專(zhuān)利名稱(chēng)：閉環(huán)自控薄板焊接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種附加裝置在手工電弧焊機(jī)上的閉環(huán)自控薄板焊接器。
現(xiàn)有的薄板焊接器輸出的電源外特性曲線(xiàn)是依靠磁飽和電抗器本身開(kāi)環(huán)工作而獲得近似的垂直陡降特性，(即近似的恒流特性)同時(shí)又必須外加一組可控硅並聯(lián)起動(dòng)電路才能獲得符合一定比例條件的起動(dòng)引弧電流。
當(dāng)焊接很薄的焊件，特別是厚度在0、3MM以下的薄板，其要求的電弧穩(wěn)定性很高，電源外特性必須是標(biāo)準(zhǔn)的垂直陡降特性，因此開(kāi)環(huán)工作的薄板焊接器就很難適應(yīng)超薄焊件的焊接。
本發(fā)明的目的，是提供一種閉環(huán)工作的薄板焊接器，它不但能提高電源外特性曲線(xiàn)的垂直陡度，使極小電流的電弧充分穩(wěn)定，同時(shí)省去並聯(lián)可控硅起動(dòng)電路，利用改變磁飽和電抗器自身的工作狀態(tài)來(lái)獲得起動(dòng)電流，並實(shí)現(xiàn)冷起動(dòng)和熱起動(dòng)的自動(dòng)控制，提高焊接質(zhì)量。
發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的閉環(huán)自控薄板焊接器由磁飽和電抗器，訊號(hào)電流互感器，訊號(hào)整流電路，閉環(huán)負(fù)反饋電路，轉(zhuǎn)換延時(shí)電路，冷起動(dòng)引弧控制電路，熱起動(dòng)引弧控制電路組成。
磁飽和電抗器的交流繞組串聯(lián)著訊號(hào)電流互感器，而其直流繞組和閉環(huán)負(fù)反饋電路連接，磁飽和電抗器的設(shè)計(jì)要求是確保焊接電流在2A至60A范圍內(nèi)可以自由連續(xù)調(diào)節(jié)，或者根據(jù)產(chǎn)品具體要求決定電流調(diào)節(jié)范圍。
閉環(huán)負(fù)反饋電路是把訊號(hào)電流互感器輸出的訊號(hào)經(jīng)整流后和給定的焊接電流訊號(hào)，進(jìn)行差動(dòng)放大后控制磁飽和電抗器的直流繞組的控制電流。當(dāng)實(shí)際焊接電流偏大于給定的焊接電流值時(shí)，閉環(huán)負(fù)反饋電路即能自動(dòng)減少磁飽和電抗器直流繞組的控制電流，反之即能自動(dòng)增大磁飽和電抗器直流繞組的控制電流，從而實(shí)現(xiàn)閉環(huán)負(fù)反饋控制，使焊接電流始終恒定在給定的焊接電流工作點(diǎn)上，使電源外特性為標(biāo)準(zhǔn)的垂直陡降特性，為了提高閉環(huán)控制的靈敏度和精準(zhǔn)度，訊號(hào)整流電路可以設(shè)計(jì)成精密檢波電路，以補(bǔ)償整流元件的損耗。
閉環(huán)負(fù)反饋電路在焊接未開(kāi)始，處于起動(dòng)引弧狀態(tài)時(shí)，它始終和冷起動(dòng)引弧控制電路連接，冷起動(dòng)引弧控制電路是由一組可調(diào)節(jié)的起動(dòng)電流模擬分壓電路組成，它提供閉環(huán)負(fù)反饋電路的起動(dòng)引弧電流訊號(hào)的給定值使薄板焊接器在起動(dòng)時(shí)能獲得比工作焊接電流大一定倍數(shù)的起動(dòng)引弧電流。
當(dāng)起動(dòng)引弧后，轉(zhuǎn)換延時(shí)電路又能根據(jù)調(diào)定的延時(shí)時(shí)間切斷冷起動(dòng)引弧控制電路自動(dòng)轉(zhuǎn)換到和訊號(hào)整流電路連通，使薄板焊接器處于焊接工作狀態(tài)。
轉(zhuǎn)換延時(shí)電路可根據(jù)常規(guī)方法設(shè)計(jì)，延時(shí)的誤差不大于±10%為宜，延時(shí)的控制訊號(hào)可以采用訊號(hào)電流互感器輸出的訊號(hào)，也可采用磁飽和電抗器交流繞組兩端的電抗電壓作為控制訊號(hào)。
在焊接過(guò)程中經(jīng)常發(fā)生在連續(xù)焊接一段時(shí)間后由于焊條或工件的某些原因，突然斷弧，需迅速再引弧，稱(chēng)為熱起動(dòng)，此時(shí)由于焊條端部和工件焊縫溫度都很高，引弧電流要比冷起動(dòng)時(shí)的引弧電流小得多，因此閉環(huán)負(fù)反饋電路由起動(dòng)轉(zhuǎn)換為工作狀態(tài)一定時(shí)間后，又受熱起動(dòng)控制電路的作用，能自動(dòng)轉(zhuǎn)換為熱起動(dòng)狀態(tài)。
綜上所述，本發(fā)明不但使電弧電流非常恒定，同時(shí)在引弧過(guò)程中又能自動(dòng)區(qū)分為冷起動(dòng)和熱起動(dòng)狀態(tài)，從而大幅度提高焊接質(zhì)量。
本發(fā)明的意義在于擴(kuò)大了現(xiàn)有薄板焊接器的使用范圍，解決了超薄板焊件的手工電弧焊接問(wèn)題，提高薄板焊接質(zhì)量。
下面通過(guò)實(shí)施例及其附圖的敘述，詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明

圖1閉環(huán)自控薄板焊接器線(xiàn)路原理圖DH手工電弧焊機(jī)(1)飽和電抗器
(2)訊號(hào)電流互感器(5)冷起動(dòng)引弧控制電路(3)訊號(hào)整流電路(6)轉(zhuǎn)換延時(shí)電路(4)閉環(huán)負(fù)反饋電路(7)熱起動(dòng)引弧控制電路JK繼電器觸點(diǎn) jK繼電器觸點(diǎn)A焊條O工件R電阻D二極管G三極管DP整流橋W電位器L運(yùn)算放大器H電壓比較器M穩(wěn)壓管、塊J繼電器j繼電器在圖1中，把手工弧焊機(jī)DH的工作電流調(diào)整到大電流范圍，手工弧焊機(jī)DH的次級(jí)線(xiàn)圈和磁飽和電抗器(1)，焊條A，工件O串聯(lián)組成主回路。當(dāng)焊條A和工件O未接觸時(shí)，主回路電流等于零，磁飽和電抗器兩端的電壓也等于零，因此，轉(zhuǎn)換延時(shí)電路板(6)由于沒(méi)有輸入訊號(hào)，繼電器J不動(dòng)作，其常閉觸點(diǎn)使閉環(huán)反饋電路(4)和冷起動(dòng)引弧控制電路(5)連通。此時(shí)自先選定的電流給定值為起動(dòng)電流值，焊機(jī)處于“待起動(dòng)”狀態(tài)，當(dāng)焊條A和工件O接觸起動(dòng)引弧時(shí)，主回路中有電流通過(guò)，訊號(hào)電流互感器(2)的電流訊號(hào)經(jīng)訊號(hào)整流電路(3)整流后送入轉(zhuǎn)換延時(shí)電路(6)和熱起動(dòng)引弧電路(7)，轉(zhuǎn)換延時(shí)電路(6)開(kāi)始延時(shí)工作，使繼電器J吸合，于是，閉環(huán)反饋電路(4)的電流給定值轉(zhuǎn)換到正常焊接工作狀態(tài)，當(dāng)連續(xù)焊接一定時(shí)間后，熱起動(dòng)引弧控制電路(7)中的延時(shí)時(shí)間繼電器j動(dòng)作，使冷起動(dòng)引弧控制電路(5)中的電流給定值自動(dòng)調(diào)節(jié)為熱起動(dòng)電流值，于是焊機(jī)無(wú)論冷起動(dòng)還是熱起動(dòng)都能獲得可以自由調(diào)節(jié)的起動(dòng)電流，從而使焊縫的質(zhì)量顯著提高。
從上面實(shí)施例可見(jiàn)，閉環(huán)自控薄板焊接器其主電路是很簡(jiǎn)單的，而控制電路也是常規(guī)電子元件和常規(guī)電路，因此，本發(fā)明的實(shí)施比較容易。
權(quán)利要求
1.一種附加裝置在手工電弧焊機(jī)上的閉環(huán)自控薄板焊接器，其特征是有一個(gè)磁飽和電抗器(1)，磁飽和電抗器(1)的交流繞組和直流繞組，分別連接著訊號(hào)電流互感器(2)和閉環(huán)負(fù)反饋電路(4)，訊號(hào)電流互感器(2)的次級(jí)輸出端連接著訊號(hào)整流電路(3)，訊號(hào)整流電路(3)的輸出端經(jīng)轉(zhuǎn)換延時(shí)電路(6)和閉環(huán)負(fù)反饋電路(4)連接，閉環(huán)負(fù)反饋電路(4)還連接著冷起動(dòng)引弧控制電路(5)和熱起動(dòng)引弧控制電路(7)。
2.按權(quán)利要求1的薄板焊接器，其特征在于磁飽和電抗器(1)的工作電流范圍為2A至60A。
3.按權(quán)利要求1的薄板焊接器，其特征在于轉(zhuǎn)換延時(shí)電路(6)的控制訊號(hào)可以采用訊號(hào)電流互感器(2)的電流訊號(hào)或飽和電抗器(1)的電抗電壓訊號(hào)。
全文摘要
閉環(huán)自控薄板焊接器是手工電弧焊機(jī)的附加裝置，該裝置的磁飽和電抗器受閉環(huán)負(fù)反饋電路控制，使輸出電源外特性為標(biāo)準(zhǔn)的垂直陡降特性，使小電流電弧非常穩(wěn)定，可以焊接厚度為1mm以下的薄板。
文檔編號(hào)B23K9/08GK1040942SQ8810631
公開(kāi)日1990年4月4日 申請(qǐng)日期1988年9月5日 優(yōu)先權(quán)日1988年9月5日
發(fā)明者倪雪豐 申請(qǐng)人:倪雪豐