还采用其它一些技术措施由二极管D7、D8(ZK20×2)、R10(5／80W)组成释放电路，由L3、L4，C19(1500uf／100v)组成T型泸波器，二极管D9，D10(1N4007)×2，与反压检测与延时电路(2)中的D1，D2构成全桥整流电路，在主电路(1，3)的输入端与可控硅SCR1，SCR2之间串联一个电阻R7(0～10／200W)为阻流电阻，和抗流线圈L1，另一端串L2与逆变器并联四组换流电容C7～C14(8×4uf／500v)，通过万能开关S(K1，K2，K3)进行控制，其四组转换换流电容(4uf，8uf，12uf，16uf)，即由换流电容C7～C14、可控SCR1、SCR2及主变压器的初级线圈构成主电路(1，3)的特征电路，其逆变器的工作原理，见附图13，逆变器的功率与其工作频率关系式为P＝2CE2·f，式中C为换流电容，为一个定值，E为逆变器的输入电压(514V)为定值，P与f成比例关系，所以通过改变逆变器的频率，达到改变输出功率的要求。参照图4，给出空载电压建立及压频转换电路［4］的电原理图及元件参数连接示意图。由集成电路IC2、IC3、IC4、IC5(1／2LM339×4)组成四组电压比较器，IC1两端并接有R3(10K)、C1(0.022μf)、DW1稳压管的集成运算(μA714)IC1，和稳压电路［BG1(S9013)、DW2～DW4、D2(1N4004)］等组成一个闭环系统，按一定时序进行翻转，完成反压延时、脉冲频率、脉冲宽度、脉冲匹配等，形成一个要求的脉冲过程。由D2、DW4、DW3、DW2组成稳压电路稳在24伏。当U0点为75伏左右时，BG3导通，主电路次级的C19停止充电，此时压频转换器被关断，逆变器SCR1、SCR2停止工作，反之当空载电压小到一定值时，三级管BG3导通，压频转换器，逆变器开始工作，对电容C19充电，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可控硅逆变弧焊机，特别是一种多功能电子控制电路的多功能可控硅逆变弧焊装置，其特征在于：ａ．多功能可控硅逆变弧焊装置，由主电路（１、３），反压检测及延时电路（２）、空载电压建立及压频转换电路（４）、分频及触发脉冲输出电路（５）、取样电路（６）、外特性获得电路（７）、送丝调速电路（８）、脉冲发生及规范设定电路（９）、时序控制电路（１０）、ＴＩＧ／ＭＩＧ焊控制电路（１１）、控制电源电路（１２）等组成；ｂ．空载电压建立及压频转换电路（４），采用闭环系统电路，由ＩＣ↓［２］、ＩＣ↓［３］、ＩＣ↓［４］、ＩＣ↓［５］构成的四个电压比较器和集成运放ＩＣ↓［１］组成；ｃ．主电路（１）、（３），由换流电容Ｃ↓［７］～Ｃ↓［１４］，可控硅ＳＣＲ↓［１］、ＳＣＲ↓［２］和主变压器Ｂ↓［１］组成的可控硅串联半桥式逆变电路；ｄ．外特性获得电路（７），采用闭环负反馈系统电路，由电压比例运算电路（ＩＣ↓［１］、Ｒ↓［８］、Ｒ↓［１０］），电流比例运算电路（ＩＣ↓［２］、Ｒ↓［８］、Ｒ↓［１０］）和规范设定电路（ＩＣ↓［３］、Ｒ↓［１１］、Ｒ↓［１２］）及开关Ｋ构成；ｅ．分频及触发脉冲输出电路（５），由（ＢＧ↓［１］、Ｃ↓［１］、Ｄ↓［１］、Ｂ↓［１］）组成两个相同的触发脉冲形成电路，分别接于由ＩＣ↓［１］、ＩＣ↓［２］两个相串接的集成Ｄ触发器ＩＣ↓［２］的Ｑ，Ｑ两端；ｆ．反压检测及延时电路（２），其输入端的全桥整流检测电路（Ｄ↓［９］、Ｄ↓［１０］、Ｄ↓［１］、Ｄ↓［２］）与其输出端的延时电路（ＢＧ↓［１］、Ｒ↓［６］、Ｒ↓［７］、Ｃ↓［１］、ＩＣ↓［２］）之间采用光电隔离器（ＩＣ↓［１］型号Ｔ９１３６）为耦合元件；ｇ．脉冲输出及规范设定电路（９），两个相并联的调节电位器Ｗ↓［３］、Ｗ↓［４］串接上一个晶体三极管ＢＧ↓［１］（Ｓ９０１３）；ｈ．ＴＩＧ／ＭＩＧ焊控制电路（１１），在焊矩手把上分别接有开关Ｋ↓［２］和Ｋ↓［１］；ｍ．ＴＩＧ／ＭＩＣ焊控制电路（１１），其输入与输出电路之间，分别都采用ＩＣ↓［２］和ＩＣ↓［１］光电耦合；ｉ．送丝调速电路（８），采用可控硅调速电路（Ｂ↓［１］、ＳＣＲ↓［１］、ＳＣＲ↓［２］、ＤＪ、Ｒ↓［１］、ＢＩＴ↓［１］）；ｑ．取样电路（６），在主电路（１、３）中的Ｂ↓［１］次级中心抽头线上接有分流器ＦＬ（７５ｍＶ／５００Ａ）；ｙ．时序控制电路（１０），设有和开关Ｋ↓［２］相接的送气电路ＤＦ。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张义，白志范，
申请(专利权)人：吉林工业大学，
类型：实用新型
国别省市：22[中国|吉林]