专利名称：自带动力的弧焊机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种弧焊机，特别是涉及一种自带动力的弧焊机。
在许多行业的野外焊接施工中，由于流动性大，电力供应不方便，因此在焊接领域行业中发展起来一种自带动力的焊机。一种方式是由柴油或汽油发动机带动一个低压发电机，直接(交流)或整流后(直流)用于焊接，优点是造价低，缺点是需要依靠调节励磁电流和发电机转速来调节焊接电流大小，其焊接特性是一次性设计固定的，不能变化，焊接特性较差。另一种方式是由发电机组输出交流电压供逆变焊机进行焊接用，该方式的优点是焊接特性可根据焊接需要进行调节，焊接特性较好，缺点是效率低，它是发电机组与逆变焊机效率的乘积，同时造价较高。
本实用新型的目的在于提供一种克服上述缺点，提供一种能将恒定的直流电压转换为恒定直流电流，发电机效率高，焊接特性可任意改变，焊接电流连续可调，适合各种焊接需要的自带动力的弧焊机。
本实用新型自带动力的弧焊机是这样实现的，其电路包括发动机、发电机、整流滤波电路、控制电源电路、控制电路及DCV/DCI转换电路。连接关系是，发动机输出接发电机输入，发电机输出接整流滤波电路输入和控制电源电路输入，整流滤波电路输出接DCV/DCI转换电路输入，控制电源输出接控制电路输入，控制电路输出接DCV/DCI转换电路信号端，DCV/DCI转换电路输出接控制电路输入和焊接输出。其中，发动机为柴油发动机、汽油发动机或其它动力装置，如汽车发动机，功能是向焊机提供机械能；发电机采用稀土永磁发电机，它是将机械能转换为电能；整流滤波电路由三相整流桥Q1和电解电容E1构成。其功能是将交流电转换为直流电；控制电源电路由变压器B1，单相整流桥Q2和Q3，电解电容E2，E3和E4，三端稳压器IC1、IC2和开关稳压块IC3构成。功能是向控制电路提供合适的电源；DCV/DCI转换电路由一个或一个以上并联连接的DCV/DCI转换器，以及分流器FL1构成，每一个DCV/DCI转换器由埸效应管V1和V2，变压器B2，二极管D1和D2，电感器L1构成，V1的源极接B2的一个输出端、D2的负端和L1一端，V1的栅极接B2另一输出端，B2的输入1端接D1负端，D1正端接电源地，B2的输入2端接+12V，B2的输入3端接V2漏极，V2源极接电源地，V2栅极接控制电路。功能是将恒定的直流电压转换为恒定直流电流；控制电路由变压器B3，电容C1～C12，二极管D3～D22，电解电容E5，单稳态触发器IC4～IC9，电阻R1～R27，三极管T1和T2，埸效应管V3，稳压管W1～W6构成。其功能是根据操作者给出的电流调节值和各种反馈信号，向DCV/DCI转换电路提供适当的控制信号。
本实用新型自带动力的弧焊机能将恒定直流电压转换为恒定直流电流。其主要优点是不需励磁电机，发电机效率高，DCV/DCI转换频率高，可达100KHZ以上，转换效率也很高，焊接特性可任意改变，焊接电流连续可调，适合各种焊接需要，且价格较低。当焊机用于需要高频引弧的氩弧焊时，可在发动机磁电机上增加一套点火线圈，即可用于高频引弧。
以下结合附图详细说明本实用新型实施侧。
图1本实用新型电路框图图2～图3本实用新型电路连接图本实用新型自带动力的弧焊机，其电路包括(1)发动机F1、(2)发电机M1、(3)整流滤波电路、(4)DCV/DCI转换电路、(5)控制电源电路及(6)控制电路。连接关系是，发动机F1输出接发电机M1输入，发电机输出接整流滤波电路输入和控制电源电路输入，整流滤波电路输出接DCV/DCI转换电路输入，控制电源输出接控制电路输入，控制电路输出接DCV/DCI转换电路4信号端，DCV/DCI转换电路输出接控制电路输入和焊接输出。其中，整流滤波电路由三相整流桥Q1和电解电容E1构成；控制电源电路由变压器B1，单相整流桥Q2和Q3，电解电容E2，E3和E4，三端稳压器IC1(7815)、IC2(7915)和开关稳压块IC3(W3463)构成；DCV/DCI转换电路由三个并联连接的DCV/DCI转换器A1、A2和A3，以及分流器FL1构成。DCV/DCI转换器A1由埸效应管V1和V2，变压器B2，二极管D1和D2，电感器L1构成，V1的源极接B2的一个输出端、D2的负端和L1一端，V1的栅极接B2另一输出端，B2的输入1端接D1负端，D1正端接电源地，B2的输入2端接+12V，B2的输入3端接V2漏极，V2源极接电源地，V2栅极接控制电路；控制电路由变压器B3，电容C1～C12，二极管D3～D22，电解电容E5，单稳态触发器IC4(MC14538)、IC5(MC14011)、IC6(LM193H)、IC7(LM193H)、IC8(LM193H)IC9(NE555)，电阻R1～R27，三极管T1和T2，埸效应管V3，稳压管W1～W6构成。各元件间的连接关系是，F1输出端接M1输入同轴端，M1的三相输出分别接Q1三个输入端，其中两相同时接B1原边两端，Q1正输出端接E1正端和V1滑极，Q1负输出端接E1负端、D2正端及FL1一个输入端，FL1另一输入端接焊接负输出(QUT-)，并通过A点接入控制电路中，焊接正输出(QUT+)接L1一端，并通过C点接入控制电路中，FL1负输出端通过B点接入控制电路中。B1输出1端和3端分别接Q2两输入端，B1的2输出端作为控制电源的“驱动地”输出。Q2正输出端接IC1输入端1脚和E2正端，IC2输出端2脚作为控制电源的+15V输出，Q2负输出端接IC2输入端1脚，IC2输出端2脚作为控制电源-15V输出，E2、E3负端及IC2、IC3的接地端3脚接驱动地。B1的4端的5端分别接Q3两输入端，Q3正输出端接E4正端、IC3输入端1脚和3脚，Q3负输出端作为控制电源的电源地，E4负端和IC3接地端2脚接电源地，IC3输出端4脚作为控制电源+12V输出。每个DCV/DCI转换器中V2的栅极通过P点接入控制电路。在控制电路中，R1一端接+15V和D3正端，D3负端接E5正端、W1一端以及IC4电源端16脚、触发端4脚、输入端1脚，W1另一端接C1一端和IC4脉宽控制输入端2脚，C1的另一端和IC4另一输入端3脚接驱动地，IC4触发端5脚接R1另一端、D5正端、D9和D10正端，IC4输出端6脚接C2C2一端和IC5输入端1脚、6脚，C2另一端和IC4接地端9脚接驱动地，IC5输入端2脚、5脚接+15V，IC5输出端3脚接V3栅极，V3源极接驱动地，V3漏极接B3输入1端，B3输入2端接+15V，B3输入3端接D4负端，D4正端接驱动地，B3一个输出端接电源地，另一个输出端通过P点接DCV/DCI转换器，D5负端接D6负端和R2一端，D6正端接驱动地。IC7A电源端8脚接+15V和C3一端，C3另一端接驱动地，IC7A电源端4脚接-15V和C4的一端，C4另一端接驱动地，IC7A的输出端1脚接R2另一端，IC7正相输入端3脚接D7负端、D8正端和R3一端，R3另一端接驱动地，IC7A的反相输入端2脚接R5一端，D7正端、D8负端和R4一端R4另一端接-15V，R5另一端接R6和R7一端，R6另一端通过C点接DCV/DCI转换电路。R7另一端接R8一端和W6一端，R8另一端接-15V，W6另一端接D21负端，D21正端接R20一端、IC8A正相输入端3脚、D19负端、D20正端、W5一端，R20另一端接W4中间端，W4一端接W3一端，W3另一端接D22负端，D22正端接驱动地，W4另一端接R21一端和R18一端，R21另一端接-15V，R18另一端接W2一端，W2另一端接驱动地。IC8A电源端8脚接+15V和C9一端，C9另一端接驱动地，IC8电源端4脚接-15V和C10一端，C10另一端接驱动地，IC8反相输入端2脚接R17一端、D19正端、D20负端和R16一端，R16另一端接驱动地，R17另一端接IC8A输出端1脚和R13一端，R13另一端接IC8B反相输入端6脚、C8一端、D18正端和T2集电极，T2发射极接D18负端、C8另一端、IC8B输出端7脚，IC9一个输入端4脚和R12一端，IC8B正相输入端5脚接R14一端，R14另一端接驱动地，R12另一端接IC9另一输入端2脚和C12一端，IC9复位端5脚接C11一端，IC9接地端1脚、C11另一端接驱动地。T2基极接D17正端，D17负端接R11一端，R11另一端接IC9输出端3脚和D16正端，D16负端接R10一端，R10另一端接T1基极，T1发射极接驱动地，T1集电极接R9一端和D9负端，R9另一端接+15V。IC6A电源端8脚接+15V和C5一端，C5另一端接驱动地，IC6A电源端4脚接-15V和C6一端，C6另一端接驱动地，IC6输出端1脚接R22一端，R22另一端接D10和D11负端，D11正端接驱动地，IC6正相输入端3脚接D12负端、D13正端和R23一端，R23另一端接驱动地，IC6反相输入端2脚接D12正端、D13负端、R19一端和R27一端，R19另一端接驱动地，R27另一端接R15一端、R26一端和IC7B输出端7脚，R15另一端接W5另一端，IC7B反相输入端6脚接R26另一端、D15负端、D14正端和R24一端，IC7B正相输入端5脚接D15正端、D14负端和R25一端，R24另一端接C7一端，并通过B点接到FL1正输出端，R25另一端接C7另一端，并通过C点接到FL1的负输出端。
本实用新型自带动力的弧焊机的工作原理是，用发动机带动发电机，输出90～150V三相交流电，经整流滤波电路处理后，成为较高的直流电压，通过DCV/DCI转换电路把高电压直流转换为直流焊机焊接所需的大电流和低电压，即可进行焊接。DCV/DCI转换电路的工作由控制电路控制，控制电路所需的电源由控制电源提供。其中，DCV/DCI转换器工作原理是，由控制电路输出的触发信号是一个脉冲频率调制信号(PFW)，弧焊机电路根据它的频率变化，改变输出电流的大小，频率越高，输出电流越大，触发信号通过触发端和驱动地端施加在V2的栅极和源极，控制V2的开关情况，通过B2的作用，将V2的开关信号放大，施加在V1的栅极和源极，控制V1的开关情况，V1的相位与V2的相位相同，当施加在V1的信号频率固定时，其输出电流就是一个恒定值，这样，由整流滤波电路输入的恒定直流电压，经V1处理就变成了恒定直流电流，触发信号的频率越高，V2的开通时间越长，V1的开通时间也越长，在OUT+和OUT-两端得到的电流就越大。L1和D2的作用是，依靠L1的蓄能作用，在V1的关断期内，提供沿著原来电流方向的续流电流，保持输出电流的稳定性。D1的作用是，将V1关断期通过B2产生的反向尖峰，通过控制电路的电源地和+12V向控制电源电路回馈电能。
权利要求1.一种自带动力的弧焊机，其电路包括发动机、发电机、整流滤波电路、控制电源电路及控制电路，其特征在于还设置有DCV/DCI转换电路，连接关系是，发动机输出接发电机输入，发电机输出接整流滤波电路输入和控制电源电路输入，整流滤波电路输出接DCV/DCI转换电路输入，控制电源输出接控制电路输入，控制电路输出接DCV/DCI转换电路信号端，DCV/DCI转换电路输出接控制电路输入和焊接输出。
2.如权利要求1所述的自带动力的弧焊机，其特征在于发电机是稀土永磁发电机。
3.如权利要求1所述的自带动力的弧焊机，其特征在于整流滤波电路由三相整流桥Q1和电解电容E1构成；控制电源电路由变压器B1，单相整流桥Q2和Q3，电解电容E2，E3和E4，三端稳压器IC1、IC2和开关稳压块IC3构成；DCV/DCI转换电路由一个或一个以上并联连接的DCV/DCI转换器，以及分流器FL1构成；控制电路由变压器B3，电容C1～C12，二极管D3～D22，电解电容E5，单稳态触发器IC4～IC9，电阻R1～R27，三极管T1和T2，埸效应管V3，稳压管W1～W6构成；其中DCV/DCI转换器由埸效应管V1和V2，变压器B2，二极管D1和D2，电感器L1构成，V1的源极接B2的一个输出端、D2的负端和L1一端，V1的栅极接B2另一输出端，B2的输入1端接D1负端，D1正端接电源地，B2的输入2端接+12V，B2的输入3端接V2漏极，V2源极接电源地，V2栅极接控制电路。
专利摘要本实用新型提供一种自带动力的弧焊机,其电路包括发动机、发电机、整流滤波电路、控制电源电路及控制电路,其特征在于还设置有DCV/DCI转换电路,连接关系是,发动机输出接发电机输入,发电机输出接整流滤波电路输入和控制电源电路输入,整流滤波电路输出接DCV/DCI转换电路输入,控制电源输出接控制电路输入,控制电路输出接DCV/DCI转换电路输入,DCV/DCI转换电路输出接控制电路输入和焊接输出。焊接特性可变,焊接电流连续可调,适合各种焊接需要。
文档编号B23K9/06GK2385833SQ9923106
公开日2000年7月5日 申请日期1999年3月4日 优先权日1999年3月4日
发明者陈治材, 陈治栋, 蔡立民, 毕天明, 王玮 申请人:成都皮克电源有限公司