专利名称：防止二次变流器输入接错的保护装置及弧焊电源装置的制作方法
技术领域：
本发明专利涉及一种弧焊电源装置及弧焊电源的保护装置，应用于手工、半自动、 自动焊接设备领域，尤其涉及应用于弧焊电源的防止二次变流器输入接错的保护装置及应用该保护装置的弧焊电源。
背景技术：
随着焊接技术的发展，在当今的工业生产已经成为非常重要的金属加工手段。尤其在造船、港口机械、压力容器、油气管线、金属结构厂房、电力建设等行业显得更加重要， 焊接效率、焊接质量、焊接安全作业的要求也越来越高。同一作业面多工位、多工种立体作业随处可见，已经对安全生产构成威胁，在高温、高湿环境特别是沿江靠海的生产企业常有操作工人被弧焊电源电击事件发生。因此采用直流集中供电分布DCTODC变流器(二次变流器)的焊接电源在国外开始流行起来，在国内也必将迅速推广。由于二次变流器采用直流供电，输入正负接反会导致器件损坏和设备损坏，因此设计一种防止输入接错装置非常必要，对于设备防意外损坏和设备应用推广非常重要。现有技术的防止输入接错的装置一般采用功率二极管结合接触器的控制模式来实现对设备和器件的保护，此种装置由于接触器长期流过大电流发热和拉弧现象时有发生，影响装置的可靠运行，而大功率接触器的成本较高，也影响了现有技术的防止输入接错装置设备的推广应用。
发明内容本发明提供一种防止二次变流器输入接错的保护装置，避免输入接错，提高输入电源的安全性。本发明还提供一种弧焊电源装置，避免弧焊电源输入接错，提高弧焊电源运行的
稳定可靠性。为解决上述的技术问题，本发明提供一种防止二次变流器输入接错的保护装置， 包括依次连接的防接错控制装置、逻辑控制装置和驱动控制装置，所述的驱动控制装置连接并控制弧焊电源的输入电源。如上所述的保护装置，所述的防接错控制装置包括分别连接逻辑控制装置的电容防浪涌充电装置和导通/截止控制装置。如上所述的保护装置，所述的开关电源包括选择开关、输入开关电源和可控硅装置，所述输入开关电源和可控硅装置分别与选择开关连接后并分别输出信号至功率半导体控制装置。如上所述的保护装置，所述电容防浪涌充电装置由延迟控制电路、充电控制电路和输出控制电路依次连接构成。如上所述的保护装置，所述延迟控制电路由电阻R113，电阻R114，二极管VII，电容C45，电阻R115，晶体管VQ8构成，所述电阻R113与电阻R114串联后与二极管Vll并联并连接至晶体管VQ8的基极，电容C45与电阻Rl 15并联后并分别连接晶体管VQ8的基极和射极，延迟时间长短由R113，R114，C45的数值确定。如上所述的保护装置，所述输出控制电路由电容V2和充电电路并联构成并连接至晶体管VQ8的集电极。如上所述的保护装置，所述的充电电路包括充电线圈KlA和控制弧焊电源主回路功率电容缓慢充电的触点控制装置，当系统上电初期触点控制装置的触点KA4和KA6、KA13 和KAll触点接通，主回路功率电容通过外围限流电阻限定充电电流进行缓慢充电。如上所述的保护装置，所述的限定充电电流的范围IA 10A。如上所述的保护装置，当电容充电电压至80%左右时，KlA线圈导电，触点控制装置的触点KA4和KA8、KA13和KA9导通，并切断充电电路并通过触点控制装置的触点控制可控导通/截止控制装置，导通旁路缓慢充电电路，弧焊电源回路正常工作并输出。本发明还进一步提供一种包括上述任一技术方案的保护装置的弧焊电源装置，还包括依次连接的弧焊电源输入端、开关电源、功率半导体控制装置和电源输出端，所述驱动控制装置连接并控制所述弧焊电源输入端的输入电源。如上所述的弧焊电源装置，所述的弧焊电源输入端设置为公插座，所述电源输出端设置为母插座。如上所述，本发明采用防接错控制装置并通过逻辑控制装置处理防接错控制装置的输出信号控制弧焊电源的输入电源，避免输入接错对器件和变流器损坏现象，提高了弧焊电源装置的弧焊二次变流器运行的可靠性和稳定性，扩大了应用领域。
图1是本发明的具有防止二次变流器输入接错的保护装置的弧焊电源装置的原理结构图。图2是本发明的防止二次变流器输入接错的保护装置的电容防浪涌充电装置的电路原理图。
具体实施方式为进一步阐述本发明达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施方式、结构特征，对本发明的具体结构及其功效，详细说明如下。图1，本发明的防止二次变流器输入接错的保护装置应用于手工、半自动、自动焊接设备领域的电源设备中，以防止二次变流器输入接错。本发明的具有防止二次变流器输入接错的保护装置的弧焊电源装置包括依次连接的弧焊电源输入端1A、开关电源、功率半导体控制装置和电源输出端，防接错控制装置、 逻辑控制装置6和驱动控制装置3依次连接，驱动控制装置连接并控制输入电源。本发明的防止二次变流器输入接错的保护装置包括依次连接的防接错控制装置、 逻辑控制装置6和驱动控制装置3，驱动控制装置3连接并控制弧焊电源输入端IA的输入电源。防接错控制装置包括分别连接逻辑控制装置6的电容防浪涌充电装置5和导通/截止控制装置4。在具体实施例中，为了更容易防止输入接错，本发明的弧焊电源的输入接头形式明显区别，正输入IA采用公插座，负输入IB采用母插座，进一步在输入接头的物理结构上避免DCTODC变流器的输入接线错误的可能性。逻辑控制装置6分别接收电容防浪涌充电装置5和导通/截止控制装置4的输入信号，并所接收的信号整合分析处理，将信号发送给驱动控制装置3。开关电源包括选择开关、输入开关电源2和可控硅装置7，输入开关电源2和可控硅装置7分别与选择开关连接后并分别输出信号至功率半导体控制装置。选择开关的四个触点Kl、K2、K3、K4中，触点ΚΙ、K3连接弧焊电源输入端1A，触点K2、K4分别连接输入开关电源2和可控硅装置7。输入开关电源2为本发明的保护装置提供控制电源，并可以根据需要设置宽范围输入。图2，为本发明的防止二次变流器输入接错的保护装置的电容防浪涌充电装置的电路原理结构图。图2中，电容防浪涌充电装置电容防浪涌充电装置由延迟控制电路、充电控制电路和输出控制电路依次连接构成。延迟控制电路由电阻R113，电阻R114，二极管 Vl 1，电容C45，电阻Rl 15，晶体管VQ8构成，所述电阻Rl 13与电阻Rl 14串联后与二极管Vl 1 并联并连接至晶体管VQ8的基极，电容C45与电阻R115并联后并分别连接晶体管VQ8的基极和射极，延迟时间长短由Rl 13，Rl 14，C45的数值确定。输出控制电路由电容V2和充电电路并联构成并连接至晶体管VQ8的集电极。充电电路包括充电线圈KlA和控制弧焊电源主回路功率电容缓慢充电的触点控制装置，当系统上电初期触点控制装置的触点KA4和KA6、 KA13和KAll触点接通，主回路功率电容通过外围限流电阻限定充电电流进行缓慢充电。充电控制电路中的触点控制装置完成对弧焊电源主回路功率电容缓慢充电有无进行控制，系统上电初期KlA的4和6、13和11触点接通，主回路功率电容通过外围限流电阻限定充电电流，进行缓慢充电。在具体实施例中，可以设定该限定充电电流的范围为 IA 10A。当电容充电电压至80%左右时，充电线圈KlA的线圈导电，触点KA4和KA8、KA13 和KA9导通，切断了缓慢充电电路并通过该触点控制可控硅驱动装置导通，此时可控硅导通旁路缓慢充电电路，弧焊电源主回路正常工作并输出功率。综上所述，本发明采用防接错控制装置并通过逻辑控制装置处理防接错控制装置的输出信号控制弧焊输入电源，采用功率可控硅装置和无触点开关实现输入接错防止装置，结合电子线路控制技术，成功避免输入接错对器件和变流器损坏现象，提高了弧焊二次变流器可靠性和扩大了应用领域。本发明的防止二次变流器输入接错的保护装置及弧焊电源装置的上述所举的实施例仅用以说明本发明的原理和结构，而非用以限制本发明，凡此种种依据本发明或现有技术的等效变换是本领域的技术人员所显而易见地得知，理应在本发明所公开保护的范畴之内。
权利要求
1.一种防止二次变流器输入接错的保护装置，其特征在于，包括依次连接的防接错控制装置、逻辑控制装置和驱动控制装置，所述的驱动控制装置连接并控制弧焊电源的输入电源。
2.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于，所述的防接错控制装置包括分别连接逻辑控制装置的电容防浪涌充电装置和导通/截止控制装置。
3.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于，所述的开关电源包括选择开关、输入开关电源和可控硅装置，所述输入开关电源和可控硅装置分别与选择开关连接后并分别输出信号至功率半导体控制装置。
4.根据权利要求2所述的保护装置，其特征在于，所述电容防浪涌充电装置由延迟控制电路、充电控制电路和输出控制电路依次连接构成。
5.根据权利要求4所述的保护装置，其特征在于，所述延迟控制电路由电阻(R113)，电阻(R114)，二极管(VII)，电容(C45)，电阻(R115)，晶体管(VQ8)构成，所述电阻(R113)与电阻(R114)串联后与二极管(Vll)并联并连接至晶体管(VQ8)的基极，电容(C45)与电阻 (R115)并联后并分别连接晶体管(VQ8)的基极和射极，延迟时间长短由(R113)，(Rl 14), (C45)的数值确定。
6.根据权利要求5所述的保护装置，其特征在于，所述输出控制电路由电容(V2)和充电电路并联构成并连接至晶体管(VQ8)的集电极。
7.根据权利要求6所述的保护装置，其特征在于，所述的充电电路包括充电线圈(KlA) 和控制弧焊电源主回路功率电容缓慢充电的触点控制装置，当系统上电初期触点控制装置的触点(KA4)和(KA6)、(KA13)和(KAll)触点接通，主回路功率电容通过外围限流电阻限定充电电流进行缓慢充电。
8.根据权利要求7所述的保护装置，其特征在于，所述的限定充电电流的范围IA 10A。
9.根据权利要求7所述的保护装置，其特征在于，当电容充电电压至80%左右时， (KlA)线圈导电，触点控制装置的触点(KA4)和(KA8)、(KA13)和(KA9)导通，并切断充电电路并通过触点控制装置的触点控制所述导通/截止控制装置，导通旁路缓慢充电电路， 弧焊电源回路正常工作并输出。
10.一种包括如权利要求1-9任一权利要求所述的保护装置的弧焊电源装置，其特征在于，还包括依次连接的弧焊电源输入端、开关电源、功率半导体控制装置和电源输出端， 所述驱动控制装置连接并控制所述弧焊电源输入端的输入电源。
全文摘要
本发明公开一种防止二次变流器输入接错的保护装置，包括依次连接的弧焊电源输入端、开关电源、功率半导体控制装置和电源输出端，还包括依次连接的防接错控制装置、逻辑控制装置和驱动控制装置，所述的驱动控制装置连接并控制输入电源。本发明还进一步公开包括上述保护装置的弧焊电源，还进一步还包括依次连接的弧焊电源输入端、开关电源、功率半导体控制装置和电源输出端，所述驱动控制装置连接并控制所述弧焊电源输入端的输入电源。因此，本发明采用防接错控制装置并通过逻辑控制装置处理防接错控制装置的输出信号控制弧焊输入电源，结合电子线路控制技术，避免输入接错对器件和变流器损坏现象，有利于弧焊电源输入的保护。
文档编号H02H7/10GK102290792SQ201110157960
公开日2011年12月21日 申请日期2011年6月14日 优先权日2011年6月14日
发明者刘胜龙, 张伟, 张涛, 李伟, 李毅, 杨朔, 王雨蓬, 罗建坤, 钱颖杰 申请人:北京宏孚瑞达科技有限公司