專(zhuān)利名稱(chēng)：硅整流電焊機(jī)脈沖控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及具有脈沖電流的電弧焊裝置，適用于部分內(nèi)反饋磁放大器式硅整流電焊機(jī)。
低頻脈沖鎢極氬弧焊機(jī)雖然具有能耗低、熱影響區(qū)窄、可以焊接薄件和超薄件、且焊縫成形好的特點(diǎn)，但價(jià)格高，對(duì)用戶(hù)來(lái)講，一次性投資大。而廣泛使用、價(jià)格低的部分內(nèi)反饋磁放大器式硅整流電焊機(jī)，卻不能焊接薄件。
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種能使部分內(nèi)反饋磁放大器式硅整流電焊機(jī)代替低頻脈沖鎢極氬弧焊機(jī)的脈沖控制器。
這種脈沖控制器包括在硅整流電焊機(jī)的電流控制電路中的橋式整流器之后串接的可控硅，在可控硅的觸發(fā)電極上接有觸發(fā)回路；該觸發(fā)回路包括由第一單穩(wěn)態(tài)電路、與第一單穩(wěn)態(tài)電路的觸發(fā)端連接的電源控制繼電器、與第一單穩(wěn)態(tài)電路的輸出端連接的負(fù)載繼電器和電源轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)構(gòu)成的程序控制電路；由無(wú)穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器構(gòu)成的主脈沖發(fā)生器；與主脈沖發(fā)生器的輸出端連接由第二單穩(wěn)態(tài)電路構(gòu)成的尖峰脈沖發(fā)生器；由射極跟隨器構(gòu)成且它的輸入端與負(fù)載繼電器的控制觸點(diǎn)連接的控制信號(hào)合成器，負(fù)載繼電器的控制觸點(diǎn)與電源控制繼電器的一組常開(kāi)觸點(diǎn)、主脈沖發(fā)生器的輸出端、尖峰脈沖發(fā)生器的輸出端連接；由第三單穩(wěn)態(tài)電路構(gòu)成且在它的時(shí)間常數(shù)端通過(guò)一放大電路與控制信號(hào)合成器的輸出端連接的移相電路；由三極管開(kāi)關(guān)電路構(gòu)成且它的輸入端與硅整流電焊機(jī)電流控制電路中的橋式整流器的輸出端連接、它的輸出端與第三單穩(wěn)態(tài)電路的觸發(fā)端連接的同步電路；與移相電路的輸出端連接由第四單穩(wěn)態(tài)電路構(gòu)成的觸發(fā)脈沖形成電路；與觸發(fā)脈沖形成電路的輸出端連接由射極跟隨器和脈沖變壓器構(gòu)成的觸發(fā)脈沖輸出電路；由電源變壓器、橋式整流器和濾波電容構(gòu)成的上述電路的直流電源供電電路。
由于這種脈沖控制器的可控硅是串接在部分內(nèi)反饋磁放大器式硅整流電焊機(jī)的電流控制電路中，依據(jù)被焊接物件的需要，通過(guò)本控制器觸發(fā)回路輸出的觸發(fā)脈沖相位的變化，改變可控硅的導(dǎo)通角，調(diào)整激磁電流的大小，使硅整流電焊機(jī)的焊接回路輸出所需要的焊接電流，因而拓寬了部分內(nèi)反饋磁放大器式硅整流電焊機(jī)的應(yīng)用范圍，可以代替低頻脈沖鎢極氬弧焊機(jī)使用。由于磁放大器的電磁慣性，使得焊接電流的脈沖前沿不陡、后沿緩降，不陡的前沿使電弧柔合，焊縫成型好；緩降的后沿有利于熔池緩冷，避免裂紋。
附圖示出了硅整流電焊機(jī)脈沖控制器的實(shí)施例，其中


圖1是實(shí)施例與硅整流電焊機(jī)的電流控制電路連接關(guān)系的電原理圖，圖2是直流電源供電電路的電原理圖，圖3是觸發(fā)回路的電原理圖，圖4是觸發(fā)回路各點(diǎn)的波形對(duì)應(yīng)圖，圖5是部分內(nèi)反饋磁放大器式硅整流電焊機(jī)輸出電流的波形圖。
在本實(shí)施例中，硅整流電焊機(jī)脈沖控制器包括在硅整流電焊機(jī)的電流控制電路中的橋式整流器之后串接的可控硅SCR、二極管D1、D2、電流表A，在可控硅SCR的觸發(fā)電極上接有觸發(fā)回路，該觸發(fā)回路包括程序控制電路(1)、主脈沖發(fā)生器(2)、尖峰脈沖發(fā)生器(3)、控制信號(hào)合成器(4)、移相電路(5)、同步電路(6)、觸發(fā)脈沖形成電路(7)、觸發(fā)脈沖輸出電路(8)和直流電源供電電路(9)。程序控制電路(1)由IC1及外圍元件構(gòu)成的第一單穩(wěn)態(tài)電路、電源控制繼電器J1及與J1串連的控制開(kāi)關(guān)NK、負(fù)載繼電器J2、電源轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)K6構(gòu)成，IC1的觸發(fā)端腳2通過(guò)微分電路C3、R3與J1的常開(kāi)觸點(diǎn)J1－1、J1－2連接，常閉觸點(diǎn)J1－3接在IC1的時(shí)間常數(shù)端腳6上，負(fù)載繼電器J2接在IC1的輸出端腳3上。主脈沖發(fā)生器(2)由IC2及外圍元件組成的無(wú)穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器構(gòu)成，尖峰脈沖發(fā)生器(3)由IC3及外圍元件組成的第二單穩(wěn)態(tài)電路構(gòu)成，主脈沖發(fā)生器(2)的輸出端與尖峰脈沖發(fā)生器(3)的輸入端之間串接有由T1、R8、R9構(gòu)成的隔離器(10)和由T2、R10、R11構(gòu)成的反相器(11)?？刂菩盘?hào)合成器(4)由射極跟隨器T3構(gòu)成，它的輸入端與J2的控制觸點(diǎn)連接，該控制觸點(diǎn)的常開(kāi)觸點(diǎn)上接有起始電流調(diào)節(jié)器(12)，起始電流調(diào)節(jié)器(12)由一端與J1－1連接、另一端接地、且串連在一起的K2、Rw5、Rw9、R14和一端與Rw9的動(dòng)臂連接、另一端與J2的常開(kāi)觸點(diǎn)連接的D14構(gòu)成，該控制觸點(diǎn)的常閉觸點(diǎn)上并聯(lián)有基值電流調(diào)節(jié)器(13)、主脈沖調(diào)節(jié)器(14)和尖峰脈沖調(diào)節(jié)器(15)，基值電流調(diào)節(jié)器(13)由一端與J1－1連接、另一端接地、且串聯(lián)在一起的K3、Rw6、Rw10、R15和一端與Rw10的動(dòng)臂連接、另一端與J2的常閉觸點(diǎn)連接的D15構(gòu)成，主脈沖調(diào)節(jié)器(14)由一端與主脈沖發(fā)生器(2)的輸出端連接、另一端接地、且串連在一起的K4、Rw7、Rw11、Rw16和一端與Rw11的動(dòng)臂連接、另一端與J2的常閉觸點(diǎn)連接的D16構(gòu)成，尖峰脈沖調(diào)節(jié)器(15)由一端與尖峰脈沖發(fā)生器(3)的輸出端連接、另一端接地、且串聯(lián)在一起的K5、Rw8、Rw12、R17和一端與Rw12的動(dòng)臂連接、另一端與J2的常閉觸點(diǎn)連接的D17構(gòu)成。移相電路(5)由第三單穩(wěn)態(tài)電路IC4和在它的時(shí)間常數(shù)端連接的放大器T4、T5構(gòu)成，T4的輸入端與T3的輸出端連接，放大器T5的動(dòng)態(tài)等效電阻值隨T3輸出的控制信號(hào)的強(qiáng)弱而變化，從而改變IC4構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)電路的時(shí)間常數(shù)，使它產(chǎn)生的脈沖寬度隨控制信號(hào)的強(qiáng)弱而相應(yīng)的改變。同步電路(6)接在IC4的觸發(fā)端腳2和硅整流電焊機(jī)電流控制電路中的橋式整流器之間，它是由T6、T7、D19、C14、R27組成的開(kāi)關(guān)電路構(gòu)成。觸發(fā)脈沖形成電路(7)由IC5及其外圍元件組成的第四單穩(wěn)態(tài)電路構(gòu)成，它的觸發(fā)端與IC4的輸出端連接，它的輸出端與觸發(fā)脈沖輸出電路(8)連接。觸發(fā)脈沖輸出電路(8)由射極跟隨器T8和在它的輸出端連接的脈沖變壓器Bm構(gòu)成，Bm的輸出端接在SCR的觸發(fā)電極上。直流電源供電電路(9)由電源變壓器B、在B的次級(jí)繞阻上連接的橋式整流器D4～D7和濾波電容C1構(gòu)成，為了穩(wěn)定直流輸出電壓，在橋式整流器D4～D7的輸出端接有三端集成穩(wěn)壓器CW。
這種硅整流電焊機(jī)脈沖控制器的工作過(guò)程是接通電源，直流電源供電電路(9)輸出直流供電電壓，并由發(fā)光二極管LED發(fā)光指示。在K6位于2擋的予檢位置時(shí)，先將K2置于2擋予檢位置，調(diào)整Rw9，確定焊接的起始電流控制信號(hào)的大小，數(shù)值由電流表A指示，再將K2置于1擋焊接位置；按上述的方法依次分別將K3、K4、K5由1擋焊接位置置于2擋予檢位置，調(diào)整相應(yīng)的電位器，確定焊接的基值電流、主脈沖、尖峰脈沖控制信號(hào)的大小，滿(mǎn)足被焊接物件對(duì)焊接電流的要求，每調(diào)整完一項(xiàng)，相應(yīng)的開(kāi)關(guān)再恢復(fù)到1擋的焊接位置。予檢完畢，將K6置于1擋焊接位置，然后，根據(jù)需要分別調(diào)整Rw1～Rw4，以確定起始電流、主脈沖、基值電流、尖峰脈沖的作用時(shí)間，再接通NK，J1中有電流流過(guò)，J1動(dòng)作，J1－1吸合，向觸發(fā)回路供電，J1－3斷開(kāi)，J1－2吸合，IC1被觸發(fā)，輸出一方波，J2中有電流流過(guò)，J2動(dòng)作，常開(kāi)觸點(diǎn)H2閉合，T3輸出起始電流控制信號(hào)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間1.1(R4＋Rw1)C5后，IC1無(wú)輸出，J2失壓，常閉觸點(diǎn)H1閉合，T3輸出由基值電流控制信號(hào)、IC2產(chǎn)生的主脈沖控制信號(hào)、IC3產(chǎn)生的尖峰脈沖控制信號(hào)組成的合成信號(hào)，該合成信號(hào)加到移相電路(5)的T4輸入端，T4、T5組成一直接耦合直流放大電路，T5的動(dòng)態(tài)等效電阻隨上述合成控制信號(hào)的強(qiáng)弱而改變，因而改變IC4構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)電路的時(shí)間常數(shù)，使IC4輸出的方波脈沖的寬度隨之改變，在該方波脈沖的后沿觸發(fā)IC5而產(chǎn)生的觸發(fā)脈沖也隨之前移或后移，起到移相作用，前移時(shí)，SCR提前觸發(fā)，焊接電流大；后移時(shí)，SCR推后觸發(fā)，焊接電流就小。IC4的工作靠同步電路(6)在全波整流電壓信號(hào)到零點(diǎn)的瞬間，C14放電，T7、T6導(dǎo)通，產(chǎn)生一方波脈沖，經(jīng)C13、R23微分后產(chǎn)生的負(fù)尖峰脈沖來(lái)觸發(fā)。當(dāng)焊接結(jié)束后，斷開(kāi)NK，J1失壓，J1－1、J1－2斷開(kāi)，J1－3閉合，C5迅速放電，為下次焊接做好準(zhǔn)備。
在本實(shí)施例中，主要元器件的規(guī)格型號(hào)選擇如下SCR3CT5IC1～I(xiàn)C5NE555CWCW7815A5AT1、T2、T4、T63DG6T3、T7、T83DG12B
T53CG6Dw12CW57D1、D2、D36AL04D4～D7IN4003D8～D252CK1J1、J2JRX－13F
權(quán)利要求1.一種硅整流電焊機(jī)脈沖控制器，其特征是包括在硅整流電焊機(jī)的電流控制電路中的橋式整流器之后串接的可控硅SCR，在可控硅SCR的觸發(fā)電極上接有觸發(fā)回路，該觸發(fā)回路包括由第一單穩(wěn)態(tài)電路IC1、與第一單穩(wěn)態(tài)電路IC1的觸發(fā)端連接的電源控制繼電器J1、與第一單穩(wěn)態(tài)電路IC1的輸出端連接的負(fù)載繼電器J2和電源轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)K6構(gòu)成的程序控制電路(1)；由無(wú)穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器IC2構(gòu)成的主脈沖發(fā)生器(2)；與主脈沖發(fā)生器(2)的輸出端連接由第二單穩(wěn)態(tài)電路IC3構(gòu)成的尖峰脈沖發(fā)生器(3)；由射極跟隨器T3構(gòu)成且它的輸入端與負(fù)載繼電器J2的控制觸點(diǎn)連接的控制信號(hào)合成器(4)，負(fù)載繼電器J2的控制觸點(diǎn)與電源控制繼電器J1的一組常開(kāi)觸點(diǎn)J1-1、主脈沖發(fā)生器(2)的輸出端、尖峰脈沖發(fā)生器(3)的輸出端連接；由第三單穩(wěn)態(tài)電路IC4構(gòu)成且在它的時(shí)間常數(shù)端通過(guò)T4、T5組成的直接耦合放大電路與控制信號(hào)合成器(4)的輸出端連接的移相電路(5)；由三極管開(kāi)關(guān)電路T6、T7構(gòu)成且它的輸入端與硅整流電焊機(jī)電流控制電路中的橋式整流器的輸出端連接、它的輸出端與第三單穩(wěn)態(tài)電路IC4的觸發(fā)端連接的同步電路(6)；與移相電路(5)的輸出端連接由第四單穩(wěn)態(tài)電路IC5構(gòu)成的觸發(fā)脈沖形成電路(7)；與觸發(fā)脈沖形成電路(7)的輸出端連接由射極跟隨器T8和脈沖變壓器Bm構(gòu)成的觸發(fā)脈沖輸出電路(8)；與電源變壓器B、橋式整流器D4～D7和濾波電容C1構(gòu)成的上述電路的直流電源供電電路(9)。
2.按照權(quán)利要求1所說(shuō)的硅整流電焊機(jī)脈沖控制器，其特征是主脈沖發(fā)生器(2)的輸出端與尖峰脈沖發(fā)生器(3)的輸入端之間串接有由T1、R8、R9構(gòu)成的隔離器(10)和由T2、R10、R11構(gòu)成的反相器(11)。
3.按照權(quán)利要求1所說(shuō)的硅整流電焊機(jī)脈沖控制器，其特征是負(fù)載繼電器J2的控制觸點(diǎn)上接有起始電流調(diào)節(jié)器(12)，起始電流調(diào)節(jié)器(12)由一端與J1－1連接另一端接地、且串聯(lián)在一起的K2、Rw5、Rw9、R14和一端與Rw9的動(dòng)臂連接、另一端與常開(kāi)觸點(diǎn)連接的D14構(gòu)成，該控制觸點(diǎn)的常閉觸點(diǎn)上并聯(lián)有基值電流調(diào)節(jié)器(13)、主脈沖調(diào)節(jié)器(14)和尖峰脈沖調(diào)節(jié)器(15)。基值電流調(diào)節(jié)器(13)由一端與J1－1連接、另一端接地且串接在一起的K3、Rw6、Rw10、R15和一端與Rw10的動(dòng)臂連接、另一端與常閉觸點(diǎn)連接的D15構(gòu)成，主脈沖調(diào)節(jié)器(14)由一端與主脈沖發(fā)生器(2)的輸出端連接、另一端接地、且串聯(lián)在一起的K4、Rw7、Rw11、R16和一端與Rw11的動(dòng)臂連接、另一端與常閉觸點(diǎn)連接的D16構(gòu)成，尖峰脈沖調(diào)節(jié)器(15)由一端與尖峰脈沖發(fā)生器(3)的輸出端連接、另一端接地、且串聯(lián)在一起的K5、Rw8、Rw12、R7和一端與Rw12的動(dòng)臂連接、另一端與常閉觸點(diǎn)連接的D17構(gòu)成。
4.按照權(quán)利要求1所說(shuō)的硅整流電焊機(jī)脈沖控制器，其特征是在橋式整流器D4～D7的輸出端接有三端集成穩(wěn)壓器CW。
專(zhuān)利摘要硅整流電焊機(jī)脈沖控制器涉及具有脈沖電流的電弧焊裝置，它包括在硅整流電焊機(jī)的電流控制電路中的橋式整流器之后串接的可控硅，在可控硅的觸發(fā)電極上接有觸發(fā)回路，該觸發(fā)回路包括程序控制電路、主脈沖發(fā)生器、尖峰脈沖發(fā)生器、控制信號(hào)合成器、移相電路、同步電路、觸發(fā)脈沖形成電路和觸發(fā)脈沖輸出電路。將這種控制器裝在部分內(nèi)反饋磁放大器式硅整流電焊機(jī)上，拓寬了應(yīng)用范圍，可以代替低頻脈沖鎢極氬弧焊機(jī)使用。
文檔編號(hào)B23K9/09GK2140280SQ9221982
公開(kāi)日1993年8月18日 申請(qǐng)日期1992年9月22日 優(yōu)先權(quán)日1992年9月22日
發(fā)明者鄒愛(ài)民, 陳安方 申請(qǐng)人:鄒愛(ài)民