专利名称：电焊机功率因数快速补偿装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于电焊机的功率因数自动补偿装置。
目前，国内使用的各种大、中功率电焊机，包括进口的电焊机，由于没有附加功率因数自动补偿装置，在电焊机工作时，其工作电流大，功率因数很低，仅有0.3左右，造成电压大幅度波动和电能浪费，直接影响焊接质量，常造成假焊和虚焊。而一般的功率因数自动补偿装置，又无法跟踪这种大幅度频繁变化的用电设备，如专利号为89214181.6的＂交流弧焊机高功率因数节能器＂，采用交流接触器作为补偿电路的主回路开关，这种机械式的主回路开关响应速度慢，最快只能达到0.1/秒，如果以这样的速度在电网中通断电容，势必给电网带来极大过电压冲击，并对本身的触点带来损害，影响其可靠性，因此难以适应大功率电焊机功率因数补偿的需要。
本实用新型的目的是为解决长期存在的电焊机功率因数补偿问题，而设计的一种使用方便，运行可靠，能有效控制电压波动、降低负荷电流、快速抑制无功功率，调节功率因数，无冲击、无过渡过程，并有节电功能的电焊机功率因数自动补偿装置。
本实用新型的结构包括开关补偿电路和控制电路。开关补偿电路由无触点开关(2)和补偿电容(3)串联组成，控制电路(1)由电压检测电路(4)电流检测电路(5)，逻辑门控电路(6)和脉冲发生器(7)组成，当电焊机接通电源后，补偿电容即进入浮充电状态，但并不接入电网，控制电路(1)处于工作状态。电压检测电路(4)、电流检测电路(5)跟踪检测电网电流、电压信号，并将检测到的信号送入门控电路(6)，经门控电路(6)分析比较，送入脉冲发生器(7)，脉冲发生器(7)输出脉冲信号控制无触点电子开关(2)的通断。
本实用新型的优点是电路结构简单，性能可靠、能快速、准确投入补偿电容，无过渡过程，不会造成任何电压、电流波动，可按需要整定补偿量，补偿一次到位，能有效控制无功功率，实现功率因数的自动补偿，且能节约电能，适用于大、中功率电焊机的无功补偿。
以下结合附图和实施例对本实用新型的结构作进一步的描述。
图1为本实用新型电路结构示意图。
图2为本实用新型控制部分的电路结构示意图。
由附图(1)可知，本实用新型的结构包括控制部分(1)和开关补偿部分。开关补偿部分由晶闸管无触点电子开关(2)和补偿电容(3)串联组成；这种联接方式使电焊机在接通电源时，补偿电容即被充满，电焊机一旦启动，控制电路(1)即在0.02秒时间内发出触发脉冲，使无触点电子开关(2)闭合，晶闸管导通，将补偿电容(3)投入电网，投入后其电压、电流立即进入稳态，没有过渡过程。补偿电容(3)退出在电路设计上使其在电流过零时自动退出，同样实现无过渡过程操作。这样，在50HZ的电网里补偿，电容(3)可以保证在一个周期(0.02秒)实现接通或断开，精确、快速实现无功补偿。
由图2可知，控制部分由电压检测电路(4)，电流检测电路(5)逻缉门控制电路(6)及脉冲触发器(7)构成。电压检测电路和电流检测电路由型号为324运算放大器组成。电压检测电路的取样电压信号通过变压器取得，是为与负载同相位、同频率的正弦波，其正半周一部分进入运算放大器的负向输入端，另一部分经滤波、整形后进入运算放大器的正向输入端。在其负相输入端电压高于正向输入端电压时，运算放大器快速翻转，瞬时变为低电平，在负向输入端电压低于正向输入端电压时，运算放大器又一次翻转。在每一个着弦波峰值附近，输出一个有陡峭下降沿的负矩型脉冲，完成峰值检测。电流检测电路(5)信号通过电流互感器取得，同样也是正弦波，当检测到电流信号时，输出高电平，开启控制门。电压检测电路检测到正向峰值电压时，发出正向峰值电压信号到控制门。在开启控制门的高电平和电压峰值信号同时存在时，逻缉门控制电路(6)启动脉冲触发电路(7)，发出触发脉冲，使晶体闸流管(2)导通，将补偿电容(3)投入电网。在50HZ的工频电网里，触发脉冲每个周期发出一个，所以晶体闸流管能在0.02秒时间内对检测到的信号作出响应，实现自动补偿。
权利要求1.一种电焊机功率因数快速补偿装置，包括开关补偿部分和控制部分，控制电路(1)由电压检测电路(4)、电流检测电路(5)、逻辑门控电路(6)和脉冲发生器(7)组成，电压检测电路(4)、电流检测电路(5)将电网上的信号送入逻辑门控电路(6)、经脉冲发生器(7)，控制开关补偿电路，其特征在于开关补偿电路由无触点开关(2)和补偿电容(3)串接组成。
2.如权利要求1所述的电焊机功率因数快速补偿装置，其特征在于所述的无触点开关(2)为晶体闸流管。
3.如权利要求1所述的电焊机功率因数快速补偿装置，其特征在于所述的电压检测电路(4)、电流检测电路由型号为324运算放大器组成。
专利摘要一种电焊机功率因数快速补偿装置，包括开关补偿部分和控制部分，其特征在于开关补偿电路由无触点开关(2)和补偿电容(3)串接组成，控制电路(1)由电压检测电路(4)、电流检测电路(5)、逻辑门控电路(6)和脉冲发生器(6)组成。电压检测电路(4)、电流检测电路(5)将电网上的信号送入逻辑门控电路(6)、经脉冲发生器(7)，控制无触点开关(2)。具有结构简单，性能可靠，能快速、准确实现功率因数的自动调节，适用于大、中功率电焊机的无功补偿。
文档编号B23K9/10GK2222030SQ9421206
公开日1996年3月13日 申请日期1994年5月19日 优先权日1994年5月19日
发明者黄显伟 申请人:黄显伟, 黄萍