直流弧焊、直流电机驱动两用的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种直流弧焊、直流电机驱动两用机，它包括主电路和控制电路，主电路包括整流器，整流器与滤波器连接，滤波器与逆变单元连接，逆变单元与高频主变压器连接，高频主变压器与高频整流器连接，高频整流器与高频滤波器连接，控制电路包括高频信号发生电路、频率检测电路、信号处理运算电路、采样电路、中央控制器、切换电路、多功能转换输入电路。本实用新型的优点在于：能够使用一套发电设备来分别驱动直流行走电机和直流弧焊机，有利于降低设备自身成本，本实用新型逆变电路采用了高频主变压器，大幅减小了设备体积及重量，提高了效率，同时进一步降低了设备成本。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种发电设备，具体地说是一种直流弧焊、直流电机驱动两用机。 直流弧焊、直流电机驱动两用机
【背景技术】
[0002] 逆变式直流弧焊机的工作原理是：将50HZ三相380V交流电整流、逆变成高频 (20KHZ以上）交流电，然后经逆变主变压器降压、再整流，通过弧焊控制线路将输出一个适 合电焊要求的"电压-电流"特性的直流电，从而施实电焊作业。而直流电机则需要一个满 足直流电机"电压-电流"特性以及"弱磁调速"特性要求的直流电，因此目前带有动力可移 动式的焊接设备均设置两套独立的动力设备，分别用于驱动车辆行走以及向焊机供电，设 备自身成本较高。另外，目前由交流内燃发电机组做为动力的直流电机驱动电路，都是机组 提供的交流电经工频变压器降压、整流来驱动直流电机运转，显然工频变压器不仅体积大、 重量重，而且耗费的铁损与铜损都较大，不仅效率低而且成本也相应较高。 实用新型内容
[0003] 本实用新型的目的是提供一种直流弧焊、直流电机驱动两用机，它能够使用一套 发电设备来分别驱动直流行走电机和直流弧焊机，有利于降低设备自身成本，本实用新型 逆变电路采用了高频主变压器，与现有采用工频变压器的驱动电路相比，大幅减小了设备 体积及重量，提高了效率，同时进一步降低了设备成本。
[0004] 本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现：包括主电路和控制电路， 主电路包括整流器，整流器的输出端与滤波器的输入端连接，滤波器的输出端与逆变单元 的输入端连接，逆变单元的输出端与高频主变压器的输入端连接，高频主变压器的输出端 与高频整流器的输入端连接，高频整流器的输出端与高频滤波器的输入端连接，控制电路 包括高频信号发生电路、频率检测电路、信号处理运算电路、采样电路、中央控制器、切换电 路、多功能转换输入电路。主电路及控制电路的连接关系如下：整流器将输入的电压、频率 可变的三相交流电通过整流器U9后整流成直流电，滤波器由电容C1、电容C5、电容C6和电 阻R1、电阻R2组成，电容C1为吸收电容，C5、C6为滤波电容，R1、R2为均压电阻，电容C1的 一端与整流器U9的正输出端相连，另一端与整流器U9的负输出端相连，电阻R1与电容C5 并联，电阻R2与电容C6并联，电容C5正极与电容C1的一端相连，电容C5负极与电容C6正 极相连，电容C6负极与电容C1的另一端相连，逆变单元将输入的直流电通过逆变单元U10 逆变输出频率l(Tl〇〇kHz高频交流电，高频主变压器由高频变压器T3、直流接触器K3和接 线柱J8组成，接线柱J8为直流接触器K3线圈外部接线柱，通过控制直流接触器K3来实现 改变高频变压器T3的匝数，高频变压器T3由一次侧的绕组I、绕组II和二次侧一个绕组构 成，高频变压器T3的一次侧两个绕组串联，一次侧绕组I的另一端与逆变单元U10交流输 出侧一端相连，一次侧绕组II的另一端与逆变单元U10交流输出侧另一端相连，直流接触 器K3的常开触点与一次侧绕组II并联，直流接触器K3的线圈两端分别连接到接线柱J8的 引脚1和引脚2,高频变压器T3的二次侧绕组两端进行输出，高频变压器T3将二次侧绕组 两端得到的交流电通过高频整流器U13整流输出直流电，高频滤波器由电感L4和电容C7 组成，电感L4的一端与高频整流器U13的正输出端相连，电感L4的另一端与电容C7的正 极相连，电容C7的负极与高频整流器U13的负输出端相连，两用机的外部正输出端与电容 C7的正极相连，两用机的外部负输出端与电容C7的负极相连，高频信号发生电路的电源模 块U15的引脚1接至电源' 12V，电源模块U15的引脚2接至电源' 0V，电源模块U15的引脚 3上得到电源-15V，电源模块U15的引脚4接至0V电源，电源模块U15的引脚5上得到电 源+15V，电容C41与电容C42串联，电容C41的负极与电源模块U15的引脚3相连，电容C41 的正极与电源模块U15的引脚4相连，电容C42的正极与电源模块U15的引脚5相连，电容 C44与电容C41并联，电容C43与电容C42并联，电源模块U16的引脚1接至电源+15V，电 源模块U16的引脚2接至电源0V，电容C46的正极与电源模块U16的引脚3相连，电容C46 的负极接至电源0V，电容C45与电容C46并联，给定电压信号QG经电容C9、电容CIO、电阻 R4、电阻R5、运算放大器U15、电阻R6、电容C11组成的滤波网络到控制芯片U1的5脚，为控 制芯片U1工作提供给定信号，电阻R4的一端与电容C9相连，电容C9另一端接至电源0V， 电阻R4的另一端与运算放大器U15的同相输入端相连，电阻R5与电容C10并联后一端与 运算放大器U15的同相输入端相连，另一端接至电源0V，运算放大器U15的反相输入端与输 出端相连，通过电阻R6连接到控制芯片U1引脚5,控制芯片U1的引脚5与电容C11 一端相 连，电容C11另一端接至电源0V，电阻R7、电阻R8、电容C28、电容C29使控制芯片U1工作 能够软启动，电阻R8与电容C29并联，电容C29的正极与控制芯片U1引脚1，电容C29的负 极接至电源0V，电阻R7与电容C28串联，电容C28的负极接至电源0V，电容C29的正极与 控制芯片U1引脚2,电阻R7的另一端与控制芯片U1引脚1相连，电流传感器U11对高频 变压器一次侧电流进行采样所得信号经过电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电容C18 组成的滤波网络到控制芯片U1的4脚，为控制芯片U1工作提供给定信号，电阻R16与电阻 R17串联，电阻R17的另一端与电流传感器U11的输出相连，电阻R16的另一端与控制芯片 U1引脚4相连，控制芯片U1引脚4通过电阻R14接至-15V电源，控制芯片U1引脚4通过 电阻R15接至电源0V，谐波补偿电路由电阻R11、电阻R12、电容C15、电容C16、运算放大器 U16组成，运算放大器U16的同相输入端与控制芯片U1引脚8相连，运算放大器U16的反相 输入端与输出端相连，电阻R11、电容C16串联后与电阻R12和电容C15并联，电容C15-端 与控制芯片U1引脚4相连，电容C15另一端与运算放大器U16输出端相连，震荡定时电路 由电阻R9、电阻R10、电容C12、电容C14组成，电阻R9与电阻R10并联，一端与控制芯片U1 引脚8相连，另一端接至电源0V，电容C12与电容C14并联，一端与控制芯片U1引脚9相 连，另一端接至电源0V，电流传感器U11对高频变压器一次侧电流进行采样所得信号经过 电阻R17、电阻R18、电阻R19、电容C18、电容C19为控制芯片U1提供外部关断，电阻R17与 电阻R18串联连接到控制芯片U1引脚16,电阻R19与电容C19并联，一端与控制芯片U1引 脚16相连，另一端接至电源0V，电阻R13为控制芯片U1输出级偏置电压输入的保护电阻， 电容C13、电容C17、电容C30、电容C31为滤波电容，电阻R13 -端与控制芯片U1引脚15相 连，电阻R13另一端与控制芯片U1弓丨脚13相连，电容C13与电容C30并联，一端与控制芯 片U1引脚15相连，另一端接至电源0V，电容C17与电容C31并联，一端与控制芯片U1引脚 13相连，另一端接至电源0V，由二极管D10、二极管D11、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻 R23、三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、电阻R24、电容C20组成全桥电路，两路信 号经过隔离变压器T1、隔离变压器T2、电容C21、电容C22、电容C23、电容C24、电阻R25、电 阻R26、电阻R27、电阻R28、电阻R29、电阻R30、电阻R31、电阻R70、二极管D12、二极管D13、 二极管D14、二极管D15变为四路信号驱动逆变单元，三极管Q1的基极通过电阻R20与控 制芯片U1引脚14相连，三极管Q3的基极通过电阻R21与控制芯片U1引脚14相连，二极 管D10的阴极与控制芯片U1引脚14相连，二极管D10的阳极接至电源0V，三极管Q2的基 极通过电阻R22与控制芯片U1引脚11相连，三极管Q4的基极通过电阻R23与控制芯片U1 引脚11相连，二极管D11的阴极与控制芯片U1引脚14相连，二极管D11的阳极接至电源 0V，三极管Q1集电极与三极管Q3集电极相连后与隔离变压器Τ1和隔离变压器Τ2的引脚 1相连，三极管Q2集电极与三极管Q4集电极相连后，与电阻R24和电容C20并联后的一端 相连，电阻R24和电容C20并联后的另一端与隔离变压器Τ1和隔离变压器Τ2的引脚2相 连，三极管Q3发射极接至电源0V，三极管Q4发射极接至电源0V，三极管Q1发射极与三极 管Q2发射极相连，二极管D15与电阻R70串联后与电阻R25并联，二极管D15阴极与隔离 变压器Τ1引脚6相连，电阻R70的另一端与电容C21 -端相连，电容C21另一端与隔离变 压器Τ1引脚5相连，二极管D12与电阻R29串联后与电阻R26并联，二极管D12阴极与隔 离变压器Τ1引脚3相连，电阻R29的另一端与电容C22 -端相连，电容C22另一端与隔离 变压器Τ1引脚4相连，二极管D13与电阻R30串联后与电阻R27并联，二极管D13阴极与 隔离变压器Τ2引脚6相连，电阻R30的另一端与电容C23 -端相连，电容C23另一端与隔 离变压器Τ2引脚5相连，二极管D14与电阻R31串联后与电阻R28并联，二极管D14阴极 与隔离变压器Τ2引脚3相连，电阻R31的另一端与电容C24 -端相连，电容C24另一端与 隔离变压器Τ2引脚4相连，分别在电容C21、电容C22、电容C23、电容C24两端得到四路信 号驱动逆变单元，电阻R54、二极管D2、光耦U6、电阻R61、R62组成频率检测电路，得到相应 的频率信号送入控制芯片U8,电阻R54的一端与三相交流电的U相相连，电阻R54的另一端 与二极管D2的阳极相连，二极管D2的阴极与光耦U6的引脚1相连，光耦U6的引脚2与三 相交流电的V相相连，光耦U6的引脚3与R61的一端相连，R61的另一端接至+5V电源，光 耦U6的引脚3与R62的一端相连，R62的另一端接至控制芯片U8的引脚9,信号处理运算 电路中控制芯片U8对信号处理输出经过电阻R63、电容C4后得到电压信号，该信号通过运 算放大器U3的C部分U3C构成的电压跟随器后得到给定信号UQG，控制芯片U8引脚5通过 电阻R63与运算放大器U3引脚10相连，电容C4的一端与运算放大器U3引脚10相连，电 容C4的另一端接至电源0V，运算放大器U3引脚8与运算放大器U3引脚9相连，电路所使 用的电流传感器为电流型电流传感器，在电阻R52上得到电压经过二极管D1、电阻R32、电 容C25、电感L5、电阻R3、电容C26、C27组成的滤波网络，得到所需要的电压，接到运算放大 器U2的A部分U2A的反相端，电流传感器U12对负载电流进行采样得到的信号通过二极管 D1、电感L5、电阻R3与运算放大器U2引脚2相连，二极管D1阳极与传感器输出相连，电阻 R52的一端与二极管D1阳极相连，电阻R52的另一端接至电源0V，电阻R32与电容C25并 联后一端与二极管D1阴极相连，另一端接至电源0V，电容C26 -端与电感L5和电阻R3连 接处相连，电容C26另一端接至电源0V，电容C27 -端与运算放大器U2引脚2相连，电容 C27另一端接至电源0V，电阻R40、电阻R41、电阻R42对输出电压进行分压，电压传感器采 集电阻R42上的电压，电路所使用的电压传感器为电流型电压传感器，在电阻R44上得到所 需电压，该电压与给定信号UQG经过由U3B运算放大器U3的B部分、电阻R43、电阻R45、电 阻R46、电阻R47、电阻R48、电阻R49组成的P调节器后得到的电压信号经过运算放大器U3 的A部分U3A组成的电压跟随器后得到的电压通过电阻R37、电阻R38、电阻R39、二极管D9、 二极管D6、二极管D5充放电网络对电容C8进行充放电，在电容C8上得到给定电压信号QG， 两用机的外部正输出端通过电阻R40、电阻R41和电阻R42串联连接到两用机的外部负输出 端，电压传感器U14引脚1与电阻R40和电阻R42连接处相连，电压传感器U14引脚2与电 阻R41和电阻R42连接处相连，电压传感器U14引脚3与电阻R44 -端相连到电源0V，电压 传感器U14引脚4与电阻R44另一端相连，电压传感器U14引脚4与运算放大器U2引脚6 相连，电压传感器U14引脚4通过电阻R45与运算放大器U3引脚6相连，运算放大器U3引 脚6通过电阻R43与运算放大器U3引脚7相连，运算放大器U3引脚6通过电阻R46接至 电源0V，运算放大器U3引脚6通过电阻R48接至+5V电源，运算放大器U3引脚5通过电阻 R49接至电源0V，运算放大器U3引脚5通过电阻R48与运算放大器U3引脚8相连，运算放 大器U3引脚7与运算放大器U3引脚3相连，运算放大器U3引脚1与运算放大器U3引脚2 相连，电阻R39与二极管D9串联后与电阻R38并联，二极管D9阴极与运算放大器U3引脚1 相连，电阻R39的另一端与电容C8正极相连，电容C8负极接至电源0V，电阻R37与二极管 D6串联，电阻R37的另一端与电容C8正极相连，二极管D6阴极与运算放大器U2引脚1相 连，二极管D5阳极与二极管D6阳极相连，二极管D5阴极与运算放大器U2引脚7相连，电 阻R51、二极管D8构成电流保护指示电路，运算放大器U2的A部分U2A与电阻R50构成滞 回比较器，当反相输入端电压大于同相输入端电压，即在R34上所得到的电压时，输出端为 低电位，当反相输入端电压小于同相输入端电压时，输出端为高电位,通过调整电阻R34值 来改变输出电流的保护值，电阻R34引脚1接至+5V电源，电阻R34引脚3接至电源0V，电 阻R34引脚2与运算放大器U2引脚3相连，运算放大器U2引脚3通过电阻R50与运算放 大器U2引脚1相连，电阻R51与二极管D8相连，二极管D8阳极接至+5V电源，电阻R51另 一端与与运算放大器U2引脚1相连，电阻R36、二极管D7构成过电压指示电路，运算放大 器U2的B部分U2B与电阻R35构成滞回比较器，当反相输入端电压大于同相输入端电压， 即在R33上所得到的电压时，输出端为低电位，当反相输入端电压小于同相输入端电压时， 输出端为高电位，通过调整电阻R33值来改变输出电压的保护值，电阻R33引脚1接至+5V 电源，电阻R33引脚3接至电源0V，电阻R33引脚2与运算放大器U2引脚5相连，运算放大 器U2引脚5通过电阻R35与运算放大器U2引脚7相连，电阻R36与二极管D7,二极管D7 阴极与与运算放大器U2引脚7相连，电阻R51另一端接至+5V电源，采样电路的电流传感 器Ul 1对高频变压器一次侧电流进行采样，电流传感器U12对负载电流进行采样，电压传感 器U14对负载电压进行采样，接插件J3、电阻R56、光耦U5、电阻R59、电阻R60组成温度采 样电路，得到相应的温度信号送入控制芯片U8,光耦U5的引脚1通过电阻R56接至' 12V电 源，光耦U5的引脚2与接线柱J3的引脚2相连，接线柱J3的引脚1接至电源' 0V，光耦U5 的引脚4通过电阻R59接至+5V电源，光耦U5的引脚3接至电源0V，电阻R60的一端与光 耦U5的引脚4相连，电阻R60的一端与控制芯片U8的引脚10相连，编程口 J1、电阻R53、 控制芯片U8、电容C2、电容C3、晶振Y1组成中央控制器，电容C2、电容C3、晶振Y1组成时 钟电路，为控制芯片U8提供工作时钟信号，电容C2的一端与晶振Y1的一端相连，电容C2 的另一端接至电源0V，电容C3的一端与晶振Y1的另一端相连，电容C3的另一端接至电源 0V，晶振Y1的一端与控制芯片U8的引脚2相连，晶振Y1的另一端与控制芯片U8的引脚 3相连，编程口 J1的引脚1与控制芯片U8的引脚4相连，编程口 J1的引脚2接至+5V电 源，编程口 J1的引脚3接至电源0V，编程口 J1的引脚4与控制芯片U8的引脚13相连，编 程口 J1的引脚5与控制芯片U8的引脚12相连，切换电路通过继电器K1、二极管D3、电感 L6、电感L7、三极管Q5、电阻R65、接插件J4、接插件J5、接插件J6对给定信号进行切换，通 过电阻R64、光耦U7、电阻R66、二极管D4、继电器K2、三极管Q6、接插件J7对主变压器进行 切换，控制芯片U8的引脚6与电阻R65的一端相连，电阻R65的另一端与三极管Q5基极相 连，三极管Q5集电极与二极管D3的阳极相连，二极管D3的阴极通过电感L6接至+15V电 源，继电器K1的线圈与二极管D3并联，三极管Q5发射极通过电感L7接至电源0V，继电器 K1的引脚1与接线柱J4的引脚2相连，继电器K1的引脚4与接线柱J4的引脚1相连，继 电器K1的引脚2与接线柱J5的引脚1相连，继电器K1的引脚5与接线柱J5的引脚2相 连，继电器K1的引脚3与接线柱J6的引脚1相连，继电器K1的引脚6与接线柱J6的引脚 2相连，控制芯片U8的引脚7与光耦U7的引脚2相连，光耦U7的引脚1通过电阻R64接至 +5V电源，光耦U7的引脚3接至' 12V电源，光耦U7的引脚4通过电阻R66接至三极管Q6 基极，三极管Q6集电极与二极管D3的阳极相连，二极管D3的阴极接至' 12V电源，继电器 K2的线圈与二极管D4并联，三极管Q6发射极接至电源' 0V，继电器K1的引脚4接至' 12V 电源，继电器K1的引脚6与接线柱J7的引脚1相连，接线柱J7的引脚2接至电源'0V，接 插件J2、电阻R55、光耦U4、电阻R57、电阻R58组成多功能转换输入电路，得到相应的模式 信号送入控制芯片U8,光耦U4的引脚1通过电阻R55接至' 12V电源，光耦U4的引脚2与 接线柱J2的引脚2相连，接线柱J2的引脚1接至电源' 0V，光耦U4的引脚4通过电阻R57 接至+5V电源，光耦U4的引脚3接至电源0V，电阻R58的一端与光耦U4的引脚4相连，电 阻R58的一端与控制芯片U8的引脚11相连。主电路和控制电路均安装在壳体中，壳体为 矩形，壳体的一个侧面安装提手，壳体的一个端面上设置主开关、功能切换开关，焊接电流 调整旋钮、起弧电流调整旋钮、电焊接头、电机驱动接头和三相交流电输出接头。
[0005] 本实用新型的优点在于：能够使用一套发电设备来分别驱动直流行走电机和直流 弧焊机，有利于降低设备自身成本，本实用新型逆变电路采用了高频主变压器，与现有采用 工频变压器的驱动电路相比，大幅减小了设备体积及重量，提高了效率，同时进一步降低了 设备成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0006] 图1是本发明外形结构示意图；
[0007] 图2是本发明电路连接关系不意图；
[0008] 图3是本发明电原理图之一，图3右部与图4左部相接；
[0009] 图4是本发明电原理图之二，图4左部与图3右部相接，图4右部与图5左部相 接；
[0010] 图5是本发明电原理图之三，图5左部与图4右部相接。
【具体实施方式】
[0011] 本实用新型所述的直流弧焊、直流电机驱动两用机包括主电路和控制电路，主电 路包括整流器1，整流器1的输出端与滤波器2的输入端连接，滤波器2的输出端与逆变单 元3的输入端连接，逆变单元3的输出端与高频主变压器4的输入端连接，高频主变压器4 的输出端与高频整流器5的输入端连接，高频整流器5的输出端与高频滤波器6的输入端 连接，控制电路包括高频信号发生电路7、频率检测电路8、信号处理运算电路9、采样电路 10、中央控制器11、切换电路12、多功能转换输入电路13。本实用新型采用一套"整流-逆 变-降压-再整流"的主电路和具有不同匝数的多路次级线圈的高频主变压器，分别配合 满足"直流弧焊"和"直流电机驱动"特性要求的控制线路和功能转换开关。当功能转换开 关旋至"电焊作业"档位时，内燃发电机组设定工作在额定频率的固定转速工况。同时接通 高频主变压器适合电焊功能匝数的次级线圈及"直流弧焊"控制线路，"两用机"呈现"直流 弧焊"功能。当功能开关旋至"电机驱动"档位时，内燃发电机组设定工作在"自然变频、变 压"工况。同时接通高频主变压器适合直流电机驱动功能匝数的次级线圈及"直流电机驱 动"控制线路，"两用机"呈现"直流电机驱动"功能，从而驱动"工程车"底盘无级变速行走。 本实用新型能够使用一套发电设备来分别驱动直流行走电机和直流弧焊机，有利于降低设 备自身成本，本实用新型逆变电路采用了高频主变压器，与现有采用工频变压器的驱动电 路相比，大幅减小了设备体积及重量，提高了效率，同时进一步降低了设备成本。
[0012] 本实用新型所述主电路及控制电路的连接关系如下：整流器1将输入的电压、频 率可变的三相交流电通过整流器U9后整流成直流电，滤波器2由电容C1、电容C5、电容C6 和电阻R1、电阻R2组成，电容C1为吸收电容，C5、C6为滤波电容，Rl、R2为均压电阻，电容 C1的一端与整流器U9的正输出端相连，另一端与整流器U9的负输出端相连，电阻R1与电 容C5并联，电阻R2与电容C6并联，电容C5正极与电容C1的一端相连，电容C5负极与电 容C6正极相连，电容C6负极与电容C1的另一端相连，逆变单元3将输入的直流电通过逆 变单元U10逆变输出频率KTlOOkHz高频交流电，高频主变压器4由高频变压器T3、直流接 触器K3和接线柱J8组成，接线柱J8为直流接触器K3线圈外部接线柱，通过控制直流接触 器K3来实现改变高频变压器T3的匝数，高频变压器T3由一次侧的绕组I、绕组II和二次 侧一个绕组构成，高频变压器T3的一次侧两个绕组串联，一次侧绕组I的另一端与逆变单 元U10交流输出侧一端相连，一次侧绕组II的另一端与逆变单元U10交流输出侧另一端相 连，直流接触器K3的常开触点与一次侧绕组II并联，直流接触器K3的线圈两端分别连接到 接线柱J8的引脚1和引脚2,高频变压器T3的二次侧绕组两端进行输出，高频变压器T3将 二次侧绕组两端得到的交流电通过高频整流器5U13整流输出直流电，高频滤波器6由电感 L4和电容C7组成，电感L4的一端与高频整流器U13的正输出端相连，电感L4的另一端与 电容C7的正极相连，电容C7的负极与高频整流器U13的负输出端相连，两用机的外部正输 出端与电容C7的正极相连，两用机的外部负输出端与电容C7的负极相连，高频信号发生电 路7的电源模块U15的引脚1接至电源' 12V，电源模块U15的引脚2接至电源' 0V，电源模 块U15的引脚3上得到电源-15V，电源模块U15的引脚4接至0V电源，电源模块U15的引 脚5上得到电源+15V，电容C41与电容C42串联，电容C41的负极与电源模块U15的引脚3 相连，电容C41的正极与电源模块U15的引脚4相连，电容C42的正极与电源模块U15的引 脚5相连，电容C44与电容C41并联，电容C43与电容C42并联，电源模块U16的引脚1接 至电源+15V，电源模块U16的引脚2接至电源0V，电容C46的正极与电源模块U16的引脚3 相连，电容C46的负极接至电源0V，电容C45与电容C46并联，给定电压信号QG经电容C9、 电容C10、电阻R4、电阻R5、运算放大器U15、电阻R6、电容C11组成的滤波网络到控制芯片 U1的5脚，为控制芯片U1工作提供给定信号，电阻R4的一端与电容C9相连，电容C9另一 端接至电源0V，电阻R4的另一端与运算放大器U15的同相输入端相连，电阻R5与电容CIO 并联后一端与运算放大器U15的同相输入端相连，另一端接至电源0V，运算放大器U15的反 相输入端与输出端相连，通过电阻R6连接到控制芯片U1引脚5,控制芯片U1的引脚5与 电容C11 一端相连，电容C11另一端接至电源0V，电阻R7、电阻R8、电容C28、电容C29使控 制芯片U1工作能够软启动，电阻R8与电容C29并联，电容C29的正极与控制芯片U1引脚 1，电容C29的负极接至电源0V，电阻R7与电容C28串联，电容C28的负极接至电源0V，电 容C29的正极与控制芯片U1引脚2,电阻R7的另一端与控制芯片U1引脚1相连，电流传 感器U11对高频变压器一次侧电流进行采样所得信号经过电阻R14、电阻R15、电阻R16、电 阻R17、电容C18组成的滤波网络到控制芯片U1的4脚，为控制芯片U1工作提供给定信号， 电阻R16与电阻R17串联，电阻R17的另一端与电流传感器U11的输出相连，电阻R16的另 一端与控制芯片U1引脚4相连，控制芯片U1引脚4通过电阻R14接至-15V电源，控制芯 片U1引脚4通过电阻R15接至电源0V，谐波补偿电路由电阻R11、电阻R12、电容C15、电容 C16、运算放大器U16组成，运算放大器U16的同相输入端与控制芯片U1引脚8相连，运算 放大器U16的反相输入端与输出端相连，电阻R11、电容C16串联后与电阻R12和电容C15 并联，电容C15 -端与控制芯片U1引脚4相连，电容C15另一端与运算放大器U16输出端 相连，震荡定时电路由电阻R9、电阻R10、电容C12、电容C14组成，电阻R9与电阻R10并联， 一端与控制芯片U1引脚8相连，另一端接至电源0V，电容C12与电容C14并联，一端与控制 芯片U1引脚9相连，另一端接至电源0V，电流传感器U11对高频变压器一次侧电流进行采 样所得信号经过电阻R17、电阻R18、电阻R19、电容C18、电容C19为控制芯片U1提供外部 关断，电阻R17与电阻R18串联连接到控制芯片U1引脚16,电阻R19与电容C19并联，一 端与控制芯片U1引脚16相连，另一端接至电源0V，电阻R13为控制芯片U1输出级偏置电 压输入的保护电阻，电容C13、电容C17、电容C30、电容C31为滤波电容，电阻R13 -端与控 制芯片U1引脚15相连，电阻R13另一端与控制芯片U1引脚13相连，电容C13与电容C30 并联，一端与控制芯片U1引脚15相连，另一端接至电源0V，电容C17与电容C31并联，一 端与控制芯片U1引脚13相连，另一端接至电源0V，由二极管D10、二极管D11、电阻R20、电 阻R21、电阻R22、电阻R23、三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、电阻R24、电容C20 组成全桥电路，两路信号经过隔离变压器T1、隔离变压器T2、电容C21、电容C22、电容C23、 电容C24、电阻R25、电阻R26、电阻R27、电阻R28、电阻R29、电阻R30、电阻R31、电阻R70、 二极管D12、二极管D13、二极管D14、二极管D15变为四路信号驱动逆变单元,三极管Q1的 基极通过电阻R20与控制芯片U1引脚14相连，三极管Q3的基极通过电阻R21与控制芯片 U1引脚14相连，二极管D10的阴极与控制芯片U1引脚14相连，二极管D10的阳极接至电 源0V，三极管Q2的基极通过电阻R22与控制芯片U1引脚11相连，三极管Q4的基极通过 电阻R23与控制芯片U1引脚11相连，二极管D11的阴极与控制芯片U1引脚14相连，二极 管D11的阳极接至电源0V，三极管Q1集电极与三极管Q3集电极相连后与隔离变压器T1和 隔离变压器T2的引脚1相连，三极管Q2集电极与三极管Q4集电极相连后，与电阻R24和 电容C20并联后的一端相连，电阻R24和电容C20并联后的另一端与隔离变压器T1和隔离 变压器T2的引脚2相连，三极管Q3发射极接至电源0V，三极管Q4发射极接至电源0V，三 极管Q1发射极与三极管Q2发射极相连，二极管D15与电阻R70串联后与电阻R25并联，二 极管D15阴极与隔离变压器T1引脚6相连，电阻R70的另一端与电容C21 -端相连，电容 C21另一端与隔离变压器Τ1引脚5相连，二极管D12与电阻R29串联后与电阻R26并联，二 极管D12阴极与隔离变压器Τ1引脚3相连，电阻R29的另一端与电容C22 -端相连，电容 C22另一端与隔离变压器Τ1引脚4相连，二极管D13与电阻R30串联后与电阻R27并联，二 极管D13阴极与隔离变压器Τ2引脚6相连，电阻R30的另一端与电容C23 -端相连，电容 C23另一端与隔离变压器Τ2引脚5相连，二极管D14与电阻R31串联后与电阻R28并联，二 极管D14阴极与隔离变压器Τ2引脚3相连，电阻R31的另一端与电容C24 -端相连，电容 C24另一端与隔离变压器Τ2引脚4相连，分别在电容C21、电容C22、电容C23、电容C24两 端得到四路信号驱动逆变单元，电阻R54、二极管D2、光耦U6、电阻R61、R62组成频率检测 电路8,得到相应的频率信号送入控制芯片U8,电阻R54的一端与三相交流电的U相相连， 电阻R54的另一端与二极管D2的阳极相连，二极管D2的阴极与光耦U6的引脚1相连，光 耦U6的引脚2与三相交流电的V相相连，光耦U6的引脚3与R61的一端相连，R61的另一 端接至+5V电源，光耦U6的引脚3与R62的一端相连，R62的另一端接至控制芯片U8的引 脚9,信号处理运算电路9中控制芯片U8对信号处理输出经过电阻R63、电容C4后得到电 压信号，该信号通过运算放大器U3的C部分U3C构成的电压跟随器后得到给定信号UQG，控 制芯片U8引脚5通过电阻R63与运算放大器U3引脚10相连，电容C4的一端与运算放大 器U3引脚10相连，电容C4的另一端接至电源0V，运算放大器U3引脚8与运算放大器U3 引脚9相连，电路所使用的电流传感器为电流型电流传感器，在电阻R52上得到电压经过二 极管D1、电阻R32、电容C25、电感L5、电阻R3、电容C26、C27组成的滤波网络，得到所需要 的电压，接到运算放大器U2的Α部分U2A的反相端，电流传感器U12对负载电流进行采样 得到的信号通过二极管D1、电感L5、电阻R3与运算放大器U2引脚2相连，二极管D1阳极 与传感器输出相连，电阻R52的一端与二极管D1阳极相连，电阻R52的另一端接至电源0V， 电阻R32与电容C25并联后一端与二极管D1阴极相连，另一端接至电源0V，电容C26 -端 与电感L5和电阻R3连接处相连，电容C26另一端接至电源0V，电容C27 -端与运算放大器 U2引脚2相连，电容C27另一端接至电源0V，电阻R40、电阻R41、电阻R42对输出电压进行 分压，电压传感器采集电阻R42上的电压，电路所使用的电压传感器为电流型电压传感器， 在电阻R44上得到所需电压，该电压与给定信号UQG经过由U3B运算放大器U3的B部分、 电阻R43、电阻R45、电阻R46、电阻R47、电阻R48、电阻R49组成的P调节器后得到的电压 信号经过运算放大器U3的A部分U3A组成的电压跟随器后得到的电压通过电阻R37、电阻 R38、电阻R39、二极管D9、二极管D6、二极管D5充放电网络对电容C8进行充放电，在电容 C8上得到给定电压信号QG，两用机的外部正输出端通过电阻R40、电阻R41和电阻R42串联 连接到两用机的外部负输出端，电压传感器U14引脚1与电阻R40和电阻R42连接处相连， 电压传感器U14引脚2与电阻R41和电阻R42连接处相连，电压传感器U14引脚3与电阻 R44 -端相连到电源0V，电压传感器U14引脚4与电阻R44另一端相连，电压传感器U14引 脚4与运算放大器U2引脚6相连，电压传感器U14引脚4通过电阻R45与运算放大器U3 引脚6相连，运算放大器U3引脚6通过电阻R43与运算放大器U3引脚7相连，运算放大器 U3引脚6通过电阻R46接至电源0V，运算放大器U3引脚6通过电阻R48接至+5V电源，运 算放大器U3引脚5通过电阻R49接至电源0V，运算放大器U3引脚5通过电阻R48与运算 放大器U3引脚8相连，运算放大器U3引脚7与运算放大器U3引脚3相连，运算放大器U3 引脚1与运算放大器U3引脚2相连，电阻R39与二极管D9串联后与电阻R38并联，二极管 D9阴极与运算放大器U3引脚1相连，电阻R39的另一端与电容C8正极相连，电容C8负极 接至电源0V，电阻R37与二极管D6串联，电阻R37的另一端与电容C8正极相连，二极管D6 阴极与运算放大器U2引脚1相连，二极管D5阳极与二极管D6阳极相连，二极管D5阴极与 运算放大器U2引脚7相连，电阻R51、二极管D8构成电流保护指示电路，运算放大器U2的 A部分U2A与电阻R50构成滞回比较器，当反相输入端电压大于同相输入端电压，即在R34 上所得到的电压时，输出端为低电位，当反相输入端电压小于同相输入端电压时，输出端为 高电位，通过调整电阻R34值来改变输出电流的保护值，电阻R34引脚1接至+5V电源，电 阻R34引脚3接至电源0V，电阻R34引脚2与运算放大器U2引脚3相连，运算放大器U2引 脚3通过电阻R50与运算放大器U2引脚1相连，电阻R51与二极管D8相连，二极管D8阳极 接至+5V电源，电阻R51另一端与与运算放大器U2引脚1相连，电阻R36、二极管D7构成过 电压指示电路，运算放大器U2的B部分U2B与电阻R35构成滞回比较器，当反相输入端电 压大于同相输入端电压，即在R33上所得到的电压时，输出端为低电位，当反相输入端电压 小于同相输入端电压时，输出端为高电位，通过调整电阻R33值来改变输出电压的保护值， 电阻R33引脚1接至+5V电源，电阻R33引脚3接至电源0V，电阻R33引脚2与运算放大 器U2引脚5相连，运算放大器U2引脚5通过电阻R35与运算放大器U2引脚7相连，电阻 R36与二极管D7,二极管D7阴极与与运算放大器U2引脚7相连，电阻R51另一端接至+5V 电源，采样电路10的电流传感器U11对高频变压器一次侧电流进行采样，电流传感器U12 对负载电流进行米样，电压传感器U14对负载电压进行米样，接插件J3、电阻R56、光稱U5、 电阻R59、电阻R60组成温度采样电路，得到相应的温度信号送入控制芯片U8,光耦U5的引 脚1通过电阻R56接至'12V电源，光耦U5的引脚2与接线柱J3的引脚2相连，接线柱J3 的引脚1接至电源'0V，光耦U5的引脚4通过电阻R59接至+5V电源，光耦U5的引脚3接 至电源0V，电阻R60的一端与光耦U5的引脚4相连，电阻R60的一端与控制芯片U8的引脚 10相连，编程口 J1、电阻R53、控制芯片U8、电容C2、电容C3、晶振Y1组成中央控制器11， 电容C2、电容C3、晶振Y1组成时钟电路，为控制芯片U8提供工作时钟信号，电容C2的一端 与晶振Y1的一端相连，电容C2的另一端接至电源0V，电容C3的一端与晶振Y1的另一端 相连，电容C3的另一端接至电源0V，晶振Y1的一端与控制芯片U8的引脚2相连，晶振Y1 的另一端与控制芯片U8的引脚3相连，编程口 J1的引脚1与控制芯片U8的引脚4相连， 编程口 J1的引脚2接至+5V电源，编程口 J1的引脚3接至电源0V，编程口 J1的引脚4与 控制芯片U8的引脚13相连，编程口 J1的引脚5与控制芯片U8的引脚12相连，切换电路 12通过继电器K1、二极管D3、电感L6、电感L7、三极管Q5、电阻R65、接插件J4、接插件J5、 接插件J6对给定信号进行切换，通过电阻R64、光耦U7、电阻R66、二极管D4、继电器K2、三 极管Q6、接插件J7对主变压器进行切换，控制芯片U8的引脚6与电阻R65的一端相连，电 阻R65的另一端与三极管Q5基极相连，三极管Q5集电极与二极管D3的阳极相连，二极管 D3的阴极通过电感L6接至+15V电源，继电器K1的线圈与二极管D3并联，三极管Q5发射 极通过电感L7接至电源0V，继电器K1的引脚1与接线柱J4的引脚2相连，继电器K1的 引脚4与接线柱J4的引脚1相连，继电器K1的引脚2与接线柱J5的引脚1相连，继电器 K1的引脚5与接线柱J5的引脚2相连，继电器K1的引脚3与接线柱J6的引脚1相连，继 电器K1的引脚6与接线柱J6的引脚2相连，控制芯片U8的引脚7与光耦U7的引脚2相 连，光耦U7的引脚1通过电阻R64接至+5V电源，光耦U7的引脚3接至' 12V电源，光耦 U7的引脚4通过电阻R66接至三极管Q6基极，三极管Q6集电极与二极管D3的阳极相连， 二极管D3的阴极接至' 12V电源，继电器K2的线圈与二极管D4并联，三极管Q6发射极接 至电源' 0V，继电器K1的引脚4接至' 12V电源，继电器K1的引脚6与接线柱J7的引脚1 相连，接线柱J7的引脚2接至电源' 0V，接插件J2、电阻R55、光耦U4、电阻R57、电阻R58组 成多功能转换输入电路13,得到相应的模式信号送入控制芯片U8,光耦U4的引脚1通过电 阻R55接至' 12V电源，光耦U4的引脚2与接线柱J2的引脚2相连，接线柱J2的引脚1接 至电源' 0V，光耦U4的引脚4通过电阻R57接至+5V电源，光耦U4的引脚3接至电源0V， 电阻R58的一端与光稱U4的引脚4相连，电阻R58的一端与控制芯片U8的引脚11相连。 上述结构具有运行稳定、故障率低、控制精度高、成本相对低廉的优点。
[0013] 本实用新型为了便于携带，可采用下述结构：主电路和控制电路均安装在壳体14 中，壳体14为矩形，壳体14的一个侧面安装提手22,壳体的一个端面上设置主开关15、功 能切换开关16,焊接电流调整旋钮17、起弧电流调整旋钮18、电焊接头19、电机驱动接头20 和三相交流电输出接头21。该结构将全部电路部件制成一个整体，便于与现有的直流电机 驱动的行走底盘和焊接设备直接组装形成可移动的焊接设备。
[0014] 功能切换开关16为两线开关，与"两用机"电机控制电路板的接插件J2相连。焊 接电流调整旋钮17和起弧电流调整旋钮18均为三线旋钮，焊接电流调整旋钮17和起弧电 流调整旋钮18对直流弧焊工作特性进行设置。当使用"电焊作业"工况时，把功能切换开 关16旋至"电焊作业"档位，使用电焊插座进行输出；当使用"电机驱动"工况时，把功能转 换开关旋至"电机驱动"档位，使用电机驱动插座进行输出。
[0015] 当功能切换开关16旋至"电焊作业"档位时，控制芯片U8通过多功能转换输入电 路获得相应的模式信号，控制芯片U8控制切换电路对给定信号和主变压器进行切换。使符 合直流弧焊工作特性的给定信号送入高频信号发生电路、符合"电焊作业"工况的主变压器 线圈接入主电路。
[0016] 当功能切换开关16旋至"电机驱动"档位时，控制芯片U8通过多功能转换输入电 路获得相应的模式信号，控制芯片U8控制切换电路对给定信号和主变压器进行切换。使符 合电机驱动工作特性的给定信号送入高频信号发生电路、符合"电机驱动"工况的主变压器 线圈接入主电路。
[0017] 图中23是负载。
【权利要求】
1. 直流弧焊、直流电机驱动两用机，其特征在于：包括主电路和控制电路，主电路包括 整流器（1)，整流器（1)的输出端与滤波器（2)的输入端连接，滤波器（2)的输出端与逆变单 元（3)的输入端连接，逆变单元（3)的输出端与高频主变压器（4)的输入端连接，高频主变 压器（4)的输出端与高频整流器（5)的输入端连接，高频整流器（5)的输出端与高频滤波器 (6)的输入端连接，控制电路包括高频信号发生电路（7)、频率检测电路（8)、信号处理运算 电路（9 )、采样电路（10 )、中央控制器（11)、切换电路（12 )、多功能转换输入电路（13 )。
2. 根据权利要求1所述的直流弧焊、直流电机驱动两用机，其特征在于：主电路及控制 电路的连接关系如下：整流器（1)将输入的电压、频率可变的三相交流电通过整流器U9后 整流成直流电，滤波器（2)由电容C1、电容C5、电容C6和电阻R1、电阻R2组成，电容C1为 吸收电容，C5、C6为滤波电容，Rl、R2为均压电阻，电容C1的一端与整流器U9的正输出端相 连，另一端与整流器U9的负输出端相连，电阻R1与电容C5并联，电阻R2与电容C6并联， 电容C5正极与电容C1的一端相连，电容C5负极与电容C6正极相连，电容C6负极与电容 C1的另一端相连，逆变单元（3)将输入的直流电通过逆变单元U10逆变输出频率HTlOOkHz 高频交流电，高频主变压器（4)由高频变压器T3、直流接触器K3和接线柱J8组成，接线柱 J8为直流接触器K3线圈外部接线柱，通过控制直流接触器K3来实现改变高频变压器T3的 匝数，高频变压器T3由一次侧的绕组I、绕组II和二次侧一个绕组构成，高频变压器T3的 一次侧两个绕组串联，一次侧绕组I的另一端与逆变单元U10交流输出侧一端相连，一次 侧绕组II的另一端与逆变单元U10交流输出侧另一端相连，直流接触器K3的常开触点与一 次侧绕组II并联，直流接触器K3的线圈两端分别连接到接线柱J8的引脚1和引脚2,高频 变压器T3的二次侧绕组两端进行输出，高频变压器T3将二次侧绕组两端得到的交流电通 过高频整流器（5) U13整流输出直流电，高频滤波器（6)由电感L4和电容C7组成，电感L4 的一端与高频整流器U13的正输出端相连，电感L4的另一端与电容C7的正极相连，电容C7 的负极与高频整流器U13的负输出端相连，两用机的外部正输出端与电容C7的正极相连， 两用机的外部负输出端与电容C7的负极相连，高频信号发生电路（7)的电源模块U15的引 脚1接至电源' 12V，电源模块U15的引脚2接至电源' 0V，电源模块U15的引脚3上得到电 源-15V，电源模块U15的引脚4接至0V电源，电源模块U15的引脚5上得到电源+15V，电 容C41与电容C42串联，电容C41的负极与电源模块U15的引脚3相连，电容C41的正极与 电源模块U15的引脚4相连，电容C42的正极与电源模块U15的引脚5相连，电容C44与电 容C41并联，电容C43与电容C42并联，电源模块U16的引脚1接至电源+15V，电源模块U16 的引脚2接至电源0V，电容C46的正极与电源模块U16的引脚3相连，电容C46的负极接至 电源0V，电容C45与电容C46并联，给定电压信号QG经电容C9、电容C10、电阻R4、电阻R5、 运算放大器U15、电阻R6、电容C11组成的滤波网络到控制芯片U1的5脚，为控制芯片U1 工作提供给定信号，电阻R4的一端与电容C9相连，电容C9另一端接至电源0V，电阻R4的 另一端与运算放大器U15的同相输入端相连，电阻R5与电容C10并联后一端与运算放大器 U15的同相输入端相连，另一端接至电源0V，运算放大器U15的反相输入端与输出端相连， 通过电阻R6连接到控制芯片U1引脚5,控制芯片U1的引脚5与电容C11 一端相连，电容 C11另一端接至电源0V，电阻R7、电阻R8、电容C28、电容C29使控制芯片U1工作能够软启 动，电阻R8与电容C29并联，电容C29的正极与控制芯片U1引脚1，电容C29的负极接至电 源0V，电阻R7与电容C28串联，电容C28的负极接至电源0V，电容C29的正极与控制芯片 U1引脚2,电阻R7的另一端与控制芯片U1引脚1相连，电流传感器U11对高频变压器一次 侧电流进行采样所得信号经过电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电容C18组成的滤波 网络到控制芯片U1的4脚，为控制芯片U1工作提供给定信号，电阻R16与电阻R17串联， 电阻R17的另一端与电流传感器U11的输出相连，电阻R16的另一端与控制芯片U1引脚4 相连，控制芯片U1引脚4通过电阻R14接至-15V电源，控制芯片U1引脚4通过电阻R15接 至电源0V，谐波补偿电路由电阻R11、电阻R12、电容C15、电容C16、运算放大器U16组成，运 算放大器U16的同相输入端与控制芯片U1引脚8相连，运算放大器U16的反相输入端与输 出端相连，电阻R11、电容C16串联后与电阻R12和电容C15并联，电容C15 -端与控制芯片 U1引脚4相连，电容C15另一端与运算放大器U16输出端相连，震荡定时电路由电阻R9、电 阻R10、电容C12、电容C14组成，电阻R9与电阻R10并联，一端与控制芯片U1引脚8相连， 另一端接至电源0V，电容C12与电容C14并联，一端与控制芯片U1引脚9相连，另一端接 至电源0V，电流传感器U11对高频变压器一次侧电流进行采样所得信号经过电阻R17、电阻 R18、电阻R19、电容C18、电容C19为控制芯片U1提供外部关断，电阻R17与电阻R18串联 连接到控制芯片U1引脚16,电阻R19与电容C19并联，一端与控制芯片U1引脚16相连，另 一端接至电源0V，电阻R13为控制芯片U1输出级偏置电压输入的保护电阻，电容C13、电容 C17、电容C30、电容C31为滤波电容，电阻R13 -端与控制芯片U1引脚15相连，电阻R13另 一端与控制芯片U1引脚13相连，电容C13与电容C30并联，一端与控制芯片U1引脚15相 连，另一端接至电源0V，电容C17与电容C31并联，一端与控制芯片U1引脚13相连，另一端 接至电源0V，由二极管D10、二极管D11、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23、三极管Q1、 三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、电阻R24、电容C20组成全桥电路，两路信号经过隔离变压 器T1、隔离变压器T2、电容C21、电容C22、电容C23、电容C24、电阻R25、电阻R26、电阻R27、 电阻R28、电阻R29、电阻R30、电阻R31、电阻R70、二极管D12、二极管D13、二极管D14、二极 管D15变为四路信号驱动逆变单元，三极管Q1的基极通过电阻R20与控制芯片U1引脚14 相连，三极管Q3的基极通过电阻R21与控制芯片U1引脚14相连，二极管D10的阴极与控 制芯片U1引脚14相连，二极管D10的阳极接至电源0V，三极管Q2的基极通过电阻R22与 控制芯片U1引脚11相连，三极管Q4的基极通过电阻R23与控制芯片U1引脚11相连，二 极管D11的阴极与控制芯片U1引脚14相连，二极管D11的阳极接至电源0V，三极管Q1集 电极与三极管Q3集电极相连后与隔离变压器T1和隔离变压器T2的引脚1相连，三极管Q2 集电极与三极管Q4集电极相连后，与电阻R24和电容C20并联后的一端相连，电阻R24和 电容C20并联后的另一端与隔离变压器T1和隔离变压器T2的引脚2相连，三极管Q3发射 极接至电源0V，三极管Q4发射极接至电源0V，三极管Q1发射极与三极管Q2发射极相连， 二极管D15与电阻R70串联后与电阻R25并联，二极管D15阴极与隔离变压器T1引脚6相 连，电阻R70的另一端与电容C21 -端相连，电容C21另一端与隔离变压器T1引脚5相连， 二极管D12与电阻R29串联后与电阻R26并联，二极管D12阴极与隔离变压器T1引脚3相 连，电阻R29的另一端与电容C22 -端相连，电容C22另一端与隔离变压器T1引脚4相连， 二极管D13与电阻R30串联后与电阻R27并联，二极管D13阴极与隔离变压器T2引脚6相 连，电阻R30的另一端与电容C23 -端相连，电容C23另一端与隔离变压器T2引脚5相连， 二极管D14与电阻R31串联后与电阻R28并联，二极管D14阴极与隔离变压器T2引脚3相 连，电阻R31的另一端与电容C24 -端相连，电容C24另一端与隔离变压器T2引脚4相连， 分别在电容C21、电容C22、电容C23、电容C24两端得到四路信号驱动逆变单元，电阻R54、 二极管D2、光耦U6、电阻R61、R62组成频率检测电路（8)，得到相应的频率信号送入控制芯 片U8,电阻R54的一端与三相交流电的U相相连，电阻R54的另一端与二极管D2的阳极相 连，二极管D2的阴极与光耦U6的引脚1相连，光耦U6的引脚2与三相交流电的V相相连， 光耦U6的引脚3与R61的一端相连，R61的另一端接至+5V电源，光耦U6的引脚3与R62 的一端相连，R62的另一端接至控制芯片U8的引脚9,信号处理运算电路（9)中控制芯片 U8对信号处理输出经过电阻R63、电容C4后得到电压信号，该信号通过运算放大器U3的C 部分U3C构成的电压跟随器后得到给定信号UQG，控制芯片U8引脚5通过电阻R63与运算 放大器U3引脚10相连，电容C4的一端与运算放大器U3引脚10相连，电容C4的另一端接 至电源0V，运算放大器U3引脚8与运算放大器U3引脚9相连，电路所使用的电流传感器 为电流型电流传感器，在电阻R52上得到电压经过二极管D1、电阻R32、电容C25、电感L5、 电阻R3、电容C26、C27组成的滤波网络，得到所需要的电压，接到运算放大器U2的A部分 U2A的反相端，电流传感器U12对负载电流进行采样得到的信号通过二极管D1、电感L5、电 阻R3与运算放大器U2引脚2相连，二极管D1阳极与传感器输出相连，电阻R52的一端与 二极管D1阳极相连，电阻R52的另一端接至电源0V，电阻R32与电容C25并联后一端与二 极管D1阴极相连，另一端接至电源0V，电容C26-端与电感L5和电阻R3连接处相连，电容 C26另一端接至电源0V，电容C27 -端与运算放大器U2引脚2相连，电容C27另一端接至电 源0V，电阻R40、电阻R41、电阻R42对输出电压进行分压，电压传感器采集电阻R42上的电 压，电路所使用的电压传感器为电流型电压传感器，在电阻R44上得到所需电压，该电压与 给定信号UQG经过由U3B运算放大器U3的B部分、电阻R43、电阻R45、电阻R46、电阻R47、 电阻R48、电阻R49组成的P调节器后得到的电压信号经过运算放大器U3的A部分U3A组 成的电压跟随器后得到的电压通过电阻R37、电阻R38、电阻R39、二极管D9、二极管D6、二极 管D5充放电网络对电容C8进行充放电，在电容C8上得到给定电压信号QG，两用机的外部 正输出端通过电阻R40、电阻R41和电阻R42串联连接到两用机的外部负输出端，电压传感 器U14引脚1与电阻R40和电阻R42连接处相连，电压传感器U14引脚2与电阻R41和电 阻R42连接处相连，电压传感器U14引脚3与电阻R44 -端相连到电源0V，电压传感器U14 引脚4与电阻R44另一端相连，电压传感器U14引脚4与运算放大器U2引脚6相连，电压 传感器U14引脚4通过电阻R45与运算放大器U3引脚6相连，运算放大器U3引脚6通过 电阻R43与运算放大器U3引脚7相连，运算放大器U3引脚6通过电阻R46接至电源0V， 运算放大器U3引脚6通过电阻R48接至+5V电源，运算放大器U3引脚5通过电阻R49接 至电源0V，运算放大器U3引脚5通过电阻R48与运算放大器U3引脚8相连，运算放大器 U3引脚7与运算放大器U3引脚3相连，运算放大器U3引脚1与运算放大器U3引脚2相 连，电阻R39与二极管D9串联后与电阻R38并联，二极管D9阴极与运算放大器U3引脚1 相连，电阻R39的另一端与电容C8正极相连，电容C8负极接至电源0V，电阻R37与二极管 D6串联，电阻R37的另一端与电容C8正极相连，二极管D6阴极与运算放大器U2引脚1相 连，二极管D5阳极与二极管D6阳极相连，二极管D5阴极与运算放大器U2引脚7相连，电 阻R51、二极管D8构成电流保护指示电路，运算放大器U2的A部分U2A与电阻R50构成滞 回比较器，当反相输入端电压大于同相输入端电压，即在R34上所得到的电压时，输出端为 低电位，当反相输入端电压小于同相输入端电压时，输出端为高电位,通过调整电阻R34值 来改变输出电流的保护值，电阻R34引脚1接至+5V电源，电阻R34引脚3接至电源OV，电 阻R34引脚2与运算放大器U2引脚3相连，运算放大器U2引脚3通过电阻R50与运算放 大器U2引脚1相连，电阻R51与二极管D8相连，二极管D8阳极接至+5V电源，电阻R51另 一端与与运算放大器U2引脚1相连，电阻R36、二极管D7构成过电压指示电路，运算放大器 U2的B部分U2B与电阻R35构成滞回比较器，当反相输入端电压大于同相输入端电压，即 在R33上所得到的电压时，输出端为低电位，当反相输入端电压小于同相输入端电压时，输 出端为高电位，通过调整电阻R33值来改变输出电压的保护值，电阻R33引脚1接至+5V电 源，电阻R33引脚3接至电源0V，电阻R33引脚2与运算放大器U2引脚5相连，运算放大器 U2引脚5通过电阻R35与运算放大器U2引脚7相连，电阻R36与二极管D7,二极管D7阴 极与与运算放大器U2引脚7相连，电阻R51另一端接至+5V电源，采样电路（10)的电流传 感器U11对高频变压器一次侧电流进行采样，电流传感器U12对负载电流进行采样，电压传 感器U14对负载电压进行采样，接插件J3、电阻R56、光耦U5、电阻R59、电阻R60组成温度 采样电路，得到相应的温度信号送入控制芯片U8,光耦U5的引脚1通过电阻R56接至' 12V 电源，光耦U5的引脚2与接线柱J3的引脚2相连，接线柱J3的引脚1接至电源' 0V，光耦 U5的引脚4通过电阻R59接至+5V电源，光耦U5的引脚3接至电源0V，电阻R60的一端与 光耦U5的引脚4相连，电阻R60的一端与控制芯片U8的引脚10相连，编程口 J1、电阻R53、 控制芯片U8、电容C2、电容C3、晶振Y1组成中央控制器（11)，电容C2、电容C3、晶振Y1组成 时钟电路，为控制芯片U8提供工作时钟信号，电容C2的一端与晶振Y1的一端相连，电容C2 的另一端接至电源0V，电容C3的一端与晶振Y1的另一端相连，电容C3的另一端接至电源 0V，晶振Y1的一端与控制芯片U8的引脚2相连，晶振Y1的另一端与控制芯片U8的引脚3 相连，编程口 J1的引脚1与控制芯片U8的引脚4相连，编程口 J1的引脚2接至+5V电源， 编程口 J1的引脚3接至电源0V，编程口 J1的引脚4与控制芯片U8的引脚13相连，编程口 J1的引脚5与控制芯片U8的引脚12相连，切换电路（12)通过继电器K1、二极管D3、电感 L6、电感L7、三极管Q5、电阻R65、接插件J4、接插件J5、接插件J6对给定信号进行切换，通 过电阻R64、光耦U7、电阻R66、二极管D4、继电器K2、三极管Q6、接插件J7对主变压器进行 切换，控制芯片U8的引脚6与电阻R65的一端相连，电阻R65的另一端与三极管Q5基极相 连，三极管Q5集电极与二极管D3的阳极相连，二极管D3的阴极通过电感L6接至+15V电 源，继电器K1的线圈与二极管D3并联，三极管Q5发射极通过电感L7接至电源0V，继电器 K1的引脚1与接线柱J4的引脚2相连，继电器K1的引脚4与接线柱J4的引脚1相连，继 电器K1的引脚2与接线柱J5的引脚1相连，继电器K1的引脚5与接线柱J5的引脚2相 连，继电器K1的引脚3与接线柱J6的引脚1相连，继电器K1的引脚6与接线柱J6的引脚 2相连，控制芯片U8的引脚7与光耦U7的引脚2相连，光耦U7的引脚1通过电阻R64接至 +5V电源，光耦U7的引脚3接至' 12V电源，光耦U7的引脚4通过电阻R66接至三极管Q6 基极，三极管Q6集电极与二极管D3的阳极相连，二极管D3的阴极接至' 12V电源，继电器 K2的线圈与二极管D4并联，三极管Q6发射极接至电源' 0V，继电器K1的引脚4接至' 12V 电源，继电器K1的引脚6与接线柱J7的引脚1相连，接线柱J7的引脚2接至电源'0V，接 插件J2、电阻R55、光耦U4、电阻R57、电阻R58组成多功能转换输入电路（13)，得到相应的 模式信号送入控制芯片U8,光耦U4的引脚1通过电阻R55接至' 12V电源，光耦U4的引脚 2与接线柱J2的引脚2相连，接线柱J2的引脚1接至电源' 0V，光耦U4的引脚4通过电阻 R57接至+5V电源，光耦U4的引脚3接至电源OV，电阻R58的一端与光耦U4的引脚4相连， 电阻R58的一端与控制芯片U8的引脚11相连。
3.根据权利要求1所述的直流弧焊、直流电机驱动两用机，其特征在于：主电路和控制 电路均安装在壳体（14)中，壳体（14)为矩形，壳体（14)的一个侧面安装提手（22)，壳体的 一个端面上设置主开关（15)、功能切换开关（16)，焊接电流调整旋钮（17)、起弧电流调整 旋钮（18)、电焊接头（19)、电机驱动接头（20)和三相交流电输出接头（21)。
【文档编号】B23K9/10GK203883725SQ201420181071
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年4月15日 优先权日:2013年4月17日
【发明者】栾亚伦, 王兴智, 杨松, 张格文 申请人:栾亚伦