CN2176193Y

CN2176193Y - 表面技术用多功能电源装置

Info

Publication number: CN2176193Y
Application number: CN 93220248
Authority: CN
Inventors: 刘成铭; 毕志夫; 王小跃; 武义林; 王永安
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-08-02
Filing date: 1993-08-02
Publication date: 1994-09-07
Anticipated expiration: 2003-08-02

Abstract

本实用新型涉及表面技术用多功能电源装置，可同时满足电弧喷涂，电弧焊、电刷镀工艺要求。包括三相整流变压器，全控桥整流器，滤波器，触发器，分流器，由二片运放集成器件组成的反馈回路和控制调节器，操作回路，反馈回路中的比例运算放大器的输入端和分流器相连，为控制调节器提供电流反馈信号，控制调节器中的电压调节运算放大器的输入端与滤波器的输出端相连，为控制调节器提供电压反馈信号，移相输出端接触发器的移相输入端。

Description

本实用新型是用于表面技术领域中一种可满足电弧喷涂、电弧焊、电刷镀表面工艺要求的多功能电源装置。

表面技术中所采用的电弧喷涂、电弧焊、电刷镀等工艺手段，对电源装置的输出特性及电压数值的要求差别很大，所以目前国内生产的此类电源装置均为单一功能。然而，在进行表面技术工艺处理时，却往往需要同时实施电弧喷涂、电弧焊、电刷镀等多种工艺手段。因此，从事表面工程技术的各个单位，通常需要投入大量资金来购置多种电源装置，并且在使用时不断地进行换接。这不仅投资大，占地多，而且给使用操作，尤其是进行现场设备表面修复时带来极大不便。

本实用新型的目的是以一台表面技术用多功能电源装置，只有一个输出端，通过简单旋钮操作，使其输出端分别具有不同的电压值和电特性，以满足电弧喷涂、电弧焊、电刷镀工艺的不同要求，实现一机多用。

本实用新型实现上述目的的技术方案是，一种表面技术用多功能电源装置，设有一个一次侧带有抽头的整流变压器B1，一个全控桥整流器2与整流变压器二次侧连接，一个滤波器L串联在输出正极端子与全控桥整流器2的3个可控硅SCR1－SCR3的阴极之间，还包括触发器5，其输出端接全控桥整流器的6个可控硅SCR1－SCR6的控制极，同步信号电路4为触发器提供同步信号，分流器FL串联在输出负极端子与全控桥整流器的另外3个可控硅SCR4－SCR6的阳极之间，反馈回路7中的比例运算放大器IC12／2的输入端和分流器的一端31相连接，为控制调节器6提供电流反馈信号；控制调节器6中的电压调节运算放大器IC13／2的输入端与滤波器L的输出端相连接，为控制调节器6提供电压反馈信号，操作回路8中的功能转换开关KO，三个接触器JC1，JC2，ZJO用于选择电弧焊、电弧喷涂和电刷镀，整流变压器一次侧抽头连接接触器JC1的常开触头。

图1是本实用新型多功能电源装置的方框图；

图2是本实用新型的一种主回路和工作电源及操作回路的电路原理图；

图3是本实用新型的一种控制调节器的电路原理图；

图4是本实用新型的一种触发器及同步信号电路原理图；

图5是本实用新型的送丝送气回路的电路原理图；

图6是本实用新型的一种操作面板图；

图7是本实用新型的一种实施例的立体图。

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

图1是本实用新型多功能电源装置的方框图，是由主回路，控制回路，送丝、送气回路9和工作电源10四部分组成。主回路包括整流变压器1，全控桥整流器2，滤波器L。控制回路包括同步信号电路4，触发器5，控制调节器6，反馈回路7，操作回路8。

图2所示主回路中外接三相交流380伏电源经接触器JC1、JC2常开触头分别与一次侧有抽头的整流变压器B1一次侧相连。B2的二次侧与全控桥整流器2的可控硅SCR1－SCR6连接。滤波器L串联在输出正极端子与SCR1－SCR3阴极之间。分流器FL串联在输出负极端子与可控硅SCR4－SCR6阳极之间，且一端接地。转换开关K4并接在SCR1－SCR3的阴极和输出负极端子之间。380伏的交流电源经接触器常开触头JC2接至整流变压器B1一次侧或经接触器常开触头JC1接至整流变压器B1一次侧抽头，经B1降压后送至三相全控桥整流器2，通过控制回路对可控硅SCR1－SCR6的控制极G1－G6的有序脉冲触发，将交流电转变为直流电，经滤波器L滤波后送到输出端子。K4用来实现电刷镀时的正负极性转换。分流器FL的31端用来引出电流反馈信号。

图4中所示同步信号电路4由B4，电位器WR6－WR8等元件组成，接在外接电源A、B、C相与触发器中的触发集成器件IC1、IC2、IC3（KCO4）的8脚之间，为触发器提供30伏的同步信号。WR6－WR8用来调整同步信号幅度和相位。

图4中所示触发器5包括触发集成电路器件IC1，IC2，IC3（KCO4），门电路器件IC4－IC11，电阻R11－R19，R110－R133，R140－R145、三极管BG11－BG16，二极管D11－D19，D110－D136，电容C11－C16，C117－C124，电位器W11－W15，脉冲变压器B5－B10。W11－W14，C11－C13用来调节锯齿波斜率。综合调节W12－W14和同步信号回路6中的WR6－WR8可使六相输出脉冲在整个移相范围内都保持60°的等间隔，各相脉冲不均衡度不超过±3°。每个触发集成器件（IC1－IC3），分别在第1脚和第15脚输出正负相的脉冲。通过D11－D19，D110－D112组成的或门形成双脉冲，再经三极管BG11－BG16放大，使其具有800毫安的输出。门电路IC4－IC11组成脉冲调制电路，分别与触发集成器件（IC1－IC3）的13脚、14脚连接。电位器W15用来调节振荡波形正负半周的对称性。外接移相控制与触发集成器件（IC1－IC3）的第9脚连接，进行移相调节。

图3中所示控制调节器6的电路原理图，由二片四运放集成器件（LM324）IC12，IC13，电阻R311－R336，电容C31－C34，二极管D31－D38，电位器W1－W13组成。连接在触发器5的移相输入端和脉冲封锁D117端。同时受控于反馈回路7和操作回路8。当多功能电源装置工作在电弧焊状态下，由电路中的第一片运放集成器件的比例运算放大器IC12／2，第三运算放大器IC12／3，第二片运放集成器件的第一运算放大器IC13／1和电位器W3、W4，使多功能电源装置输出空载电压为70伏，以利起弧，在焊接时，电路在电流反馈的作用下，比例运算放大器IC12／2，第三运算放大器IC12／3，二极管D₃₂－D₃₇进行箝位运算，控制移相输出，实现陡降特性，使装置的工作电压降到40伏左右。当电源装置工作在电弧喷涂状态下，电路中电位器W10给定输出和电压反馈输入通过电位器W9和电阻R334接到第二片运放集成器件的电压调节运算放大器IC13／2的（一）输入端，控制移相输出，使主回路的输出直流电压在30伏－40伏之间可调，并呈现平特性波形。

当电路工作在电刷镀时，电路中电位器W11输出给定电压与电压反馈电路中电位器W9的反馈电压同时加在上述电压调节运算放大器IC13／2（＋）和（－）的输入端，调节电位器W11，可在主回路的输出端获得0－25伏的脉动直流。

如果主回路输出电流过大时，由分流器FL取出的过流信号，会使第一片集成运放集成器件的运算放大器IC12／1构成的比较器反转，输出负电位到触发器5的脉冲封锁端，使电源无输出，起到保护元件的作用。当过流消除后，电路自动反转，恢复正常工作。

反馈回路7接在主回路输入端与控制调节器6之间。从分流器FL上获取的电流信号，一路经电阻R34送到由上述运算放大器IC12／1构成的比较器的反相输入端，比较器的输出端经二极管D31接触发器5的脉冲封锁端为过流保护提供信号源；另一路送至上述比例运算放大器IC12／2的输入，为控制调制器6提供电流反馈信号。从主回路输出端获取的电压信号直接加在上述电压调节运算放大器IC13／2输入端，在电弧喷涂和电刷涂时调节输出电压。

操作回路8包括功能转换开关KO，接触器JC1，JC2，ZJO，与电弧焊接电流调节电位器W3，W7，电弧喷涂电压调节电位器W10，电刷镀电压调节电位器W11，电刷镀极性转换开关K4等电路元件配合。用以实现电弧喷涂，电弧焊接，电刷涂时的操作需要。

图2中所示工作电源10由整流桥QL1、三端稳压源IC14，IC15等元件构成。输出＋15伏，－15伏直流电压，为控制调节器6、触发器5等电路提供直流工作电源。

图5所示的送丝、送气回路9的电路原理。包括变压器B2，整流桥QL2、QL3、可控硅SCR7、单结晶体管BG1，脉冲变压器MB，电磁气阀DF等电路元件。QL2，可控硅SCR7等元件组成的可调直流电源为电弧喷涂时的送丝电机提供正负0－110伏的直流工作电压，以满足送丝退丝要求。QL3、BG1，MB等元件组成弛张触发器，控制可控硅SCR7的导通时间，调节送丝速度。

本实用新型的多功能电源装置，只有一个主回路，体积小，投资省，使用方便，操作灵活，一台设备就可作为电弧喷镀，电弧焊接和电刷镀表面技术用的电源装置。

Claims

1、一种表面技术用多功能电源装置，设有

一次侧接三相交流电源的一个整流变压器(B1)，

一个全控桥整流器(2)与整流变压器二次侧连接，

一个滤波器(L)串联在输出正极端子与全控桥整流器(2)的3个可控硅(SCR1-SCR3)的阴极之间，

其特征是，还有

触发器(5)，其输出端接全控桥整流器的6个可控硅(SCR1-SCR6)的控制极，

同步信号电路(4)为触发器提供同步信号，

分流器(FL)串联在输出负极端子与全控桥整流器的另外3个可控硅(SCR4-SCR6)的阳极之间，

反馈回路(7)中的第一片运放集成器件的比例运算放大器(IC12/2)的输入端和分流器的一端(31)相连接，为控制调节器(6)提供电流反馈信号，

控制调节器(6)中的第二片运放集成器件的电压调节运算放大器(IC13/2)的输入端与滤器(L)的输出端相连接，为控制调节器(6)提供电压反馈信号，移相输出端接触发器的移相输入端，

操作回路(8)中的功能转换开关(KO)，三个接触器(JC1，JC2，ZJO)，用于选择电弧焊，电弧喷镀和电刷镀，整流变压器的一次侧抽头连接接触器(JC1)的常开触头。

2、根据权利要求1的多功能电源装置，其特征在于，控制调节器（6）包括

第一片运放集成器件的第三运算放大器（IC12／3）、第二片运放集成器件的第一运算放大器（IC13／1）和多个二极管（D₃₂－D₃₇），电源调节电位器（W3，W7）上述比例运算放大器输出端的电流反馈信号，经过箝位，运算通过第二片运放集成器件的末级运算放大器（IC13／3）控制移相输出，提供电弧焊所需的陡降特性波形，第二片运放集成器件的电压调节运算放大器（IC13／2），电压调节电位器（W10，W11），上述电压调节运算放大器（IC13／2）的（一）输入端连接滤波器（L）的输出端，在电弧喷涂状态时，给定电压输出经电弧喷涂电压调节电位器（W10）输出端，接上述电压调节运算放大器的（＋）输入端，再经上述末级运算放大器（IC13／3）控制移相输出呈平特性波形，或在电刷镀状态时，给定电压输出经电刷镀电压调节电位器（W11）接上述电压调节运算放大器的（＋）输入端，经上述末级运算放大器控制电刷涂时所需脉动直流。

3、根据权利要求2的多功能电源装置，其特征在于，触发器（5）包括用作移相元件的三块触发集成器件（IC1，IC2，IC3），多个二极管组成的或门（D11至D19，D110至D112），多个三极管（BG11－BG16）放大器，多个门电路（IC4－IC11），每块触发集成器件分别在第1脚和第15脚输出正负相脉冲，通过或门（D11至D19，D110至D112），形成双脉冲，再经三极管放大器，经脉冲变压器，输出信号接全控整流器（2）的可控硅的控制极，门电路组成脉冲调制电路，分别与触发集成器件的13脚，14脚连接，触发集成器件的第9脚与移相输入端连接。

4、根据权利要求2的我功能电源装置，其特征在于，控制调节器（6）和触发器（5）的直流工作电源（10）由整流桥（QL1），三端稳压源（IC14，IC15）及多个电容（C21－C28）构成。

5、根据权利要求3的多功能电源装置，其特征在于在喷涂状态时，还设有送丝、送气回路（9）包括由变压器（B2），整流桥（QL₂，QL₃）可控硅（SCR7）等组成，单结晶体管（BG1），脉冲变压器（MB）等元件组成的弛张触发器控制可控硅的开通时间。

6、根据权利要求4的多功能电源装置，其特征在于，反馈回路（7）中的过流保护电路，包括第一片运放集成器件的比较运算放大器（IC12／1），分流器一端（31）经电阻（R34）接上述比较运算放大器（IC12／1）的（一）输入端，比较运算放大器输出端经二极管（D31）接触发器（5）的脉冲封锁端。