闭环自控薄板焊接器制造技术

闭环自控薄板焊接器是手工电弧焊机的附加装置，该装置的磁饱和电抗器受闭环负反馈电路控制，使输出电源外特性为标准的垂直陡降特性，使小电流电弧非常稳定，可以焊接厚度为１ｍｍ以下的薄板。由于该装置还装有冷起动引弧控制电路和热起动引弧控制电路，使得该装置无论在冷起动状态还是在热起动状态都能很方便地引弧，而且焊缝质量很好。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种附加装置在手工电弧焊机上的闭环自控薄板焊接器。现有的薄板焊接器输出的电源外特性曲线是依靠磁饱和电抗器本身开环工作而获得近似的垂直陡降特性，(即近似的恒流特性)同时又必须外加一组可控硅並联起动电路才能获得符合一定比例条件的起动引弧电流。当焊接很薄的焊件，特别是厚度在0、3MM以下的薄板，其要求的电弧稳定性很高，电源外特性必须是标准的垂直陡降特性，因此开环工作的薄板焊接器就很难适应超薄焊件的焊接。本专利技术的目的，是提供一种闭环工作的薄板焊接器，它不但能提高电源外特性曲线的垂直陡度，使极小电流的电弧充分稳定，同时省去並联可控硅起动电路，利用改变磁饱和电抗器自身的工作状态来获得起动电流，並实现冷起动和热起动的自动控制，提高焊接质量。专利技术是这样实现的闭环自控薄板焊接器由磁饱和电抗器，讯号电流互感器，讯号整流电路，闭环负反馈电路，转换延时电路，冷起动引弧控制电路，热起动引弧控制电路组成。磁饱和电抗器的交流绕组串联着讯号电流互感器，而其直流绕组和闭环负反馈电路连接，磁饱和电抗器的设计要求是确保焊接电流在2A至60A范围内可以自由连续调节，或者根据产品具体要求决定电流调节范围。闭环负反馈电路是把讯号电流互感器输出的讯号经整流后和给定的焊接电流讯号，进行差动放大后控制磁饱和电抗器的直流绕组的控制电流。当实际焊接电流偏大于给定的焊接电流值时，闭环负反馈电路即能自动减少磁饱和电抗器直流绕组的控制电流，反之即能自动增大磁饱和电抗器直流绕组的控制电流，从而实现闭环负反馈控制，使焊接电流始终恒定在给定的焊接电流工作点上，使电源外特性为标准的垂直陡降特性，为了提高闭环控制的灵敏度和精准度，讯号整流电路可以设计成精密检波电路，以补偿整流元件的损耗。闭环负反馈电路在焊接未开始，处于起动引弧状态时，它始终和冷起动引弧控制电路连接，冷起动引弧控制电路是由一组可调节的起动电流模拟分压电路组成，它提供闭环负反馈电路的起动引弧电流讯号的给定值使薄板焊接器在起动时能获得比工作焊接电流大一定倍数的起动引弧电流。当起动引弧后，转换延时电路又能根据调定的延时时间切断冷起动引弧控制电路自动转换到和讯号整流电路连通，使薄板焊接器处于焊接工作状态。转换延时电路可根据常规方法设计，延时的误差不大于±10%为宜，延时的控制讯号可以采用讯号电流互感器输出的讯号，也可采用磁饱和电抗器交流绕组两端的电抗电压作为控制讯号。在焊接过程中经常发生在连续焊接一段时间后由于焊条或工件的某些原因，突然断弧，需迅速再引弧，称为热起动，此时由于焊条端部和工件焊缝温度都很高，引弧电流要比冷起动时的引弧电流小得多，因此闭环负反馈电路由起动转换为工作状态一定时间后，又受热起动控制电路的作用，能自动转换为热起动状态。综上所述，本专利技术不但使电弧电流非常恒定，同时在引弧过程中又能自动区分为冷起动和热起动状态，从而大幅度提高焊接质量。本专利技术的意义在于扩大了现有薄板焊接器的使用范围，解决了超薄板焊件的手工电弧焊接问题，提高薄板焊接质量。下面通过实施例及其附图的叙述，详细说明本专利技术附图说明图1闭环自控薄板焊接器线路原理图DH手工电弧焊机(1)饱和电抗器(2)讯号电流互感器(5)冷起动引弧控制电路(3)讯号整流电路(6)转换延时电路(4)闭环负反馈电路(7)热起动引弧控制电路JK继电器触点 jK继电器触点A焊条O工件R电阻D二极管G三极管DP整流桥W电位器L运算放大器H电压比较器M稳压管、块J继电器j继电器在图1中，把手工弧焊机DH的工作电流调整到大电流范围，手工弧焊机DH的次级线圈和磁饱和电抗器(1)，焊条A，工件O串联组成主回路。当焊条A和工件O未接触时，主回路电流等于零，磁饱和电抗器两端的电压也等于零，因此，转换延时电路板(6)由于没有输入讯号，继电器J不动作，其常闭触点使闭环反馈电路(4)和冷起动引弧控制电路(5)连通。此时自先选定的电流给定值为起动电流值，焊机处于“待起动”状态，当焊条A和工件O接触起动引弧时，主回路中有电流通过，讯号电流互感器(2)的电流讯号经讯号整流电路(3)整流后送入转换延时电路(6)和热起动引弧电路(7)，转换延时电路(6)开始延时工作，使继电器J吸合，于是，闭环反馈电路(4)的电流给定值转换到正常焊接工作状态，当连续焊接一定时间后，热起动引弧控制电路(7)中的延时时间继电器j动作，使冷起动引弧控制电路(5)中的电流给定值自动调节为热起动电流值，于是焊机无论冷起动还是热起动都能获得可以自由调节的起动电流，从而使焊缝的质量显著提高。从上面实施例可见，闭环自控薄板焊接器其主电路是很简单的，而控制电路也是常规电子元件和常规电路，因此，本专利技术的实施比较容易。权利要求1.一种附加装置在手工电弧焊机上的闭环自控薄板焊接器，其特征是有一个磁饱和电抗器(1)，磁饱和电抗器(1)的交流绕组和直流绕组，分别连接着讯号电流互感器(2)和闭环负反馈电路(4)，讯号电流互感器(2)的次级输出端连接着讯号整流电路(3)，讯号整流电路(3)的输出端经转换延时电路(6)和闭环负反馈电路(4)连接，闭环负反馈电路(4)还连接着冷起动引弧控制电路(5)和热起动引弧控制电路(7)。2.按权利要求1的薄板焊接器，其特征在于磁饱和电抗器(1)的工作电流范围为2A至60A。3.按权利要求1的薄板焊接器，其特征在于转换延时电路(6)的控制讯号可以采用讯号电流互感器(2)的电流讯号或饱和电抗器(1)的电抗电压讯号。全文摘要闭环自控薄板焊接器是手工电弧焊机的附加装置，该装置的磁饱和电抗器受闭环负反馈电路控制，使输出电源外特性为标准的垂直陡降特性，使小电流电弧非常稳定，可以焊接厚度为1mm以下的薄板。文档编号B23K9/08GK1040942SQ8810631公开日1990年4月4日 申请日期1988年9月5日 优先权日1988年9月5日专利技术者倪雪丰 申请人:倪雪丰本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种附加装置在手工电弧焊机上的闭环自控薄板焊接器，其特征是有一个磁饱和电抗器（１），磁饱和电抗器（１）的交流绕组和直流绕组，分别连接着讯号电流互感器（２）和闭环负反馈电路（４），讯号电流互感器（２）的次级输出端连接着讯号整流电路（３），讯号整流电路（３）的输出端经转换延时电路（６）和闭环负反馈电路（４）连接，闭环负反馈电路（４）还连接着冷起动引弧控制电路（５）和热起动引弧控制电路（７）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：倪雪丰，
申请(专利权)人：倪雪丰，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]