一种可控硅弧焊整流器制造技术

一种可控硅弧焊整流器，它用三路同步、移相、触发电路控制触发三相桥全控整流电路中的六只可控硅，用电流负反馈电路、电压反馈电路和断弧操作电路构成变结构自适应控制系统，控制电路全部采用集成电路元件。它能获得十种组合外特性，焊接电流调节范围大，引弧容易，电弧稳定性好、吹力大，焊接飞溅小且可控，控制电路稳定性、可靠性高、调试简化，便于焊机维修，可用于手工电焊弧、ＴＩＧ焊、埋弧自动焊和碳弧气刨。（*该技术在1998年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于弧焊电源。美国MILLER公司GS系列可控硅手工弧焊整流器(GOLDSTARSS Series com－stant Current are Wellders)为三相桥全控式可控硅弧焊整流器，在其控制电路中采用完全相同的六套同步、移相、触发电路控制触发主电路中的六只可控硅，控制电路显得繁琐，其外特性为陡降加电流外拖型，在进行断弧操作时不易断弧，在其控制电路中使用了十几只晶体三极管，集成化程度低。本技术的目的在于提供一种同步、移相、触发电路简化，能获得多种组合式多折线外特性，控制电路全集成化，焊接工艺性好，并具有多功能多用途的可控硅弧焊整流器。本技术的构成是控制电路全集成电路化的变结构自适应控制的多功能手工弧焊整流器，其主电路(14)采用三相桥全控式，在控制电路(15)中，采用完全相同的三套同步电路(5)、移相电路(6)、触发电路(7)触发主电路(14)中的六只可控硅［SCR1－SCR6］，采用电流负反馈电路(8)、电压反馈电路(9)和断弧操作电路(10)构成变结构自适应控制系统，在控制电路(15)中还设有过载保护电路(11)、网压补偿电路(12)和控制电源(13)，控制电路全部采用集成电路元件构成。上述三套同步电路(5)、移相电路(6)、触发电路(7)产生三路相位相差120°，每路相隔180°的双窄脉冲。每路双窄脉冲触发对应相中的阴极组可控硅［SCR1、SCR2、SCR3］和阳极组可控硅［SCR4、SCR5、SCR6］中各一只可控硅，为防止最大移相时付脉冲使反相可控硅误触发，在触发电路中加有付脉冲移相到120°时自行消除电路。上述由变结构自适应控制系统产生的十种组合式多折线外特性包括连弧操作用的基本陡降二折线外特性(ABC)、基本陡降加推力电流三折线外特性(ABDH)、基本陡降加电弧吹力三折线外特性(ABEM)、基本陡降加推力电流加飞溅控制四折线外特性(ABDFG)、基本陡降加电弧吹力加飞溅控制四折线外特性(ABEFG)。包括断弧操作用的三折线外特性(PQRC)、断弧操作加推力电流的四折线外特性(PQRDH)、断弧操作加电弧吹力的四折线外特性(PQREM)、断弧操作加推力电流加飞溅控制五折线外特性(PQRDFG)、断弧操作加电弧吹力加飞溅控制五折线外特性(PQREFG)。上述控制电路(15)的同步电路(5)、移相电路(6)、电流负反馈电路(8)、电压反馈电路(9)、断弧操作电路(10)、过载保护电路(11)皆由集成四运算放大器构成，触发电路(7)由集成四与非门和集电极开路双功率与非门构成，实现了控制电路集成化。以下结合附图，对本技术作进一步详细描述。附图说明图1是弧焊整流器的框图；图中(14)－主电路，其中(1)－三相变压器；(2)－三相桥全控可控硅整流电路；(3)－输出电抗器；(4)－分流器；(15)－控制电路，其中(5)－同步电路；(6)－移相电路；(7)－触发电路；(8)－电流负反馈电路；(9)－电压反馈电路；(10)－断弧操作电路；(11)－过载保护电路；(12)－网压补偿电路；(13)－控制电源。图2是弧焊整流器的主电路图图中B－三相变压器；N1－三相变压器一次线圈；N2－三相变压器二次主电路线圈；N3－三相变压器二次同步电压线圈；N4－三相变压器二次控制电源线圈；N5－三相变压器二次指示灯线圈；SCR1～SCR6－主电路六只可控硅；DK－输出电抗器；F－分流器。图3是弧焊整流器控制电路(15)的同步电路(5)、移相电路(6)，触发电路(7)的电路图；图中［T01－T06，T10－T12］－集成运算放大器；［T07－T09，T13－T18］－集成与非门；［T19－T21］－集电极开路功率与非门；［MB1－MB3］－脉冲变压器；［SCR7－SCR12］－小可控硅。图4是弧焊整流器控制电路(15)的电流负反馈电路(8)、电压反馈电路(9)、断弧操作电路(10)、过载保护电路(11)、网压补偿电路(12)的电路图；图中［T22－T26］－集成运算放大器；［W1－W11］－电位器；［Z1－Z4］－单相整流桥；［K1－K2］－开关；［DW1－DW2］－稳压管；［SCR13］－小可控硅。图5是弧焊整流器外特性曲线图。图中(JK)－负载线。如图1所示，本技术由主电路(14)和控制电路(15)构成，主电路(14)由Y／△接三相变压器(1)、三相桥全控可控硅整流电路(2)、输出电抗器(3)和分流器(4)组成，控制电路(15)由同步电路(5)、移相电路(6)、触发电路(7)、电流负反馈电路(8)、电压反馈电路(9)、断弧操作电路(10)、过载保护电路(11)、网压补偿电路(12)和控制电路电源(13)组成。如图2所示，上述的主电路(14)包括接成Y／△的三相变压器［B］、三相桥全控可控硅整流电路［SCR1－SCR6］、条铁芯式输出电抗器［DK］和分流器［F］。在三相变压器三个芯柱上绕有接成Y型的一次线圈［N1］、结成△型的二次线圈［N2］，接成Y型的同步线圈［N3］，在其中一个芯柱上绕有控制电源线圈［N4］和指示灯线圈［N5］。如图3所示，上述控制电路［15］的同步电路(5)、移相电路(6)、触发电路(7)具体构成如下在三路同步电路中，a相同步电路由集成运算放大器［T01、T04］、与非门［T07］、电阻、电容和二极管构成的同步信号采样电路、顺相微分电路、放大整形集成电路组成，其中集成运算放大器［T01］的同相输入经电阻与同步正弦电压相接，反相输入端接地，输出端经微分电容、两只正反接顺相二极管和两只微分电阻分别与接成比例放大器的集成运算放大器［T04］的两输入端相接，集成运算放大器［T04］的输出端和与非门［T07］输入端相接，与非门［T07］输出端经二极管接向移相电路，b相、c相同步电路的构成方式与a相相同，得到三路相差120°，每路相隔180°的低电位同步脉冲信号。三路移相电路由接成比较电路的集成运算放大器(T10－T12)、电阻、电容和二极管构成，集成运算放大器(T10－T12)的同相输入端输入同步锯齿波电压，该同步锯齿波电压是在同步信号作用下由电阻电容充放电形成的，其反相输入端经m点输入由图4中m点输出的反馈电压信号，经比较后实现移相。在三路触发电路中，a相触发电路由电容、电阻和与非门(T13)构成的微分和整形电路，与非门(T16)构成的双窄脉冲形成电路，集电极开路功率与非门(T19)构成的功率放大电路，脉冲变压器(MB1)、小可控硅(SCR7、SCR8)、电阻、二极管构成的分相触发电路和由b相中移相电路的集成运算放大器(T11)、电阻、a相中集电极开路功率与非门(T19)构成的双窄脉冲中付脉冲移相到120°后的消除电路组成，b相、c相触发电路的构成方式与a相相同，得到三路变六路的双窄脉冲触发电路。上述的双窄脉冲形成电路，其中a相与非门(T13)的输出端除与本相与非门(T16)一输入端相接外，还与b相中与非门(T17)一输入端相接，b相与非门(T14)的输出端除与本相与非门(T17)一输入端相接外，还与c相与非门(T18)一输入端相接，c相与非门(T15)的输出端除与本相与非门(T18)一输入端相接外，还与a相中与非门(T16)一输入端相接，构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可控硅弧焊整流器，它由主电路（１４）和控制电路（１５）构成，主电路（１４）由Ｙ／△接三相变压器（１）、三相桥全控可控硅整流电路（２）、输出电抗器（３）和分流器（４）组成，控制电路（１５）由同步电路（５）、移相电路（６）、触发电路（７）、电流负反馈电路（８）、电压反馈电路（９）、过载保护电路（１１）、网压补偿电路（１２）和控制电路电源（１３）组成，其特征在于，用完全相同的三路同步电路（５）、移相电路（６）、触发电路（７）来控制触发三相桥全控整流电路（２）中的六只可控硅（ＳＣＲ↓〔１〕—ＳＣＲ↓〔６〕），用电流负反馈电路（８）、电压反馈电路（９）和断弧操作电路（１０）构成变结构自适应控制系统，控制电路（１５）全部采用集成电路元件构成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何树治，殷世强，元哲石，迟剑峰，
申请(专利权)人：吉林工业大学，
类型：实用新型
国别省市：22[中国|吉林]