专利名称：单回路自控交流弧焊机节电装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子仪器领域中的一种“电焊机节电装置”。
目前的此类产品“电焊机空载自停装置”和“电焊机节电开关”等节电装置，通常是将电焊机初级迴路两根电源线与节电控制装置相联接，还须将电焊机次级迴路与节电控制装置相联接，其典型电路原理见上海科学技术出版社出版“电工手册”1395页，这种装置存在的缺陷是接线复杂，使用者安装时有一定程度的技术困难，而且在散放金属器材较多的施工现场使用，还不利于安全。
为解决这个问题，可采取的作法是将节电控制装置安装于电焊机壳体内，但一般电焊机很难实施这一办法，因为电焊机壳体内空余空间都较小，难以容纳和安装一套控制装置，而且电焊机在施工时还发生程度不同的机械振动，影响节电控制装置的正常运行。
本发明的目的是要提供一种新型的交流弧焊机节电自控装置，它不但能使电焊机实现高效率节电功能，而且接线简单，用户只须将本装置的两个电源端联接于市电工频电源，将两个输出端联接于电焊机电源接线端，即可实现自动节电功能。
因本装置不需再同电焊机次级迴路发生任何接线关系，故此本发明定名为单迴路自控交流弧焊机节电装置。
本发明的具体结构由以下的实施例及其附图给出。
图1是根据本发明提出的单迴路自控交流弧焊机节电装置的电原理图。
下面结合
图1详细说明依据本发明提出的具体装置的细节及其工作情况。
该装置主要由信号转发电路、电子检测电路、晶体管开关电路，继电开关器件和辅助电路以及壳体组成。
信号转发电路主要由电容器C、焊机变压器BH和信号变压器B组成，利用市电工频电源作为激励信号源，一路经由焊机变压器BH通过电磁感应原理变送到电焊机次级作为施工起动信号，一路经由信号变压器B馈送到由晶体二极管D1——D4组成的桥式整流电路变换为直流电压信号，这个直流电压信号通过继电器ZJ常闭接点ZJ3、ZJ4并经过电阻R2限流后供给晶体三极管BG1集电极——发射极迴路和基极——发射极迴路。分别作为该三极管的工作电源和检测信号，这部分电路中的电容元件C3和C2担负着双重任务，一是滤波作用，使直流电压更加平滑稳定，二是储能作用，储存电能作为过渡电源，在继电器ZJ进行工作转换期间继续向晶体三极管BG1提供工作电源，继电器ZJ的主要任务是将晶体三极管BG1输出的指令信号转换为电接点的机械动作，接通电焊机主回路电源，并执行辅助电路中的有关电路转接任务，电路中电流互感器LH和晶体二极管D5以及晶体三极管BG2等构成的电路用来检测电焊机电源迴路的电流强度，并将施工时的电流信号检出，经电阻R10和二极管D9馈送到储能电容器C2予以储存，同时向晶体三极管BG1提供基极电流，使BG1和继电器ZJ处于稳定的工作状态，以保障电焊机工作期间的正常供电。
节电和施工两个工作状态的自动转换过程是激励信号——市电工频电源进入信号转发电路以后，在焊机变压器BH初级线圈两端将建立一个具有一定幅值的信号电压VAC，这个信号电压经信号变压器B变压并经D1——D4整流电路整流后，通过辅助电路的电接点ZJ3、ZJ4，在电容器C3两端建立起一个检测电压，并通过晶体二极管D7在电容器C2两端建立一个开关电源。检测电压的负载元件为电阻R5，开关电源的负载元件为电阻R3、电位器W1以及由晶体三极管BG1等组成的开关电路。晶体二极管D7在电路中起双重作用，一是将检测电压和开关电源反向隔离，二是起电压鉗位作用，在电容器C3两端存在正常的检测电压信号时，将晶体三极管BG1基极——发射极电压鉗位在特定负值电压下，使BG1处于可靠的截止状态。焊机开始工作时，由于焊条与焊件的人为碰触，使焊机变压器BH次级迴路呈瞬间短路状态，导致焊机变压器BH初级线圈阻抗减小，其两端存在的信号电压VAC随即大幅度减小，使信号变压器B输出信号电压甚微，造成电容器C3两端检测电压急剧下降，使晶体二极管D7鉗位作用消失，此时储存在电容器C2两端的电压通过电阻R5，使晶体二极管D7两端由负向偏置电压转变为正向偏置电压，正向电流经过电阻R4进入晶体三极管BG1基极，使该三极管发射极——集电极导通，完成了检测和开关功能，使继电器ZJ随之吸合，接通交流接触器JC线圈电源，焊接施工便可正常进行。同时，辅助电路的电接点ZJ2、ZJ3、ZJ4动作，将晶体二极管D1、D2、D3、D4组成的桥式整流电路转接为全波整流电路，继续向晶体管开关电路提供电源，并将电子检测电路与信号变压器B之联系断开。
工作状态的保持和节电状态的自动转换过程是当焊接工作开始以后，电焊机BH初级迴路将有数十安培的强大电流以维持次级迴路焊接电流的需要，这一较强的电流在电流互感器LH次级将产生一特定幅值的电压信号，这个电压信号经晶体二极管D5整流并经电容器U4滤波后，馈送到晶体三极管BG2。由晶体三极管BG2和电位器W2、电阻R7、R8组成的是一个选幅电路、选幅电路将焊机施工时的电流信号选出。经电阻R10和二极管D9向储能电容器C2充电。并维持晶体三极管BG2基极电流，由于电容器C2容量取值较大。储存电能较多，所以在施工焊接中由于更换焊条或者断续点焊等5～10秒以内短时间停焊时，电容器C2两端储存之电压仍将源源不断地向晶体三极管BG1提供基极电流，维持BG1导通状态，保障焊机的正常供电，此5～10秒短时停焊仍正常供电的时间域，可由使用者通过调整电位器W1随意调定。当焊接施工由于其它原因较长时间停焊时，则由于电容器C2两端电压得不到补充而逐渐消耗殆尽，此时晶体三极管BG1失去基极偏置电压而不再获得基极电流，丧失导通条件而转为截止状态，使继电器ZJ由吸合状态转变为释放状态，交流接触器JC线圈失电，切断电焊机主迴路电源，此时电焊机BH电源迴路中电容器C进入工作状态，将50赫兹工频电源转变为较微弱的激励信号，提供给信号转发电路，由于电容器C容量取值很小，在电源迴路中与焊机BH初级线圈以及信号变压器B初级线圈组成电容电感串联电路，具有很大的电抗值，使迴路仅维持一个微弱的信号电压，迴路电流减小到10％以下，有效的抑制了电焊机的有功功率损耗和无功功率损耗，使焊机处于最佳节电状态。
由于本发明只需与电焊机两根电源线相联接，即可实现自动节电功能，所以用户可象使用普通电源开关一样，将本节电自控装置安装于进户配电盘上，而且焊机电源线长度可以是任意的，所以安装工艺特别简单，容易实现既节约用电又安全用电的技术要求。
权利要求1.一种单回路自控交流弧焊机节电装置，属于电子仪器领域，主要结构包括信号转发电路、电子检测电路、晶体管开关电路、选幅电路、继电开关器件和辅助电路以及壳体；本发明的特征是，只需将焊机初级迴路二根电源线接入本节电自控装置而形成的单迴路自动控制电路，实现了交流弧焊机的自动节电功能。
2.根据权利要求1所述的信号转发电路，其特征是该电路主要由电容器C、焊机变压器BH、信号变压器B组成；信号取自市电工频电源。
3.根据权利要求1所述的电子检测电路和晶体管开关电路、主要由晶体三极管BG1、晶体二极管D7、电容器C3、C2和电阻R4、R5等组成；其特征是电子检测和电子开关功能由这部分电路同时完成。
4.根据权利要求1所述的选幅电路，主要由电流互感器LH、晶体二极管D5、电位器W2和晶体三极管BG2组成，其特征是电流互感器LH装置于焊机BH初级迴路。
5.根据权利要求1所述的继电开关，其特征是由继电器ZJ和交流接触器JC组成。
6.根据权利要求1所述的辅助电路，包括由继电器接点ZJ2、ZJ3、ZJ4组成的转接电路，其特征是该辅助电路在本自控节电装置进行工作状态转换时，相应的改变由晶体二极管D1——D4组成的整流电路形式，继续向晶体管开关电路提供电源并切断电子检测电路与信号变压器之联系。
专利摘要本实用新型为电子仪器领域中一种适宜交流弧焊机应用的新型节电自控装置。目前的此类产品，通常是将焊机初级回路二根电源线与节电控制装置相联接，还需将焊机次级回路与节电控制装置相联接，应用时接线复杂而且不利于安全。本实用新型可使节电控制装置与焊机的接线简化，用户只需将焊机二根电源线与本单回路自控节电装置电源输出端相联接，即可实现对焊机的自动节电控制，所以安装工艺容易实施，安全用电的技术要求也容易实现。
文档编号B23K9/10GK2038434SQ8820491
公开日1989年5月31日 申请日期1988年4月23日 优先权日1988年4月23日
发明者张汝斌 申请人:张汝斌