CN2675317Y

CN2675317Y - 电焊机的主控电路

Info

Publication number: CN2675317Y
Application number: CN 200420024544
Authority: CN
Inventors: 徐惠忠
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-02-07
Filing date: 2004-02-07
Publication date: 2005-02-02
Anticipated expiration: 2014-02-07

Abstract

本实用新型涉及电焊机，尤其是指一种电焊机主控板上的控制电路。按照本实用新型所提供的设计方案，在波形控制电路的输入端连接电压反馈电路与电流反馈电路，在波形控制电路的输出端连接脉宽调制电路，在脉宽调制电路的输出端连接脉冲信号输出电路。在波形控制电路的输入端连接给定输入电路，及电源部分及抗干扰电路。在脉宽调制电路的输入端连接欠压保护电路、过流保护电路与过热保护电路。利用这种电路可生产IGBT逆变焊机，从而进一步提高了焊机的综合性能。

Description

电焊机的主控电路

技术领域

本实用新型涉及电焊机，尤其是指一种电焊机主控板上的控制电路。

背景技术

二氧化碳气体保护焊机从上世纪40年代发明以来，从最初的抽头式焊机和动铁式焊机、到后来的可控硅焊机，其间经历了几个阶段，随着技术的不断更新，功能越来越完善。但是在使用过程中，发现这种可控硅焊机还是存在一定的问题，影响到电焊机的焊接性能。

发明内容

本实用新型的目的在于设计一种电焊机的主控电路，利用这种电路可生产IGBT逆变焊机，从而进一步提高了焊机的综合性能。

按照本实用新型所提供的设计方案，在波形控制电路的输入端连接电压反馈电路与电流反馈电路，在波形控制电路的输出端连接脉宽调制电路，在脉宽调制电路的输出端连接脉冲信号输出电路。

在波形控制电路的输入端连接给定输入电路，及电源部分及抗干扰电路。在脉宽调制电路的输入端连接欠压保护电路、过流保护电路与过热保护电路。

本实用新型的优点是：1、由于IGBT的控制频率是20K赫兹，而可控硅控制的频率是300赫兹，两者相去甚远，所以，在控制精度上IGBT逆变控制优于可控硅控制精度；2、可控硅焊机的动特性主要利用输出滤波电感来控制，本实用新型除了采用电感来控制外，还采用电子控制方式，可塑性较大，从起弧到收弧，IGBT逆变焊机均比可控硅焊机优越，飞溅明显减少；3、可控硅焊机在淘汰旋转直流焊机时，最主要的方面体现在节能效果上，而本实用新型的节能效果远远超过可控硅焊机，可控硅焊机的功率因素在0.85，效率在75％，效率因子在0.63＝0.85×0.75。IGBT逆变焊机的功率因素在0.95，效率85％，效率因子在0.80＝0.95×0.85。从长期用电效果来看，在同样台数的焊机情况下，需要工厂变压器的视在功率，IGBT逆变二氧化碳焊机比可控硅焊机要小，可节省变压器的增溶成本与变压器自身的成本。4、可控硅焊机与IGBT逆变焊机在设计时一般均有网络补偿功能，但在网络的补偿精度与速度方面，IGBT逆变焊机的补偿精度优于可控硅焊机。5、焊接工人的手感在焊接时是很重要的，因为操作者常年从事这项工作，舒适的手感对焊缝质量是有一定影响的，由于IGBT逆变焊机的工作频率在20KHZ，远远高于可控硅焊机，焊把的振动频率在20KHZ时几乎感觉不到，所以工人对IGBT逆变焊机的手感明显比可控硅焊机舒适。此外，IGBT焊机的重量轻、体积小，便于运输。

附图说明

图1为电路框图。

图2为电路原理图。

具体实施方式

如图所示：在波形控制电路的输入端连接电压反馈电路与电流反馈电路，在波形控制电路的输出端连接脉宽调制电路、给定输入电路及电源部分及抗干扰电路。在调制电路的输出端连接脉冲信号输出电路，脉宽调制电路的输入端连接欠压、过流、过热保护电路。

其中：1、电源部分电路由元器件CH5、BR1～2、D1、C1～4、WY1～2组成。外部交流电通过CH5输入到线路板，通过BR1～2、D1将交流电整流成直流电，电容C1～4起滤波作用，WY1～2起稳压作用，产生±15V电，供给线路上的其它电子元器件。

2、抗干扰电路由C5～6、61～67、80、90～94组成，通过这些元器件将线路板内部与外部产生的高频干扰信号吸收掉，避免了高频信号的干扰。在原来的可控硅焊机中通常都没有抗干扰电路，。

3、欠压保护电路由C7～9、D3、D16、R28、R39～47、Q3、U5A(4043)、U7A(LF353)组成，当输入电压低于300V时，U7A输出一个高电平，U5A将高电平锁存，R40、Q3、R28将欠压信号输出到面板指示灯。

4、过流保护电路由C10～14、R27、29～38、Q2、U4A、U5B、U6组成，当有过流信号产生时，由C10～12、R34～38、U4A(4081)、U6(4098)组成的电路对过流信号进行判断，将虚假的过流信号过滤掉，确实有过流时，则由U4A产生一个高电平，U5B(4043)将高电平锁存，R30、Q3、R27将过流信号输出到面板指示灯。

5、过热保护电路由R21～26、Q1、U7B(LF353)组成，当处于过载时，热敏继电器吸合，U7B产生一个高电平，并通过R25、Q1、R26将过热信号输出到面板指示灯。

6、故障处理电路由D14、R17～20、U4B(4081)、U4C(4081)、U4D(4081)组成，当发生故障时，U4D输出一个高电平，封锁脉宽调制电路。在原来的可控硅焊机中一般只有过热保护电路，没有欠压和过流保护电路。

7、波形控制电路。本实用新型由于采用逆变技术，工作频率(20KHZ)远远大于焊丝熔滴的熔化频率(100～200HZ)，可实现对每个熔滴进行精确控制。原来可控硅焊机的工作频率只有300HZ，与焊丝熔滴的熔化频率接近，不能对每个熔滴进行控制，只能采用普通的平特性控制。

本实用新型在工作开始前，先维持一定的基值电流，促进焊丝熔化；由元器件D7、9、R72～79、R96～99、U12D(LM324)、U13E(LM324)提供一个恒定的基值电流。

在短路初期，抑制了电流的上升率，在小电流下使熔滴在熔池内迅速的铺展，扩大接触角，减少了瞬时的短路飞溅；由元器件C35、D15、R80～86、Q9、U12A(LM324)、U12B(LM324)抑制短路初期的电流上升率。

在短路中期，提供适当的短路电流，以保证熔滴正常缩颈；由元器件R86～91、U12C提供短路中期的短路电流。

在短路末期，尽量降低液桥破断前夕的电流，这是减少短路的关键，由元器件C36、R92～94、R83、U9(M398)、U2B(4503B)降低在短路末期液桥破断前夕的电流。在短路结束后，重新燃弧，燃弧电流不宜爬升过快，以减少其对熔池的冲击所产生的飞溅。此后，又需要维持一定大小和时间的燃弧电流脉冲，实现良好的焊缝成型。

8、电压与电流反馈电路由CH1、C31～32、C37～38、R48～49、R52、R61～67、R71、U8(LEM)、U11(4N25)、U14A(LM324)组成，它们将焊接回路中的电流电压实时反馈到线路板上，由于采用电压反馈，提高了焊机对网络的补偿精度。原来的可控硅焊机的网络补偿精度在5％左右，本实用新型的网络补偿精度在3％以内，甚至能够达到1％的网络补偿精度。

9、工作状态检测电路由R11～16、Q4、U14D组成。当有电流输出时，U14D(LM324)输出一个高电平，认为焊机处于焊接状态。原来的可控硅焊机也有工作状态检测电路，一般采用磁敏继电器检测，对线路板的干扰比较大。

10、脉宽调制电路由C15～17、C20～23、D2～4、R1～10、U1、U2A(4053B)、VR1组成，U1(型号为SG3526)根据1号脚输入的信号在3号、16号脚输出脉宽调制信号。在原来的可控硅焊机中没有此电路。

Claims

1、机的主控电路，其特征是：在波形控制电路的输入端连接电压反馈电路与电流反馈电路，在波形控制电路的输出端连接脉宽调制电路，在脉宽调制电路的输出端连接脉冲信号输出电路。

2、根据权利要求1所述的主控电路，其特征是：在波形控制电路的输入端连接给定输入电路。

3、根据权利要求1所述的主控电路，其特征是：在波形控制电路的输入端连接电源部分及抗干扰电路。

4、根据权利要求1所述的主控电路，其特征是：在脉宽调制电路的输入端连接欠压保护电路、过流保护电路与过热保护电路。