CN102581439A - 电焊机防触电节能装置 - Google Patents

Abstract

电焊机防触电节能装置，属于电焊机设备领域，包括交流接触器KM、降压电路K1、整流电路V1、直流接触器KA、滤波电路X1、延时导通电路X2和控制开关SB，交流接触器KM连接在380V进户线两端，在380V进户线与电焊机的连接线上串联有交流接触器KM的通断触点，降压电路K1并联在380V进户线上，降压电路K1通过整流电路V1输出直流电12V，在直流电的正负极上依次并联有直流接触器KA、滤波电路X1、延时导通电路X2，控制开关SB连接在延时导通电路X2的两端。本装置节能效果较明显，安全性能也可靠，设有了1秒至3秒的时间延时，充分考虑人身触电后的安全性，使操作者能在第一时间摆脱触电(如果发生触电)。

Description

电焊机防触电节能装置

技术领域

 本发明涉及一种电焊机配件，主要是一种电焊机防触电节能装置，属于电焊机设备领域。

背景技术

目前各类大型船舶企业实际投入使用各类交流焊机1000台：垂直自动焊机及其他相关焊机约100台；以CO₂焊机为代表的直流焊机400多台（电焊工专用）；交直流两用焊机也有400多台（装配工使用），数量众多。而焊机的空载输出：CO₂焊机输出直流80V以下；交直流焊机70V以下；满载时输出约20～35V，经测试交直流焊机空耗24小时10～13度；装配工每天上班10小时只用3小时还不到，其中有7个多小时是空载运行，在这种情况下就有大量能源浪费了。

焊机的安全隐患：按照国家相关用电安全标准：交流36V、直流50V以下；根据电焊机的空载电压此时按最危险的触电情况两手分别碰触焊把线与负极输出线，由欧姆定律：电流＝电压÷电阻＝（70～80）÷1000（人体电阻）＝0.07～0.08安培(70～80毫安)，这个电流显然对人体有危险的，虽然发生的概率很小，但由于船舶企业都设在沿海，盐度湿度大，大大增加了发生意外的可能，因此这是目前急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种电焊机防触电节能装置。

本发明要解决的问题是现有电焊机存在安全隐患及能耗浪费大的不足。

为实现本发明的目的，本发明采用的技术方案是：

电焊机防触电节能装置，包括交流接触器KM、降压电路K1、整流电路V1、直流接触器KA、滤波电路X1、延时导通电路X2和控制开关SB，交流接触器KM连接在380V进户线两端，在380V进户线与电焊机的连接线上串联有交流接触器KM的通断触点，降压电路K1并联在380V进户线上，降压电路K1通过整流电路V1输出直流电12V，在直流电的正负极上依次并联有直流接触器KA、滤波电路X1、延时导通电路X2，控制开关SB连接在延时导通电路X2的两端。

滤波电路X1由电阻R1、电容C1、电容C2构成，电阻R1串联在直流电的正极导线上，电容C1、电容C2连接在电阻R1两端的正负极导线上；延时导通电路X2由线圈KB、三极管Q1、电阻R2、电阻R3、电容C3、二极管D1构成；线圈KB一端连接导线正极，另一端连接在三极管Q1的集电极，三极管Q1的发射极串联电阻R2后连接在导线负极，三极管Q1的基极依次串联电阻R3、电容C3后与导线负极相连，控制开关SB连接在导线正极和电阻R3、电容C3之间；线圈KB两端还并联有二极管D1，其型号为IN4007；连接好的三极管Q1、电阻R2、电阻R3、电容C3构成一个延时电路，电容C3为可变电容，变化范围为22-100uf；控制开关SB安装在电焊机的焊枪手柄上。

本发明的优点是：我们自制的电焊机防触电节能装置，节能效果较明显，安全性能也可靠，设有了1秒至3秒的时间延时，充分考虑了人身触电后的安全性，使操作者能在第一时间摆脱触电(如果发生触电)。由于1—3秒内失去电源使焊枪与搭铁物触碰而发生的大电流概率为零，从而避免了焊机绕组烧毁的可能，具有广阔的市场空间。

附图说明

图1是本发明电焊机防触电节能装置的示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步的说明。

如图所示，电焊机防触电节能装置，包括交流接触器KM、降压电路K1、整流电路V1、直流接触器KA、滤波电路X1、延时导通电路X2和控制开关SB，交流接触器KM连接在380V进户线两端，在380V进户线与电焊机的连接线上串联有交流接触器KM的通断触点，降压电路K1并联在380V进户线上，降压电路K1通过整流电路V1输出直流电，在直流电的正负极上依次并联有直流接触器KA、滤波电路X1、延时导通电路X2，控制开关SB连接在延时导通电路X2的两端。

滤波电路X1由电阻R1、电容C1、电容C2构成，电阻R1串联在直流电的正极导线上，电容C1、电容C2连接在电阻R1两端的正负极导线上；延时导通电路X2由线圈KB、三极管Q1、电阻R2、电阻R3、电容C3、二极管D1；线圈KB一端连接导线正极，另一端连接在三极管Q1的集电极，三极管Q1的发射极串联电阻R2后连接在导线负极，三极管Q1的基极依次串联电阻R3、电容C3后与导线负极相连，控制开关SB连接在导线正极和电阻R3、电容C3之间；线圈KB两端还并联有二极管D1，其型号为IN4007；连接好的三极管Q1、电阻R2、电阻R3、电容C3构成一个延时电路，延时时间为2.2秒，三极管Q1型号为3DG12，电容C3为可变电容，变化范围为22-100uf；控制开关SB安装在电焊机的焊枪手柄上。

延时时间为2.2秒计算方式为，取R=20kΩ，C=22μf，Vt为t时刻时电容的电压值，V0为电容初始电压值，V1为电容最终可充到或可放到的电压值

根据t=RC×Ln[(V1-V0)/(V1-Vt)]，可得当t=5RC时，Vt=0.99V1

所以t=5×20kΩ×22μf=2.2s

本装置的工作原理：当开关SB闭合时，三极管Q1基极得电后，三极管Q1开始工作，线圈KB得电，通断触点KB闭合，闭合后直流接触器KA得电，直流接触器KA得电后，直流接触器KA的触点闭合，交流接触器KM线圈通电吸合，交流触点闭合，电焊机工作供电电路导通，电焊机开始工作；当开关SB断开后，由电容C3经过电阻R3，R2放电2秒、三极管Q1基极电压低于工作电压，三极管Q1停止工作，触点KB断开，KA，KM全部断开，进入节电状态。当电焊工换好电焊条要开始工作了，电焊工按下焊把上的开关SB，接触器得电闭合，电焊机进入正常工作状态，可以工作了；同时，考虑到电焊工有误操作现象，造成短时松开按钮形起断弧、及弧坑的产生、同时也为延长接触器使用寿命我们给予了1秒至3秒的时间延时，这个也充分考虑了人身触电后的安全性予以保证。

此装置经过从最初的图纸确定到试制，后来又到电焊机厂论证(主要是焊枪的落实)，前前后后也经过了一年时间、到目前已经试用了两年时间，交直两用焊机那个节能的功效就显示出来了，我们调查了一下、每天工程队按实际上班时间9个小时算，电焊工的满载时间大约6小时，装配工大约为1小时、其余时间为空载。那么电焊机作为一种特种变压器它空载也是要耗电的，究竟耗多少我们做了一个测试。

空载调试

在到场地安装之前，我们对安装了防触电节能装置与没装的、进行了空载测试对比：

1、不安装防触电节能装置实测二组：

（1）    电焊机361700：实测24小时实际耗电12.5度；

（2）    电焊机361611：实测24小时实际耗电13度；；

2、安装防触电节能装置实测二组：

同样三组焊机，由于安装防触电节能装置在空载时，交流接触器没有闭合，因此主控变压器没的电的情况下，几乎不用电；24小时只用了2度电还不到(主要是风扇用电)。

结论：

我们自制的电焊机防触电节能装置，节能效果较明显，安全性能也可靠。经过测算整套装置投入约300元，单台焊机每天按9个小时算节约的电费3个月基本能收回投资，重要的是在安全使用上有了一个保证。

Claims (6)

1.电焊机防触电节能装置，包括交流接触器KM、降压电路K1、整流电路V1、直流接触器KA、滤波电路X1、延时导通电路X2和控制开关SB，其特征是：交流接触器KM连接在380V进户线两端，在380V进户线与电焊机的连接线上串联有交流接触器KM的通断触点，降压电路K1并联在380V进户线上，降压电路K1通过整流电路V1输出直流电，在直流电的正负极上依次并联有直流接触器KA、滤波电路X1、延时导通电路X2，控制开关SB连接在延时导通电路X2的两端。

2.根据权利要求1所述的电焊机防触电节能装置，其特征是：所述滤波电路X1由电阻R1、电容C1、电容C2构成，电阻R1串联在直流电的正极导线上，电容C1、电容C2连接在电阻R1两端的正负极导线上。

3.根据权利要求1所述的电焊机防触电节能装置，其特征是：所述延时导通电路X2由线圈KB、三极管Q1、电阻R2、电阻R3、电容C3、二极管D1构成；线圈KB一端连接导线正极，另一端连接在三极管Q1的集电极，三极管Q1的发射极串联电阻R2后连接在导线负极，三极管Q1的基极依次串联电阻R3、电容C3后与导线负极相连，控制开关SB连接在导线正极和电阻R3、电容C3之间。

4.根据权利要求3所述的电焊机防触电节能装置，其特征是：所述线圈KB两端还并联有二极管D1，其型号为IN4007。

5.根据权利要求3所述的电焊机防触电节能装置，其特征是：所述连接好的三极管Q1、电阻R2、电阻R3、电容C3构成一个延时电路，电容C3为可变电容，变化范围为22-100uf。

6.根据权利要求1所述的电焊机防触电节能装置，其特征是：所述控制开关SB安装在电焊机的焊枪手柄上。

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