CN101596636A - 一种分体式高频控制器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分体式高频控制器，与具有下降特性的直流逆变焊接电源配用，该分体式高频控制器至少包括一工频变压器，所述工频变压器的初级绕组通过电源开关与380V/50Hz电源连接，所述工频变压器的次级绕组至少分为第一绕组和第二绕组；一直流接触器控制电路，该直流接触器控制电路与工频变压器的次级绕组的第一绕组连接；一控制板，用于电路的功能控制，所述控制板与工频变压器次级绕组的第二绕组连接；一电磁阀，用于实现焊接气路控制，所述电磁阀与控制板连接；一引弧电路，用于产生高压脉冲信号，所述引弧电路与380V/50Hz电源连接。本发明结构合理、可靠性高、能直接进行气路控制，并能与大多数逆变焊接电源相匹配使用。

Description

一种分体式高频控制器

技术领域

本发明涉及氩弧焊焊接技术领域，尤其涉及一种分体式高频控制器。

背景技术

逆变焊机以其高效、轻便、焊接性能优越等特点而受到普遍使用。自二十世纪八十年代以来，逆变焊机在手工焊接和半自动焊接领域应用极广。逆变焊机应用在钨极氩弧焊时，需要在钨极与工件之间产生一个高频或高压的脉冲能量以击穿气隙形成电弧，从而形成焊接过程。所以，高频引弧器是氩弧焊中非常重要的设备。

通常高频引弧器的结构有两种安装形式，一是将高频引弧器安置在逆变焊机内部，形成一体式高频焊接电源，此种设计方法可以方便运输，但是由于受焊机内部空间结构的限制，很难消除高频信号对焊机控制电路的干扰，若兼顾焊机工作的可靠性，则只能降低引弧脉冲信号的强度，但是又会导致引弧成功率下降。

基于以上存在的缺陷，衍生出分体式高频引弧器。此类高频引弧器相对于逆变焊机，是一个独立的工作系统，工作时需要将焊接电缆连接到引弧器上，由于逆变氩弧焊机在空载状态下没有电流输出，为了实现焊接电路的通断，需要将焊机内部输出控制部分电路通过控制电缆与引弧器相连，才能实现在焊接时通过焊枪开关控制焊接电流通断。由于不同品牌焊机的控制电路不同，所以各焊机生产制造企业出品的分体式高频引弧器只能与指定型号产品相配用，不能兼容。

在实际焊接操作中，氩气瓶一般与逆变焊接电源相连，如果工件工位与焊机距离稍远，则通过加长氩弧焊枪的方法实现焊接。氩弧焊枪是气电一体化设计，也就是气管等长于焊枪电缆线，如果延长焊枪长度，则会导致不易引弧和熔池保护不足，并且，加长焊枪会增加设备成本。

如国内实用新型专利号96247049.X名为“一种与逆变焊机配用的高频引弧器”的实用新型，其引弧电路结构虽然简单，但不涉及对氩气气路的控制；国内实用新型专利号98228242.7名为“手工钨极氩弧焊机的控制器”的实用新型，其引弧控制电路相对复杂，虽有对气路的实际控制，但是引弧装置需要控制电缆与焊接电源相连才能实现引弧控制功能，与其他焊接电源相匹配使用时兼容性差。

综上可知，所述现有技术的高频引弧装置，在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

发明内容

针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种分体式高频控制器，其结构合理、可靠性高、多功能化、能直接进行气路控制、无需外加控制电缆，能与大多数具有恒流特性的逆变焊接电源匹配使用。

为了实现上述目的，本发明提供一种分体式高频控制器，与直流逆变焊接电源配用，所述分体式高频控制器至少包括

一工频变压器，所述工频变压器的初级绕组通过电源开关与380V/50Hz电源连接，所述工频变压器的次级绕组至少分为第一绕组和第二绕组；

一直流接触器控制电路，用于控制直流接触器的导通，所述直流接触器控制电路与所述工频变压器的次级绕组的第一绕组连接；

一控制板，用于电路的功能控制，所述控制板与所述工频变压器次级绕组的第二绕组连接；

一电磁阀，用于实现焊接气路控制，所述电磁阀与所述控制板连接；

一引弧电路，用于产生高压脉冲信号，所述引弧电路与380V/50Hz电源连接。

根据本发明的分体式高频控制器，所述引弧电路包括第一级升压变压器和第二级升压变压器，所述第一级升压变压器的初级绕组通过第一高压电容和第一继电器触点连接至380V/50Hz电源，所述第一级升压变压器的次级绕组通过一火花放电器和第二高压电容连接于所述第二级升压变压器的初级绕组。

根据本发明的分体式高频控制器，所述第二级升压变压器的次级绕组的一端连接至所述直流逆变焊接电源的负极，另一端通过所述直流接触器的触点连接至焊枪。

根据本发明的分体式高频控制器，所述直流接触器控制电路包括一整流桥、第二继电器触点、限流电阻和直流接触器，所述整流桥连接于所述工频变压器的次级绕组的第一绕组，并分别与所述第二继电器触点、限流电阻、直流接触器串接形成回路。

根据本发明的分体式高频控制器，所述分体式高频控制器包括第一继电器、第二继电器和用于控制所述第一继电器和第二继电器导通的焊枪开关，所述第一继电器、第二继电器和焊枪开关均连接于所述控制板。

根据本发明的分体式高频控制器，所述直流逆变焊接电源的正极与所述控制板和焊接工件连接。

根据本发明的分体式高频控制器，所述分体式高频控制器包括一用于实现长焊和短焊转换的切换开关，所述切换开关连接于所述控制板。

根据本发明的分体式高频控制器，所述分体式高频控制器包括一试气开关，所述试气开关连接于所述控制板。

根据本发明的分体式高频控制器，所述工频变压器为三相380V/50Hz工频变压器。

本发明包括一控制板和一工频变压器，通过控制板对电路进行控制，工频变压器的次级绕组至少分为两组，一组与直流接触器控制电路连接，另一组与控制板连接，借此给直流接触器控制电路和控制板提供电源。控制板通过控制电磁阀进而控制焊接气路，并通过两继电器控制一引弧电路产生高压脉冲信号实现引弧。借此，该分体式高频控制器结构合理、可靠性高、多功能化、能直接进行气路控制、无需外加控制电缆，能与大多数具有恒流特性的逆变焊接电源匹配使用。

附图说明

图1是本发明分体式高频控制器的电路连接图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1示出了本发明分体式高频控制器的电路连接图，分体式高频控制器100包括至少包括

一工频变压器T1，该工频变压器T1的初级绕组通过电源开关S1与380V/50Hz电源连接，优选的，工频变压器T1为380V/50Hz工频变压器，该工频变压器T1次级绕组至少分为第一绕组和第二绕组两个绕组；

一直流接触器控制电路，用于对直流接触器J3的控制，该直流接触器控制电路与所述工频变压器T1的次级绕组的第一绕组连接；

一控制板PCB，用于对电路的功能控制，该控制板PCB与工频变压器T1次级绕组的第二绕组连接，借此可以获得电源；

一电磁阀QF，用于实现焊接气路的控制，该电磁阀QF连接于控制板PCB；

一引弧电路，用于产生引弧所需要的高压脉冲信号，该引弧电路连接于380V/50Hz电源；

分体式高频控制器100还包括第一继电器J1、第二继电器J2和用于控制第一继电器J1和第二继电器J2导通的焊枪开关S3，所述第一继电器J1、第二继电器J2和焊枪开关S3均连接于控制板PCB。优选的，所述分体式高频控制器100还包括一试气开关S5，该试气开关S5连接于控制板PCB。

优选的，直流接触器控制电路包括一整流桥Z1、第二继电器触点J2-1和J2-2、限流电阻R2和R3以及直流接触器J3，所述整流桥Z1连接于工频变压器T1的次级绕组的第一绕组，并分别与第二继电器触点J2-1和J2-2、限流电阻R2和R3的并联电路、直流接触器J3串接形成回路。

优选的，引弧电路包括第一级升压变压器T2和第二级升压变压器T3，第一级升压变压器T2的初级绕组通过第一高压电容C1和第一继电器触点J1-1连接至380V/50Hz电源，第一级升压变压器T2的次级绕组通过一火花放电器M和第二高压电容C2连接于第二级升压变压器T3的初级绕组，第二级升压变压器T3的次级绕组的一端连接至直流逆变焊接电源的负极，另一端通过直流接触器J3的触点J3-1连接至焊枪。

本发明通过安装在引弧装置内部的直流继电器触点实现焊接电源电流输出的通断，不需要额外增加控制电缆与焊接电源相连，可以和具有下降特性的逆变焊接电源相配套使用，大大提高了应用普及性和兼容性，同时，控制板PCB上的控制功能明确，由简单的继电器工作控制各阶段工序，故障率低且效率高。

优选的，控制板PCB和直流逆变焊接电源的正极连接，所述直流逆变焊接电源的正极同时也连接到焊接工件。第二级升压变压器T3次级绕组的一端连接至所述直流逆变焊接电源的负极，另一端通过直流接触器J3的触点J3-1连接至焊枪。

更好的是，由于本发明为分体式引弧器，且可直接对氩气气路进行控制，改变了原有将氩气瓶与逆变焊接电源相连，再由逆变焊接电源将氩气送至焊枪的方式。本发明在焊接工位离焊接电源较远的情况下，只需要延长焊接电缆，而不需要增加氩弧焊枪长度，就可实现操作，极大的减少了设备成本，提高了氩气的利用率，并使熔池得到更好的保护；同时，由于本发明所述的引弧装置不需要与焊接电源控制电路相连接的控制电缆就可正常工作，所以具有极高的兼容性。

本发明还具有长、短焊切换功能，其包括一切换开关S4，该切换开关S4连接于控制板PCB，无需另加控制电缆，焊接操作者只需要在本发明上调整切换开关S4就可实现长、短焊缝的转换，对于长距离焊接的场合，本发明更加适用。

下面结合图1说明具体工作原理。

接通电源开关S1，工频变压器T1初级绕组接入3相380V/50Hz电网，T1次级第一绕组输出交流20V电压，经过整流桥Z1整流后输出直流电压送至继电器触点J2-1、J2-2一端，直流接触器J3线圈分别连接在继电器开关J2-1、J2-2另一端，当焊枪开关S3未接通时，J2-1、J2-2为断开状态。

引弧电路部分由第一高压电容C1和继电器触点J1-1分别接到第一级升压变压器T2初级绕组两端，并接入380V/50HZ电网。T2次级绕组并联第二高压电容C2，一端接火花放电器M后接入第二级升压变压器T3初级绕组。借此，A、B两端接入3相380V/50Hz电网电压经过升压变压器两次升压后得到一个理想的高压脉冲引弧能量。当焊枪开关S3未接通时，第一继电器触点J1-1为断开状态。

第二级升压变压器T3次级绕组一端接逆变焊机输出负端，另一端经过直流接触器触点J3-1接到焊枪，逆变焊机输出正端接工件，当焊枪开关未接通时，直流接触器触点J3-1为断开状态。

控制板PCB工作过程如下：接通焊枪开关S3后，与控制板PCB相接的第一继电器J1和第二继电器J2得电，J1线圈通电后，其触点控制使电磁阀QF线圈通电，将氩气送至焊枪，形成焊接气路。相应的，上述继电器触点J1-1、J2-1、J2-2动作，由断开状态切换到闭合状态。直流接触器线圈J3得电，直流接触器触点J3-1闭合；引弧电路A、B端与第一级升压变压器T2初级绕组接通，焊枪与工件间形成引弧电压，焊接过程开始。

借此，本发明在进行高频引弧时，控制部分不会受到高频信号的干扰，引弧成功后，将引弧部分断电，直流逆变焊接电源工作，所以，在最大程度上降低了对直流逆变焊接电源的干扰影响。

综上所述，本发明包括一控制板和一工频变压器，通过控制板对电路进行控制，工频变压器的次级绕组至少分为两组，一组与直流接触器控制电路连接，另一组与控制板连接，借此给直流接触器控制电路和控制板提供电源。控制板通过控制电磁阀进而控制焊接气路，并通过两继电器控制一引弧电路产生高压脉冲信号实现引弧。借此，该分体式高频控制器结构合理、可靠性高、多功能化、能直接进行气路控制、无需外加控制电缆，能与大多数具有恒流特性的逆变焊接电源匹配使用。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (9)

1、一种分体式高频控制器，与直流逆变焊接电源配用，其特征在于，所述分体式高频控制器至少包括

一工频变压器，所述工频变压器的初级绕组通过电源开关与380V/50Hz电源连接，所述工频变压器的次级绕组至少分为第一绕组和第二绕组；

一直流接触器控制电路，用于控制直流接触器的导通，所述直流接触器控制电路与所述工频变压器的次级绕组的第一绕组连接；

一控制板，用于电路的功能控制，所述控制板与所述工频变压器次级绕组的第二绕组连接；

一电磁阀，用于实现焊接气路控制，所述电磁阀与所述控制板连接；

一引弧电路，用于产生高压脉冲信号，所述引弧电路与380V/50Hz电源连接。

2、根据权利要求1所述的分体式高频控制器，其特征在于，所述引弧电路包括第一级升压变压器和第二级升压变压器，所述第一级升压变压器的初级绕组通过第一高压电容和第一继电器触点连接至380V/50Hz电源，所述第一级升压变压器的次级绕组通过一火花放电器和第二高压电容连接于所述第二级升压变压器的初级绕组。

3、根据权利要求1或2所述的分体式高频控制器，其特征在于，所述第二级升压变压器的次级绕组的一端连接至所述直流逆变焊接电源的负极，另一端通过所述直流接触器的触点连接至焊枪。

4、根据权利要求1所述的分体式高频控制器，其特征在于，所述直流接触器控制电路包括一整流桥、第二继电器触点、限流电阻和直流接触器，所述整流桥连接于所述工频变压器的次级绕组的第一绕组，并分别与所述第二继电器触点、限流电阻、直流接触器串接形成回路。

5、根据权利要求1所述的分体式高频控制器，其特征在于，所述分体式高频控制器包括第一继电器、第二继电器和用于控制所述第一继电器和第二继电器导通的焊枪开关，所述第一继电器、第二继电器和焊枪开关均连接于所述控制板。

6、根据权利要求1所述的分体式高频控制器，其特征在于，所述直流逆变焊接电源的正极与所述控制板和焊接工件连接。

7、根据权利要求1所述的分体式高频控制器，其特征在于，所述分体式高频控制器包括一用于实现长焊和短焊转换的切换开关，所述切换开关连接于所述控制板。

8、根据权利要求1所述的分体式高频控制器，其特征在于，所述分体式高频控制器包括一试气开关，所述试气开关连接于所述控制板。

9、根据权利要求1所述的分体式高频控制器，其特征在于，所述工频变压器为三相380V/50Hz工频变压器。