专利名称：可控硅节能交直流两用弧焊机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种手工弧焊电源，尤其是能自动降低空载电压、遥控焊接电流和交直流两用的弧焊机。
许多行业都需要交流和直流焊接，而两种焊机都配备是不经济的。最近虽然出现了ZXE1型两用产品，但其空载电压较高，且不能遥控。另外目前生产的所有电焊机，都没有空载自动降压装置，而电焊机空载运行却是经常发生和不可避免的，不但耗费大量的无功电能，也不安全。根据国家标准GB8118－87规定，空载电压超过80V即不允许在触电危险性较大的环境使用。
研制本实用新型的目的是，克服现有技术的不足，提供一种具有遥控、防触电、空载节能和交、直流输出的多功能弧焊机。
本实用新型的技术特点是这样实现的由双向或反并联可控硅KS及其移相触发和反馈控制电路、主变压器B3等组成闭环调节的单相交流控制系统。这里KS与B3初级串连，移相触发器IC2通过键控二级管D5连接脉冲列调制形成器IC3，IC3的输出再经三极管BG功放后由脉冲变压器B2隔离送至KS的控制极。B3的次级连接整流桥ZQ1，其输出回路接有电压反馈电位器W1。套在B3输出线路上的电流互感器LH串接电流表A和反馈电阻R11，R11两端并联整流桥ZQ2，其输出回路有一电流反馈电位器W2。给定电路由R6和远、近控选择开关K2及发光管CED及给定电位器W3(或LED′及W3′)串联组成分压器，从K2公共端引出的给定电压与W1和W2上的电压逆向串连接到IC2的移相输入端。
由于采用上述方案，通过适当的调整和换接即可达到自动降低空载电压，遥控焊接电流和交直流两用的目的。
本实用新型的工作原理如附图
所示220V或380V单相交流电压Ui经KS调压，并经B3降压，再通过LD滤波后，在两个Uo端子输出交流电流，而在“＋”和“－”端子上输出的则是又经ZQ3流和Cg滤波过的直流电流。其中压敏电阻yR是ks的过电压保护，快速熔断器RSO是ks的过电流保护元件。当焊机开关k1合上，变压器B1有电，虚线框内的控制电路工作正常时，上述主回路才投入运行。这时，两组18V交流电源(其中与整流电路中D2管相连的一个绕组兼做同步电源)经D1、D2全波整流，C1滤波、IC1稳压后，在C2两端输出15V直流电压，为集成电路IC2、IC3和给定电路提供电源。
IC2是KC05可控硅移触发器，其8脚接地，16脚为直流电源与同步电源的公共输入端，接在正电源和B1次级绕组的中心抽头上，当15脚经R1输入同步电压后，在C5两端形成线性下降的锯齿波，斜率由R4决定，据齿波与6脚引入的移相控制电压通过内部比较放大，在R3两端得到一定宽度(由外接微分电路R2、C3决定)的移相脉冲，经与输出端9脚连接的D5输入IC3，其2脚与12脚的连接使电路具有失交保护功能。C4与Wy2的接入起到双向电压保护作用。IC3是四2输入端与非门4011，在这里接成脉冲列调制形成器，其中右面的两个门电路与R7、C6和R8构成多谐振荡器，当1、2脚由D5输入负脉冲期间，产生频率5KHZ左右的脉冲列，经左面两个并联的门电路倒相后，再经R5输出到三极管BG的基一射极。BG的集电极与脉冲变压器B2和续流二极管D3相连，它将键控脉冲功率放大后，通过B2送给ks的控制极。ks开通角的大小，即B3输出的大小，受触发脉冲的相位移，也就是受IC26脚输入的移相电压控制。移相控制电压的大小，由给定电压与电压反馈和电流反馈电压的差值决定，三者接成串联负反馈形式。给定电压由15V电源通过R6和LED与W3分压取出，其中发光管LED有三个作用能够指示交直流电源有没有工作；可以自检给定电路是否断线；还能在电位器W3短接时，给定最小焊接电流。ZQ1输出的电压反馈信号经wy1和R10降压、W1调节后在C7上形成的，而从W2取出的电流反馈信号则由R11产生，经ZQ2整流，C8滤波形成。
当焊机空载时，即使电位器W3旋至最大给定电流位置(即阻值最大)，可控硅也不能全开通，因为C7上的电压负反馈作用将使ks导通角减小到Uo不大于工作值，从而使焊机输入电流降低85％左右，达到明显的安全和节能效果。焊机引弧瞬间，较低的Uo电压不能击穿wy1而使C7上的电压通过W1迅速放掉，从而完全失去反馈工作，相当于自动增大了ks的导通角，以利于起弧和不粘焊条。在焊机正常工作时W2上与焊接电流呈线性比例变化的电压信号始终起到负反馈作用，把焊接电流自动维持到给定值，使电弧燃烧趋于稳定，这样可以减少电网变化和焊接条件的影响，并能限制短路电流的最大值。
电压和电流反馈综合作用的结果是使焊机在空载时呈低恒压特性，而在负载时具有陡降和外拖特性。此外，电抗器LD也起到改善焊机的输出波形和操作性能及稳定输出电流的作用。电容器C9可以适当地增加焊机在直流输出时的空载电压，从而有利于起弧。
本实用新型与现有电焊机相比，具有节能安全、方便、简单、可靠、造价低和功能完善等优点。
实施例本实用新型可以按额定电流不同制成各种规格的系列化产品，且有较强的通用性。其中虚线框内的所有控制电路元件可以安装在一块印制电路插件板上，可以直接互换和备用。发光管LED′和电位器W3′做为外附件单独按装在遥控盒里，用航空插头座和两芯屏蔽电缆引出。当设在面板上的远、近控选择开关置于“远控”一方(上方)时，LED′发光，表示工作正常即可在远方用W3′电位器遥控焊接电流。
权利要求1.一种可控硅节能交直流两用弧焊机，由可控硅ks及其控制电路、主变压器B3、电抗器LD、整流桥ZQ3等组成，其特征在于ks采用双向或反并联可控硅与B3初级串联，在其控制电路中，移相触发器IC2的输出端接一键控二级管D5，与脉冲列调制形成器IC3相连，IC3输出接至R5和三级管BG的基-射极，其集电极接脉冲变压器B2与ks控制极构成回路，B3的次级连接整流桥ZQ1，其输出回路有一电压反馈电位器W1，套在B3输出线路上的电流互感器LH串接电流表A和反馈电阻R11，R11两端并联整流桥ZQ2，其输出回路有一电流反馈电位器W2，给定电路由R6和远、近控选择开关K2及发光管LED和给定电位器W3(或LED′和W3′)串联组成，从K2公共端引出的给定电压与W1和W2上的电压逆向串联接到IC2的移相输入端，形成了电流电压负反馈闭环调节的单相交流控制系统。
2.按权利要求1所述的弧焊机，其特征是移相触发器IC2采用集成电路KCO5，其公共输入端16脚接在负三端稳压器IC1的正端和电源变压器B1次级的中心抽头上，与全波整流电路中D2管相连的一个绕组可以兼做同步电源。
3.按权利要求1所述的弧焊机，其特征是脉冲列调制形成器IC3可以采用四2输入端与非门4011，其中右面的两个门与R7、C6和R8构成一多谐振荡器，再连接到左面两个并联的门倒相后输出。
专利摘要本实用新型是一种低空载、节能型、交直流两用弧焊机，其特征在于ks采用双向或反并联可控硅与B
文档编号B23K9/10GK2133395SQ9220707
公开日1993年5月19日 申请日期1992年4月13日 优先权日1992年4月13日
发明者张景辉, 金应斗 申请人:鸡西煤矿防爆电器厂