CN201083985Y

CN201083985Y - 电焊机的输出安全电压控制器

Info

Publication number: CN201083985Y
Application number: CNU2007201546028U
Authority: CN
Inventors: 郑忠信
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-05-11
Filing date: 2007-05-11
Publication date: 2008-07-09
Anticipated expiration: 2017-05-11

Abstract

一种电焊机的输出安全电压控制器，属于电焊接机械技术领域，旨在解决了电焊机输出空载电压高存在有作业不安全和浪费电能的问题。它是采用电抗器L、继电器SSR、继电器保护电路、继电器控制电路连接组成，电抗器L并联于继电器SSR，继电器SSR分别连接着继电器保护电路和继电器控制电路，继电器的保护电路是由电阻R1、电容C1串联组连的浪涌吸收回路和压敏电阻ROV连接继电器SSR两端所组成，继电器控制电路是由直流电源电路和开关三极管控制电路连接组成。其结构新颖，电焊机的空载电压AC24V和工作电压AC36V能自动切换，工作安全，节省电能，使用方便，适用于各型的电焊机。

Description

电焊机的输出安全电压控制器

技术领域

本实用新型属于电焊接机械技术领域中一种电焊机的输出安全电压控制器。

背景技术

随着电焊机械的日益发展和焊接技术的不断进步，对电焊机械安全性能的技术要求也越来越高。在公知技术中，现有的电焊机械主要是由外接工频380V电源线经断路器连接电源变压器，通过变压器变压后输出连接电焊钳组成，并在变压器上装连有组合开关，来完成电源变压器的初次级绕组在小电流焊接时采用串联连接、大电流时采用并联连接的动作，电焊机的空载电压通常设计为AC50V-90V。受电焊机构造及其连接结构所限，在焊接作业时电焊工要手握电焊钳又必须穿戴好绝缘鞋和绝缘手套，使得操作较为不便，但在夏天作业时，外界空气潮湿，电焊工受焊花烘烤往往是满身大汗，此时人体一旦接触到AC75电压时，人体所呈现的电阻是800Ω，就会造成触电死亡，存在不安全因素。且电焊机的空载电压不能自动切换为安全电压，在焊接作业准备时电焊机变压器的初级回路中始终存在有较大的空载电流，常常造成电能的浪费。

发明内容

为了克服现有技术之不足，解决电焊机输出空载电压高存在有作业不安全和浪费电能的问题。本实用新型提供一种结构新颖，使得电焊机在进行焊接或暂停、准备焊接时，电焊机输出所连接的电焊钳、焊条和被焊物两端的电压始终处于安全电压范围内，确保电焊操作者的人身安全，且电焊机的空载电压和工作电压能自动切换，节省电能，使用方便的新式电焊机的输出安全电压控制器。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：

一种电焊机的输出安全电压控制器，它设有：电抗器L、继电器SSR、继电器保护电路、继电器控制电路。电抗器L并联于继电器SSR，继电器SSR分别连接着继电器保护电路和继电器控制电路。

继电器SSR是固态继电器，或是其它适用型继电器。继电器SSR和电抗器L两端并联的外接线点A、B，用以串联于电源变压器T1的初级绕组。

继电器保护电路是由电阻R1、电容C1和压敏电阻ROV所组成，电阻R1和电容C1串联组连的浪涌吸收回路并联于继电器SSR两端，继电器SSR两端还并联有压敏电阻ROV，起到保护继电器SSR的作用。

继电器控制电路包括：直流电源电路、开关三极管控制电路。直流电源电路是由变压器T2、桥式整流器VD1-4、集成稳压器CW1、稳压二极管VS1、开关三极管K、分压电阻R2-3和滤波电容C2-3所组成，变压器T2初级绕组W5的外接线点A、C，用以连接AC380V外接电源的断路器QF，变压器T2次级绕组W6两端连接桥式整流器VD1-4的输入端，桥式整流器VD1-4的输出端连接集成稳压器CW1、滤波电容C2-3、分压电阻R2-3、稳压二极管VS1后正极端接继电器SSR正极、负极端接开关三极管K的发射极e端。它由电源变压器T2将外接AC380V电源变成AC24V，再经桥式整流器VD1-4整流后输入到集成稳压器CW1、稳压二极管VS1进行稳压和滤波电容C2-3滤波成为直流稳压电源，集成稳压器CW1的输出电压供继电器SSR、输入端作控制电压用，电容C2还起到保护集成稳压器CW1的作用。分压电阻R2-3的作用是通过分压电阻R2的电流能满足继电器SSR输入控制电流的需要，电阻R3两端电压应能满足固态继电器SSR输入控制电压的需要，稳压二极管VS1是满足继电器SSR输入控制电压的需要，起到保护继电器SSR的作用。

开关三极管控制电路是由开关三极管K、电流互感器TA、桥式整流器VD5-8、稳压二极管VS2-3、滤波电容C4-5、集成稳压器CW2、限流电阻R5-7、调压电阻R4和电位器RP所组成，开关三极管K的集电极c端接继电器SSR的输入负极端、基极b端为输入控制端，电流互感器TA的G线和H线连接桥式整流器VD5-8的输入端，桥式整流器VD5-8的输出端连接有稳压二极管VS2-3、滤波电容C4-5、集成稳压器CW2、限流电阻R5-7后连接三极管K基极b端，集成稳压器CW2上连接有调正电压输出的调压电阻R4和电位器RP。其中：稳压二极管VS2是保障集成稳压器CW2的输入电压不会超过允许值，起到保护集成稳压器CW2的作用；电容C4-5是滤波电容，用以滤除桥式整流器VD5-8的交流成分；集成稳压器CW2是三端可调正电压输出集成稳压器；电阻R5-7组成电流互感器的限流电阻，使流过电阻R5-6的电流应能满足开关三极管K基极b端的电流需要，电阻R7两端电压应能满足开关三极管K基极b端的电压要求；电容C6是加速电容并联电阻R6连接开关三极管K的基极b端，其作用是加速开关三极管K的导通速度；稳压二极管VS3的作用是保障开关三极管K基极b端的输入电压不超过允许值，起到保护开关三极管K的作用。该开关三极管控制电路是将由电流互感器TA输入的感应电流经桥式整流器VD5-8整流、滤波电容C4-5滤波、稳压二极管VS2-3和集成稳压器CW2稳压、限流电阻R5-7限流和加速电容C6后，为开关三极管K提供控制信号。当开关三极管K的基极b端有了输入控制电压时，集电极c端和发射极e端开始导通，使继电器SSR输入端控制电压接通、输出端开始导通。当开关三极管K的基极b端无输入控制电压时，开关三极管K的c端和e端不导通。此时继电器SSR的输入端控制电压不接通，继电器SSR输出端不导通。

上述电焊机的输出安全电压控制器，所述电子元器件桥式整流器VD1-4、桥式整流器VD5-8、稳压二极管VS1-3、集成稳压器CW1-2、开关三极管K、电位器RP、电阻R1-7、压敏电阻ROV、电容C1-6装连到印制电路板上。

上述电焊机的输出安全电压控制器，还设有监测电压表V用以并联于电源变压器T1的次极绕组的输出线，监测电焊机输出到电焊钳、焊条与被焊物两端的电压，以确保安全焊接作业。

本实用新型装配于电焊机时(参见附图2)，将装连有上述电子元器件的电路板2、电抗器L、变压器T2、继电器SSR、电流互感器TA分别装连到电焊机机壳1内。将继电器SSR和电抗器L两端并联的外接线点A连接电源断路器QF、外接线点B连接电源变压器T1的初级绕组W1-2，电流互感器TA的中心孔穿连于电源变压器T1的次极绕组W3、W4的任一端输出线，变压器T2的初级绕组W5的外接线点A、C连接于外接电源的断路器QF。在进行焊接工作时，合上断路器QF，接通AC380V电源。电焊钳M夹连电焊条N接触到被焊物E，变压器T1的次级绕组两端经电焊条N到被焊物E构成电的回路。回路中的电流便在电流互感器TA中产生感应电流，感应电流经开关三极管控制电路整流、滤波、稳压后，由电阻R6和加速电容C6输入到开关三极管K的基极b端，使开关三极管K集电极c端和发射极e端导通，开关三极管K连接的继电器SSR导通，电抗器L被短路，外接AC380V电源全部加到电源变压器T1的初级绕组W1-2两端，变压器的次级绕组W3-4两端输出工作电压AC36V，进行焊接工作。当焊接完毕抬起电焊钳时，变压器T1的次级绕组中无电流，相应的电流互感器TA无感应电流，所连的继电器SSR输入端无控制电压、输出端不导通。电抗器L和变压器T1初级绕组W1-2串联分压，变压器次级绕组W3-4两端的空载电压是AC24V。这就保障了电焊机在进行焊接时，或焊接完毕抬起电焊钳时，电焊钳、焊条和被焊物两端的电压始终是安全电压。确保了电焊操作者的人身安全。在焊接准备工作时，电抗器L仍然串联到电源变压器T1，大大减少了电源变压器初级回路中的空载电流。

由于本实用新型设计采用了上述技术方案，有效的解决了电焊机输出空载电压高存在有作业不安全和浪费电能的问题，经过数次试验试用结果表明，它与现有技术相比，具有结构新颖，设计创新，使得电焊机在进行焊接或暂停、准备焊接时，电焊机输出所连接的电焊钳、焊条和被焊物两端的电压始终处于AC24V、AC36V的安全电压范围内，确保电焊操作者的人身安全，且电焊机的空载电压AC24V和工作电压AC36V能自动切换，切换开关均是无触点开关，切换速度快，不影响焊接，工作安全，性能可靠，节省电能，使用方便等优点，适用于各型的电焊机。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1是本实用新型实施例的原理电路图。

图2是本实用新型装连到电焊机的连接结构图。

附图中各标号为：1电焊机机壳，2电路板。

具体实施方式

如附图所示实施例，本实用新型设有：电抗器L、继电器SSR、继电器保护电路、继电器控制电路。电抗器L并联于继电器SSR，继电器SSR分别连接着继电器保护电路和继电器控制电路。继电器SSR为固态继电器。

①、继电器SSR和电抗器L两端并联有用以串联电源变压器T1初级绕组的外接线点A、B。

②、继电器保护电路由电阻R1、电容C1和压敏电阻ROV所组成，电阻R1和电容C1串联组连的浪涌吸收回路并联于继电器SSR两端，继电器SSR两端还并联有压敏电阻ROV。

③、继电器控制电路包括：直流电源电路和开关三极管控制电路。其中：

i、直流电源电路是由变压器T2、桥式整流器VD1-4、集成稳压器CW1、稳压二极管VS1、开关三极管K、分压电阻R2-3和滤波电容C2-3所组成，变压器T2初级绕组W5连接有用以接连电源断路器QF的外接线点A、C，变压器T2次级绕组W6两端连接桥式整流器VD1-4的输入端，桥式整流器VD1-4的输出端连接集成稳压器CW1、滤波电容C2-3、分压电阻R2-3、稳压二极管VS1后正极端接继电器SSR正极、负极端接开关三极管K的发射极e端。

桥式整流器VD1-4与集成稳压器CW1、滤波电容C2-3、分压电阻R2-3、稳压二极管VS1的具体连接为：桥式整流器VD1-4的输出正、负端分别与集成稳压电路CW1的输入1、3脚连接，滤波电容C2并联于桥式整流器VD1-4的输出正、负端，滤波电容C3并联于集成稳压电路CW1的2、3脚，集成稳压电路CW1的2脚串联电阻R2后连接继电器SSR正极，电阻R3一端连接继电器SSR正极、另一端接集成稳压电路CW1的3脚负端，稳压二极管VS1与电阻R3并联，集成稳压电路CW1的3脚负端接开关三极管K的发射极e端。

ii、开关三极管控制电路是由开关三极管K、电流互感器TA、桥式整流器VD5-8、稳压二极管VS2-3、滤波电容C4-5、集成稳压器CW2、限流电阻R5-7、调压电阻R4和电位器RP所组成，开关三极管K的集电极c端接继电器SSR的输入负极端、基极b端为输入控制端，电流互感器TA的G线和H线连接桥式整流器VD5-8的输入端，桥式整流器VD5-8的输出端连接有稳压二极管VS2-3、滤波电容C4-5、集成稳压器CW2、限流电阻R5-7后连接三极管K基极b端，集成稳压器CW2上连接有调正电压输出的调压电阻R4和电位器RP。

桥式整流器VD5-8与稳压二极管VS2-3、滤波电容C4-5、集成稳压器CW2、限流电阻R5-7、调压电阻R4和电位器RP的具体连接为：桥式整流器VD5-8的输出正极端串联电阻R5后连接集成稳压器CW2的输入1脚，稳压二极管VS2和电容C4并联后一端接集成稳压器CW2的1脚、另一端接连桥式整流器VD5-8的输出负极端，电容C5一端连接桥式整流器VD5-8的输出负极端、另一端连接集成稳压器CW2的2脚正极端，集成稳压器CW2的2脚串联电阻R6后接开关三极管K的基极b端，加速电容C6并联于电阻R6，电阻R7和稳压二极管VS3并联后一端连接桥式整流器VD5-8的输出负极端、另一端连接开关三极管K的基极b端，调压电阻R4的两端分别连接集成稳压器CW2的2、3脚，电位器RP的一端和中心滑动端并联接集成稳压器CW2的3脚、另一端接桥式整流器VD5-8的输出负极端，桥式整流器VD5-8的输出负极端与桥式整流器VD1-4的输出负极端相连接。

参阅附图2实施例，为便于配连电焊机，本实用新型是将电子元器件桥式整流器VD1-4、桥式整流器VD5-8、稳压二极管VS1-3、集成稳压器CW1-2、开关三极管K、电位器RP、电阻R1-7、压敏电阻ROV、电容C1-6装连到印制电路板2上。

Claims

1.一种电焊机的输出安全电压控制器，其特征在于，它设有电抗器(L)、继电器(SSR)、继电器保护电路、继电器控制电路，电抗器(L)并联于继电器(SSR)，继电器(SSR)分别连接着继电器保护电路和继电器控制电路，其中：

①、继电器(SSR)和电抗器(L)两端并联有用以串联电源变压器(T1)初级绕组的外接线点(A、B)；

②、继电器保护电路是由电阻(R1)、电容(C1)和压敏电阻(ROV)所组成，电阻(R1)和电容(C1)串联组连的浪涌吸收回路并联于继电器(SSR)两端，继电器(SSR)两端还并联有压敏电阻(ROV)；

③、继电器控制电路包括直流电源电路和开关三极管控制电路，

i、直流电源电路是由变压器(T2)、桥式整流器(VD1-4)、集成稳压器(CW1)、稳压二极管(VS1)、开关三极管(K)、分压电阻(R2-3)和滤波电容(C2-3)所组成，变压器(T2)初级绕组(W5)连接有用以接连电源断路器(QF)的外接线点(A、C)，变压器(T2)次级绕组(W6)两端连接桥式整流器(VD1-4)的输入端，桥式整流器(VD1-4)的输出端连接集成稳压器(CW1)、滤波电容(C2-3)、分压电阻(R2-3)、稳压二极管(VS1)后正极端接继电器(SSR)正极、负极端接开关三极管(K)的发射极e端，

ii、开关三极管控制电路是由开关三极管(K)、电流互感器(TA)、桥式整流器(VD5-8)、稳压二极管(VS2-3)、滤波电容(C4-5)、集成稳压器(CW2)、限流电阻(R5-7)、调压电阻(R4)和电位器(RP)所组成，开关三极管(K)的集电极c端接继电器(SSR)的输入负极端、基极b端为输入控制端，电流互感器(TA)的G线和H线连接桥式整流器(VD5-8)的输入端，桥式整流器(VD5-8)的输出端连接有稳压二极管(VS2-3)、滤波电容(C4-5)、集成稳压器(CW2)、限流电阻(R5-7)后连接开关三极管(K)基极b端，集成稳压器(CW2)上连接有调正电压输出的调压电阻(R4)和电位器(RP)。

2.根据权利要求1所述的电焊机的输出安全电压控制器，其特征在于，继电器(SSR)为固态继电器。

3.根据权利要求1所述的电焊机的输出安全电压控制器，其特征在于，桥式整流器(VD1-4)与集成稳压器(CW1)、滤波电容(C2-3)、分压电阻(R2-3)、稳压二极管(VS1)的具体连接为：桥式整流器(VD1-4)的输出正、负端分别与集成稳压电路(CW1)的输入1、3脚连接，滤波电容(C2)并联于桥式整流器(VD1-4)的输出正、负端，滤波电容(C3)并联于集成稳压电路(CW1)的2、3脚，集成稳压电路(CW1)的2脚串联电阻(R2)后连接继电器(SSR)正极，电阻(R3)一端连接继电器(SSR)正极、另一端接集成稳压电路(CW1)的3脚负端，稳压二极管(VS1)与电阻(R3)并联，集成稳压电路(CW1)的3脚负端接开关三极管(K)的发射极e端。

4.根据权利要求1所述的电焊机的输出安全电压控制器，其特征在于，桥式整流器(VD5-8)与稳压二极管(VS2-3)、滤波电容(C4-5)、集成稳压器(CW2)、限流电阻(R5-7)、调压电阻(R4)和电位器(RP)的具体连接为：桥式整流器(VD5-8)的输出正极端串联电阻(R5)后连接集成稳压器(CW2)的输入1脚，稳压二极管(VS2)和电容(C4)并联后一端接集成稳压器(CW2)的1脚、另一端接连桥式整流器(VD5-8)的输出负极端，电容(C5)一端连接桥式整流器(VD5-8)的输出负极端、另一端连接集成稳压器(CW2)的2脚正极端，集成稳压器(CW2)的2脚串联电阻(R6)后接开关三极管(K)的基极b端，加速电容(C6)并联于电阻(R6)，电阻(R7)和稳压二极管(VS3)并联后一端连接桥式整流器(VD5-8)的输出负极端、另一端连接开关三极管(K)的基极b端，调压电阻(R4)的两端分别连接集成稳压器(CW2)的2、3脚，电位器(RP)的一端和中心滑动端并联接集成稳压器(CW2)的3脚、另一端接桥式整流器(VD5-8)的输出负极端，桥式整流器(VD5-8)的输出负极端与桥式整流器(VD1-4)的输出负极端相连接。

5.根据权利要求1所述的电焊机的输出安全电压控制器，其特征在于，桥式整流器(VD1-4)、桥式整流器(VD5-8)、稳压二极管(VS1-3)、集成稳压器(CW1-2)、开关三极管(K)、电位器(RP)、电阻(R1-7)、压敏电阻(ROV)、电容(C1-6)装连到印制电路板(2)上。

6.根据权利要求1所述的电焊机的输出安全电压控制器，其特征在于，还设有用以并联于电源变压器(T1)的次极绕组输出线的监测电压表(V)。