CN214815578U - 一种电焊机空载自动断电节能装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电焊机空载自动断电节能装置，属于电路设计领域，其包括电信号自动检测电路、微处理器和交流控制电路，电信号自动检测电路与微处理器的输入端相连，交流控制电路的输入端与微处理器的输出端相连，并且交流控制电路的输出端与电焊机相连。本实用新型具有耗电量小、操作简单、使用模式可切换适用面广的优点。

Description

一种电焊机空载自动断电节能装置

技术领域

本实用新型属于电路设计领域，具体涉及一种电焊机空载自动断电节能装置。

背景技术

随着现代社会的飞速发展，工业生产和相关领域对电焊机的需求显著增多，凡是涉及安装和改造的工程都需要使用电焊机。而在施工过程中由于焊接板材面积大或者施焊管道口径大等原因，从焊好一道焊缝到焊接下一道焊缝是，经常要做很多辅助工作。总体空载时间较长。一些型号老旧耗电量高或者不带VRD防触电功能的机型。如果是交流焊机，实际就是一台特殊的变压器，属于电感电路。我们知道，电流流过电感电路时，电流会滞后于电压90度，降低了功律因数。虽然消耗的电能不多，可是使主电路的电流增加很多。所以电焊机不用时要及时关上。如果是直流焊机，里面有电子原件，长期在接通状态下会加速原件的老化，因此电焊机不用时都要急时关闭电源。电焊机空载电压一般在50V-90V左右，电焊机空载电压高于安全电压，特别是在一些不良的焊接环境下如在金属结构上、金属容器、管道内或水下。湿润地点进行焊接，若焊工身体状况较差，人体电阻很低，也可能造成触电。随着科技的发展虽然新式焊机比以前的变压器式弧焊机、动铁芯式焊机、动圈式芯焊机的空载耗电量大大降低，但根据机型和元件老化程度不同空载电量也在几十到几百瓦不等，因此电焊机空载断电很重要。

有鉴于此，特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种电焊机空载自动断电节能装置，其具有耗电量小、操作简单、使用模式可切换适用面广的优点。

为了实现上述目的，本实用新型提供的一种电焊机空载自动断电节能装置，包括电信号自动检测电路、微处理器和交流控制电路，电信号自动检测电路与微处理器的输入端相连，交流控制电路的输入端与微处理器的输出端相连，并且交流控制电路的输出端与电焊机相连，

交流控制电路包括交流接触器KM1，隔离变压器，钮子开关，电流电流互感器L2；交流接触器KM1和隔离变压器与交流供电电路相连，钮子开关与交流接触器KM1和常闭辅助触点相连，用于在节电模式和直通模式之间切换，交流接触器KM1能够在供电状态下保持吸合状态；

电信号自动检测电路包括电流互感器L1，继电器K1，定时电容C4，继电器K2和运算放大模块U1.2电路；定时电容C4的正极端与继电器K1的常开点和运算放大模块U1.2电路相连，定时电容C4的负极端与电流互感器L1相连；

交流接触器KM1包括五个触点KG1、KG2、KG3、KG4和KG5，其中，触点KG1、KG2和KG3是交流接触器KM1的主触点,当交流接触器KM1线圈带电后，主触点KG1、KG2和KG3由常开转换为常闭，电源导通；触点KG4和KG5是两个常闭辅助触点，当交流接触器KM1带电吸合后由常闭转换为常开。

进一步地，当钮子开关在直通模式下，交流供电电路直接给交流接触器KM1通电，同时断开电信号自动检测电路的电流互感器L1的线路。

进一步地，当钮子开关在节电模式下，电流互感器L1的线路接通，交流接触器KM1的直接供电线路断开。

进一步地，当连接采用380V电焊机时，主触点KG1、KG2和KG3分别与380V电源的三个接线相连接，当连接220V电焊机时，主触点KG1和KG2分别与220V电源的两个接线相连接。

进一步地，隔离变压器在电焊机不通电的状态下给电焊机的正负极提供低电压，电流互感器L2与电焊机的供电线路相连，用于判断电焊机是否处于工作状态。

更进一步地，定时电容C4的正极端与继电器K2之间设置有三极管Q2和二极管，使得定时电容C4能够使继电器K2的线圈带电，进而闭合继电器K2的常开开关。

本实用新型提供的一种电焊机空载自动断电节能装置，具有如下有益效果：实用新型将供电电路和检测电流进行集成，并且通过钮子开关即可以在节电模式和直通模式之间切换，操作简单方便，并且使用模式可切换适用面广。

附图说明

图1为本实用新型的380V电焊机空载自动断电节能装置的示意图。

图2为本实用新型的220V电焊机空载自动断电节能装置的示意图。

图3为电流互感器L2的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1-3所示，一种电焊机空载自动断电节能装置，其包括电信号自动检测电路、微处理器和交流控制电路。

电信号自动检测电路与微处理器的输入端相连，交流控制电路的输入端与微处理器的输出端相连，并且交流控制电路的输出端与电焊机相连，进而实现对电焊机的自动控制。

交流控制电路包括交流接触器KM1，隔离变压器，一个钮子开关，电流互感器L2。

交流接触器KM1和隔离变压器与交流供电电路相连。钮子开关与交流接触器KM1和常闭辅助触点相连，用于控制本装置在节电和直通模式之间切换，交流接触器KM1能够在供电状态下保持吸合状态，使得电焊机一直处于供电状态。交流接触器KM1受钮子开关的控制，当钮子开关在直通模式下，直接给交流接触器KM1通电，同时断开电信号自动检测电路的电流互感器L1的线路；当钮子开关在节电模式下，电流互感器L1的线路接通，交流接触器KM1的直接供电线路断开。

隔离变压器会在电焊机不通电的状态下给电焊机的正负极提供低电压。电流互感器L2与触点KG1的线路相连，用于感测触点KG1的线路的电流变化，进而判断电焊机是否处于工作状态。

如图2所示，为电流互感器L2的示意图，当触点KG1没有闭合的时候，I2的电流为损耗电流，比较小，当触点KG1闭合的时候，I1增大，I2等于I1加损耗电流，通过电流互感器L2检测电流I2的大小，就可以判断焊条与工件是否发生短路。

交流接触器KM1包括五个触点KG1、KG2、KG3、KG4和KG5，其中，触点KG1、KG2和KG3是交流接触器KM1的主触点,当交流接触器KM1线圈带电后，主触点KG1、KG2和KG3由常开转换为常闭，电源导通；触点KG4和KG5是两个常闭辅助触点，当交流接触器KM1带电吸合后由常闭转换为常开。本实用新型能够适用于380V电焊机和220V电焊机，区别在于三相电和两相电，当采用380V电焊机时，主触点KG1、KG2和KG3分别与380V电源的三个接线相连接，当采用220V电焊机时，主触点KG1和KG2分别与220V电源的两个接线相连接。

对于380V电焊机和220V电焊机，本实用新型的电焊机空载自动断电节能装置所用的其他电器元件的电压等级也是不一样的，主要在于交流接触器和隔离变压器。

电信号自动检测电路包括电流互感器L1，继电器K1，定时电容C4，继电器K2和运算放大模块U1.2电路。

定时电容C4的正极端与继电器K1的常开点和运算放大模块U1.2电路相连，定时电容C4的负极端与电流互感器L1相连。定时电容C4能够通过运算放大模块U1.2电路充电。定时电容C4的正极端与继电器K2之间设置有三极管Q2和二极管，使得定时电容C4能够使继电器K2的线圈带电，进而闭合继电器K2的常开开关。

电流互感器L1用于检测短路信号，当电流互感器L1的初级线圈增大，次级线圈连接的电阻的电压会增大，进而导致继电器K1线圈带电，对定时电容C4充电，进导致继电器K2线圈带电，交流接触器KM1线圈连接供电回路接通，交流接触器KM1吸合，最终电焊机通电。

电信号自动检测电路会适时的监视电焊机的工作状态，根据电焊机的工作状态，本实用新型的电焊机空载自动断电节能装置将适时地自动切换电源。当要焊接时，只需要正常焊接操作，焊条和焊件短接正常引弧，微处理器在10ms内输出接通电源指令，使焊机进入正常工作状态。当电焊机连续工作时微处理器将输出连续供电指令，使电焊机保持连续工作电压。当电焊机停止焊接时，监视电路将把数据送到微处理器通过运算后输出停止供电指令，节电器将适时断开工作电源(可以根据需求自行设定时间操作简单)，从而实现智能化、人性化节约用电的目的。

本实用新型的电焊机空载自动断电节能装置包括分两种工作模式：节电模式和直通模式。直通模式，转换开关直接给交流接触器供电，交流接触器一直吸合(电焊机一直处于带电状态)；节电模式，交流接触器不带电时，交流接触器不工作的状态下常闭辅助触点KG4和KG5都是闭合的。

切换到节电模式后，电焊机在没有划弧、焊接时电焊机输出端正、负极没有短路的情况下，交流接触器KM1不吸合的状态下常闭辅助触点KG4、常闭辅助触点KG5是闭合的，此时通过电流互感器L1的电流很小未能使与运算放大模块U2.1电路相连接的三极管Q1导通，本装置的感应过程如下；继电器K1线圈未带电，继电器K1的常开点断开；定时电容C4得不到充电；三极管Q2不导通；继电器K2线圈未带电，继电器K2的常开点断开；可调延时继电器的输出节点也是断开的；与交流接触器KM1线圈连接供电回路是断开的；交流接触器KM1不吸合；电焊机不通电。

电焊机在开始起弧时即电焊机输出端正、负极短路的情况下，此时隔离变压器次级近似短路，次级电流增大，同时隔离变压器初级电流也相应增大，通过电流互感器L1的电流增大，本装置的感应操作过程如下：电流互感器L1的R2两端电压增大；与运算放大模块U2.1电路相连接的三极管Q1导通；继电器K1线圈带电，继电器K1的常开点闭合；定时电容C4开始充电；三极管Q2导通；继电器K2线圈带电，继电器K2的常开点闭合；可调延时继电器处于复位状态；与交流接触器KM1线圈连接供电回路是闭合的；交流接触器KM1吸合，(同时交流接触器KM1，常闭辅助触点KG4，常闭辅助触点KG5断开，继电器K1线圈失电,继电器K1的常开点断开,定时电容C4通过运算放大模块U1.2电路充电)；电焊机通电正常工作。

电焊机停止焊接时：定时电容C4无法继续持续充电，当电容电压低于触发三极管Q1时，继电器K2的常开点断开,时间继电器开始计时(延时时间可以根据实际情况自行设定的)到达设定时间后交流接触器KM1断开，电焊机断电。

本文中应用了具体个例对发明构思进行了详细阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离该发明构思的前提下，所做的任何显而易见的修改、等同替换或其他改进，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电焊机空载自动断电节能装置，包括电信号自动检测电路、微处理器和交流控制电路，电信号自动检测电路与微处理器的输入端相连，交流控制电路的输入端与微处理器的输出端相连，并且交流控制电路的输出端与电焊机相连，其特征在于，

交流控制电路包括交流接触器KM1，隔离变压器，钮子开关，电流互感器L2；交流接触器KM1和隔离变压器与交流供电电路相连，钮子开关与交流接触器KM1和常闭辅助触点相连，用于在节电模式和直通模式之间切换，交流接触器KM1能够在供电状态下保持吸合状态；

电信号自动检测电路包括电流互感器L1，继电器K1，定时电容C4，继电器K2和运算放大模块U1.2电路；定时电容C4的正极端与继电器K1的常开点和运算放大模块U1.2电路相连，定时电容C4的负极端与电流互感器L1相连；

交流接触器KM1包括五个触点KG1、KG2、KG3、KG4和KG5，其中，触点KG1、KG2和KG3是交流接触器KM1的主触点,当交流接触器KM1线圈带电后，主触点KG1、KG2和KG3由常开转换为常闭，电源导通；触点KG4和KG5是两个常闭辅助触点，当交流接触器KM1带电吸合后由常闭转换为常开。

2.根据权利要求1所述的电焊机空载自动断电节能装置，其特征在于，当钮子开关在直通模式下，交流供电电路直接给交流接触器KM1通电，同时断开电信号自动检测电路的电流互感器L1的线路。

3.根据权利要求1所述的电焊机空载自动断电节能装置，其特征在于，当钮子开关在节电模式下，电流互感器L1的线路接通，交流接触器KM1的直接供电线路断开。

4.根据权利要求1所述的电焊机空载自动断电节能装置，其特征在于，当连接采用380V电焊机时，主触点KG1、KG2和KG3分别与380V电源的三个接线相连接，当连接220V电焊机时，主触点KG1和KG2分别与220V电源的两个接线相连接。

5.根据权利要求1所述的电焊机空载自动断电节能装置，其特征在于，隔离变压器在电焊机不通电的状态下给电焊机的正负极提供低电压，电流互感器L2与电焊机的供电线路相连，用于判断电焊机是否处于工作状态。

6.根据权利要求1所述的电焊机空载自动断电节能装置，其特征在于，定时电容C4的正极端与继电器K2之间设置有三极管Q2和二极管，使得定时电容C4能够使继电器K2的线圈带电，进而闭合继电器K2的常开开关。

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