CN102928753B - 逆变焊机中频段绝缘检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种逆变焊机中频段绝缘检测装置，属于电子技术领域。该装置包括中间继电器、延时继电器、整流变压电路和带漏电保护的空气开关；所述空气开关的输入端与交流电源连接，其输出端与焊机上的逆变控制箱的输入端连接，所述中间继电器的常开触点与所述逆变焊机的逆变控制箱的输入端和输出端连接；所述整流变压电路的输入端与空气开关的输出端连接，所述延时继电器线圈的两端分别与所述整流变压电路正极输出端和负极输出端连接，所述延时继电器的常闭触点和中间继电器的线圈串联形成第一支路，所述第一支路与延时继电器的线圈并联。该装置可以在焊机受电而操作人员未接触焊机时检测焊机的中频段绝缘情况，并有效地降低误报率。

Description

逆变焊机中频段绝缘检测装置

技术领域

本发明涉及一种绝缘检测装置，尤其是一种逆变焊机中频段绝缘检测装置，属于电子技术领域。

背景技术

目前，国内外逆变电阻焊机中频段绝缘检测是个疑难问题，带漏电保护的空气开关只能保护焊机50/60Hz频段部件，对400Hz以上中频段，不能有效保护。特别是逆变焊机中的IT焊钳，带漏电保护的空气开关不能保护到焊机中频段，由于操作人员经常接触到中频段电缆和变压器，所以对焊机中频段的漏电保护是非常必要的。

据申请人了解，现有对焊机中频段的漏电保护的做法是用中频段接变压器的二根电缆穿过零序电流互感器（ZCT）,以零序电流大小，判断中频段部件绝缘情况，当绝缘下降到一定值，漏电电流达到报警值，发出报警信号。但是现有的ZCT在各频率段产生报警的电流值曲线，与各频段人体心脏宫颤值曲线（各频段人体能承受电流）一致性较差，会产生误报。

如图1所示，上面的曲线为国际电工协会标定的不同频率危害到人体的电流值，即引起对人体有害的心脏宫颤曲线，其中50Hz时危害到人体电流值应不超过30mA；1000Hz时危害到人体电流值应不超过420mA。

图1中下面的曲线为通常使用的ZCT在不同频率时的报警电流值曲线，不但位置较低，报警的电流值偏小，而且曲线形状与标准曲线差异较大，在中频段引起对人体有害的心脏宫颤曲线值远大于目前使用的ZCT报警曲线的报警电流值，造成报警信号不准确，更不能用于空开跳闸。因此以零序电流保护，报警的阈值太低，可能会因为ZCT的频繁报警影响焊机的正常工作。

另外，传统的ZCT保护报警是焊机在生产线上工作时起作用，对于手持式焊机，因为在使用时设备与人紧密接触，对人体安全也有一定的潜在威胁。

发明内容

本发明解决的技术问题是：提出一种能够有效降低误报率的逆变焊机中频段绝缘检测装置，该装置可以在焊机受电而操作人员未接触焊机时检测焊机的中频段绝缘情况。

为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是：一种逆变焊机中频段绝缘检测装置，包括中间继电器、延时继电器、整流变压电路和带漏电保护的空气开关；所述空气开关的输入端与交流电源连接，其输出端与焊机上的逆变控制箱的输入端连接，所述中间继电器的常开触点与所述逆变焊机的逆变控制箱的输入端和输出端连接；所述整流变压电路的输入端与空气开关的输出端连接，所述延时继电器线圈的两端分别与所述整流变压电路正极输出端和负极输出端连接，所述延时继电器的常闭触点和中间继电器的线圈串联形成第一支路，所述第一支路与延时继电器的线圈并联；所述延时继电器的延时时间小于所述逆变控制箱中的电容充电时间。

这样，利用所述逆变控制箱中的电容充电时间，对焊机在工频段进行绝缘检测，漏电电流超过对人体产生危害的阈值时即通过空气关自动切断焊机电源。

对上述技术方案的改进是：还包括双掷开关；所述延时继电器的线圈与设置在逆变控制箱中的接触器的辅助常闭触点串联并形成第二支路；所述第二支路与第一支路并联后的正极结点和负极结点分别连接所述整流变压电路的正极输出端和负极输出端，所述双掷开关的第一开关串接于所述正极结点与所述正极输出端之间或所述负极结点与所述负极输出端之间；所述双掷开关的第二开关、中间继电器的常闭触点、逆变控制箱中用于控制接触器线圈的主控板电源和接触器的线圈彼此串联形成回路。所述主控板为逆变焊机中现有的主控板。

只有当第二开关接通且中间继电器断开时，中间继电器的常闭触点处于闭合状态，所述主控板的正极与接触器的线圈导通而使所述接触器工作，这时，所述接触器的主触点才吸合，焊机进入正常工作状态，同时辅助常闭触点断开。这样，可以防止工频与中频线路相互干扰。

在焊机工作时如有需要也可通过轻按双掷开关快速进行绝缘检测，而逆变控制箱仍然处于待机状态，从而降低了检测成本。

对上述技术方案的进一步改进是：在逆变控制箱的输出端耦合有零序互感器。

这样，当零序互感器测得的漏电电流达到预定值时报警，这时就可以通过所述双掷开关进行进一步的绝缘检测。

对上述技术方案的再进一步改进是：所述延时继电器的延时时间小于等于所述逆变控制箱中的电容充电时间的3/50。这样是为了避免中频电源和工频电源的干扰。

本发明的有益效果是：本发明利用焊机的逆变控制箱在电容充电准备阶段的时间差，对焊机在工频段进行绝缘检测，在焊机受电而操作人员未接触焊机时检测焊机的中频段绝缘情况，使本发明的逆变焊机中频段绝缘检测装置接近人体心脏宫颤曲线的安全要求，这样报警信号更准确，从而减少了误报的频率；本发明的逆变焊机中频段绝缘检测装置在焊机工作时如有需要也可通过轻按双掷开关快速进行绝缘检测，有效降低了检测成本；本发明的逆变焊机中频段绝缘检测装置结构简单，工作可靠，成本低。

附图说明

下面结合附图对本发明的逆变焊机中频段绝缘检测装置作进一步说明。

图1是漏电流与频率曲线的关系图。

图2是本发明实施实施例一的电路示意图。

图3是本发明实施实施例二的电路示意图。

具体实施方式

实施例一

本实施例的逆变焊机中频段绝缘检测装置，如图2所示，包括中间继电器、延时继电器、整流变压电路和带漏电保护的空气开关ELB；空气开关ELB的输入端与交流电源（公用网电）连接，其输出端与焊机上的逆变控制箱的输入端连接，所述中间继电器的常开触点ZJ1连接逆变焊机的逆变控制箱的输入端和输出端；整流变压电路的输入端与空气开关ELB的输出端连接，延时继电器线圈SJ的两端分别与整流变压电路的正极输出端、负极输出端连接，延时继电器的常闭触点SJ1（通电闭合，延时断开）和中间继电器的线圈ZJ串联形成第一支路，该第一支路与延时继电器的线圈SJ并联；其中延时继电器的延时时间小于逆变控制箱中的电容充电时间。本实施例中延时继电器的延时时间约为0.3秒，逆变控制箱中的电容充电准备时间约为5秒。

本实施例的逆变焊机中频段绝缘检测装置在工作时，漏电保护开关ELB送电后，中间继电器工作，利用逆变焊机电容充电准备阶段时间差，迅速以380V/50Hz电源检测逆变焊机的中频段绝缘，如漏电达到30mA,漏电保护开关ELB断开，电容充电准备进程停止；如绝缘合格，由于漏电保护开关ELB送电的同时，延时继电器工作，0.3秒后延时继电器断开，中间继电器的线圈ZJ1同时断开，中间继电器停止工作，约5秒后逆变控制箱中的电容充电准备完成并导通，逆变控制箱进入工作状态，焊机开始工作。

实施例二

本实施例是在实施例一基础上的改进，如图3所示，其不同之处在于：还包括双掷开关；延时继电器的线圈SJ与设置在逆变控制箱中的接触器的辅助常闭触点MC31串联并形成第二支路；第二支路与第一支路并联后的正极结点和负极结点分别连接整流变压电路的正极输出端和负极输出端，双掷开关的第一开关串接于正极结点与整流变压电路的正极输出端之间或负极结点与整流变压电路的负极输出端之间；双掷开关的第二开关SW52、中间继电器的常闭触点ZJ2、逆变控制箱中用于控制接触器线圈的主控板电源和接触器的线圈MC3彼此串联形成回路。

本实施例中，只有当第二开关接通且中间继电器断开时，中间继电器的常闭触点ZJ2处于闭合状态，主控板的正极与接触器的线圈MC3导通而使接触器工作，这时，接触器的主触点MC32才吸合，同时辅助常闭触点MC31断开。这样，可以防止工频与中频线路相互干扰。

本实施例的逆变焊机中频段绝缘检测装置在工作时，漏电保护开关ELB送电后，双掷开关的第一开关SW51处于接通状态，同时接触器的辅助常闭触点MC31处于闭合状态，第二支路导通，延时继电器通电工作，第一支路导通约0.3秒延时后断开，在此0.3内，中间继电器线圈ZJ通电、常开触点ZJ1吸合，此时，利用逆变焊机电容充电准备阶段时间差，对中频段绝缘迅速以380V/50Hz进行检测，如漏电达到30mA,漏电保护开关ELB断开；如绝缘合格，0.3秒后中间继电器停止工作，中间继电器的常开触点ZJ1断开，中间继电器的常闭触点ZJ2闭合，约5S后逆变控制箱中的电容充电准备完成并导通，逆变控制箱进入工作状态。为了保证安全，需要将双掷开关拨动到第二开关SW52处于导通状态，此时，中间继电器常闭触点ZJ2牌闭合状态，于是主控板的正极与接触器的线圈MC3导通，接触器的线圈MC3工作，接触器的主触点MC32闭合，焊机进入正常工作状态。只有当中间继电器停止工作，中间继电器的常开触点ZJ1断开时，焊机才进入正常工作状态，这样可以防止连续拨动双掷开关可能引起的工频与中频电源的相互干扰。

如在焊机正常工作情况下进行绝缘检测，则拨动双掷开关，此时双掷开关的第一开关SW51闭合，而双掷开关的第二开关SW52断开，主控板的正极与接触器的线圈MC3断开，接触器的线圈MC3停止工作，主触点MC32断开，切断中频电源；同时接触器的辅助常闭触点MC31闭合，延时继电器闭合后延时断开，这样，绝缘检测自动开始。其检测过程跟漏电保护开关ELB初始送电时的检测过程一致。检测完成后拨回双掷开关至第二开关SW52导通，接触器的线圈MC3工作，接触器的主触点MC32闭合，焊机开始正常工作。

这样，在焊机工作时通过轻按双掷开关快速进行绝缘检测，而逆变控制箱仍然处于待机状态，从而降低了检测成本。

本实施例还可以做如下改进：在逆变控制箱的输出端耦合有零序互感器。这样，当零序互感器测得的漏电电流达到预定值时报警，这时就可以通过上述的拨动双掷开关进行进一步的绝缘检测。

本发明的逆变焊机中频段绝缘检测装置不局限于上述实施例所述的具体技术方案，凡采用等同替换形成的技术方案均为本发明要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种逆变焊机中频段绝缘检测装置，其特征在于：包括中间继电器、延时继电器、整流变压电路和带漏电保护的空气开关；所述空气开关的输入端与交流电源连接，其输出端与逆变焊机上的逆变控制箱的输入端连接，所述中间继电器的常开触点与所述逆变焊机的逆变控制箱的输入端和输出端连接；所述整流变压电路的输入端与空气开关的输出端连接，所述延时继电器线圈的两端分别与所述整流变压电路正极输出端和负极输出端连接，所述延时继电器的常闭触点和中间继电器的线圈串联形成第一支路，所述第一支路与延时继电器的线圈并联；所述延时继电器的延时时间小于所述逆变控制箱中的电容充电时间。

2.根据权利要求1所述的逆变焊机中频段绝缘检测装置，其特征在于：还包括双掷开关；所述延时继电器的线圈与设置在逆变控制箱中的接触器的辅助常闭触点串联并形成第二支路；所述第二支路与第一支路并联后的正极结点和负极结点分别连接所述整流变压电路的正极输出端和负极输出端，所述双掷开关的第一开关串接于所述正极结点与所述正极输出端之间或所述负极结点与所述负极输出端之间；所述双掷开关的第二开关、中间继电器的常闭触点、逆变控制箱中用于控制接触器线圈的主控板电源和接触器的线圈彼此串联形成回路。

3.根据权利要求2所述的逆变焊机中频段绝缘检测装置，其特征在于：在逆变控制箱的输出端耦合有零序互感器。

4.根据权利要求1、2或3所述的逆变焊机中频段绝缘检测装置，其特征在于：所述延时继电器的延时时间小于或等于所述逆变控制箱中的电容充电时间的3/50。