专利名称：独立式薄板焊接控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种改善手工电弧焊机功能的装置。
手工电弧焊机操作方便，维护简单，焊接质量好，深受焊接工人喜爱，是经济建设中首选的焊接设备。但在焊接2mm以下的薄板时，在形成正常的焊接溶池前，即会溶透薄板，使溶化金属下陷，导致薄板击穿，所以不能焊接薄板。另外，手工电弧焊机即使能工作在小电流状态，其无功功率很大，负载损耗大，能源浪费就会很大。
本实用新型的目的，是提供一种体积小、重量轻的独立式薄板焊接控制器，可与各种型号、规格的手工电弧焊机很方便的外连(焊钳一夹即妥)。通过独立式薄板焊接控制器，可以焊接2mm以下的任何规格的薄板(低炭钢、低合金钢和不锈钢等)。同时由于独立式薄板控制器内采用电容器限流，不但使焊接电弧稳定、焊接质量好，而且补偿了原手工电弧焊机的无功功率，提高了功率因数(＞＝0.9以上)，节约了能源。
本实用新型的独立式薄板焊接控制器，由外壳，线路板，与电焊机的输出端及焊把的接口组成，其特征在于还包括电源装置，继电器，限流电容，电流互感器和电子控制电路，限流电容和电流互感器串接在电焊机的输出端至焊把的供电线路上，电流互感器的输出端接入电子控制电路，电子控制电路由电源装置供电，电子控制电路的输出端控制继电器的通断。
为详细介绍本实用新型，
以下结合附图进行说明
图1为本实用新型的独立式薄板焊接控制器与电焊机的连接原理图；图2为该控制器线路的原理图。
图2中各符号代表元器件如下DH电弧焊机主变压器。CO端主变压器的次级输出端。C端也是原焊机的焊钳。O端连接工作端。A薄板焊接控制器的焊钳端(连焊条)。B薄板焊接控制器的输入端。R1…R14电阻器。Rw电位器。D1…D9晶体二极管。CT信号电流互感器。C1…C10电容器。IC1运算放大器。IC2时机元件，单稳态触发器。IC3稳压元件。CR单向晶闸管。BCR双向晶闸管。DZ1，DZ2稳压管。LED1，LED2发光二极管。K5波段开关。K2，K3，K4量程开关。K1电源开关。
参见图1及图2，本实用新型的独立式薄板焊接控制器，由外壳11，线路板(未在图上示出)，与电焊机2的的输出端21及焊把3的接口12、13组成，还包括电源装置Vcc，继电器(CR，BCR)，限流电容(C2、C3、C4)，电流互感器CT和电子控制电路，限流电容(C2、C3、C4)和电流互感器CT串接在电焊机的输出端至焊把的供电线路上，电流互感器的输出端接入电子控制电路，电子控制电路由电源装置Vcc供电，电子控制电路的输出端控制继电器的通断。
该控制器一端与原焊机相连，另一端与焊把相连，相当于串接在原焊机的供电线路上。
在附图中，继电器直接表达为晶闸管的固体继电器，电子控制电路控制单向晶闸管，单向晶闸管通过桥式电路与晶闸管相连接，电子控制电路由电流互感器输出信号的整形、限幅电路、电压比较器、微分电路、单稳态能发器组成，电流互感器输出的信号经整形、限幅后，输出电压比较器进行比较，再经过微分电路产生下降沿的窄脉冲，触发单稳态触发器，触发器上引接一组不同的电阻，可以选择不同的单稳暂态时间，触发器的输出端控制继电器的通断，限流电容为多个，经不同的组合，可使薄板焊接的稳弧电流为4安培，7安培，11安培，12安培，16安培，19安培，23安培。
该控制器的工作原理参见图2进行说明，当焊钳A、O端短接的瞬间，电焊机主变压器DH的次级线圈C、O端产生短路电流，流过信号电流互感器CT产生一个信号，经过整型与限幅输入到IC1的(2)，与IC1的(3)进行比较，令(2)＞(3)，则IC1的(6)输出一个下降沿的脉冲，经C8耦合到IC2的(2)，使IC2的(2)＜Vcc／3，则IC2的(3)输出高电平使得晶闸管CR导通，再经过桥式电路合双向晶闸管BCR导通，同时把主电路的电容器C2，C3，C4短接。当A、O端断开瞬间，经过IC2暂态时间t＝1.1RC，其中C为C9，R为波段开关K5拨通的R7～R11中的任一个。在电焊机空载电压和短路电流的作用下，很容易点燃电弧，这样焊接引弧成功。暂态结束，CT的信号消失，IC1的(3)＞(2)，则IC1的(6)输出一个上升沿的脉冲，以C8耦合到IC2的(2)，使IC2的(2)＞Vcc／3，则IC2的(3)输出低电平，使晶闸管CR截止，也使双向晶闸管BCR截止。主变压器次级电路C、O的电流(即焊接时的工作电流A、O)被限流电容器(C2、C3、C4)所限制，产生稳弧进行焊接。总结上述过程即为引弧时在原焊机的空载电压、短路电流作用下，很容易引弧成功。焊接时，为电容器所限的小电流，在稳弧的作用下，进行薄板焊接。
上述的(2)、(3)、(6)为集成块IC的引脚标号。
另外引弧的时间，即暂态时间可以通过波段开关K5进行调节，以适应不同场合(如野外、风速大、或四周环境温度低等)的不同要求，以保证很方便的引弧。
独立式薄板焊接控制器不同于薄板焊接电弧焊机，前者在原手工电弧电焊机的功能前提下，赋予了新的功能，增加了使用范畴。以便使国内所有生产单位现存的千千万万手工电弧焊机均能具备焊接薄板的能力。
从上述分析可见，独立式薄板焊接控制器的主回路简单，电子控制电路是常规的电子元器件，因此本实用新型的实施是比较容易的。
本实用新型的控制器，体积小、重量轻，可与各种型号、规格的手工电弧焊机很方便的外连，可以焊接2mm以下的任何规格的薄板。焊接电弧稳定、焊接质量好，而且补偿了原手工电弧焊机的无功功率，提高了功率因数，节约了能源。
权利要求1.一种独立式薄板焊接控制器，由外壳，线路板，与电焊机的输出端及焊把的接口组成，其特征在于还包括电源装置，继电器，限流电容，电流互感器和电子控制电路，限流电容和电流互感器串接在电焊机的输出端至焊把的供电线路上，电流互感器的输出端接入电子控制电路，电子控制电路由电源装置供电，电子控制电路的输出端控制继电器的通断。
2.根据权利要求1所述的焊接控制器，其特征在于上述的继电器为晶闸管固体继电器，电子控制电路控制单向晶闸管，单向晶闸管通过桥式电路与双向晶闸管相连接。
3.根据权利要求1所述的焊接控制器，其特征在于电子控制电路由电流互感器输出信号的整形、限幅电路，电压比较器，微分电路，单稳态能发器组成，电流互感器输出的信号经整形、限幅后，输入电压比较器进行比较，再经过微分电路产生下降沿的窄脉冲，触发单稳态触发器，触发器上引接一组不同的电阻，可以选择不同的单稳暂态时间，触发器的输出端控制继电器的通断。
4.根据权利要求1所述的焊接控制器，其特征在于限流电容为多个，经不同的组合，可使薄板焊接的稳弧电流为4安培，7安培，11安培，12安培，16安培，19安培，23安培。
专利摘要本实用新型涉及一种独立式薄板焊接控制器，由外壳，线路板，与电焊机的输出端及焊把的接口，电源装置，继电器，限流电容，电流互感器和电子控制电路组成，它体积小、重量轻，可与各种型号、规格的手工电弧焊机很方便的外连，可以焊接2mm以下的任何规格的薄板。焊接电弧稳定、焊接质量好，而且补偿了原手工电弧焊机的无功功率，提高了功率因数，节约了能源。
文档编号G05F1/02GK2141575SQ93200900
公开日1993年9月1日 申请日期1993年1月28日 优先权日1993年1月28日
发明者陈庆生 申请人:陈庆生