三相平衡节能交流焊机制造技术

本实用新型专利技术是一种三相平衡节能交流焊机，适用于焊接各种低碳钢、低碳合金钢等金属件。也可做电弧切割之用。本实用新型专利技术是由三相交流可控开关和三相合成主变压器及控制电路组成。在控制电路的控制下，三相交流按时间顺序分别对主变压器的一次三相绕组供电，通过三相合成变压器再二次输出三相顺序合成的单相输出，实现三相变单相的过程。具有三相平衡、网路补偿等功能，而且节能、节材、成本低。（*该技术在1999年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于交流手工弧焊机，特别是一种三相平衡节能交流焊机，适用于焊接各种低碳钢、低合金钢等金属件，也可做电弧切割之用。目前虽有所谓三相交流焊机。但实际上仍近似单相工作，三相是不平衡的，而且耗电量比单相交流焊机的耗电量还大，其耗材量亦比单相交流焊机大。如同样300A的焊机，单相交流焊机一般为150Kg左右，而所谓三相交流焊机为220Kg。其结构如附图1所示该电路是属V型变压器式的方案，该方案在交流弧焊变压器中实现三相变单相，三相平衡是不可能的。这种结构不但不可行，而且还远不如单相交流焊机。本技术的目的旨在克服上述技术不足而提供一种三相输入平衡、节能、节材的三相平衡节能交流焊机。本技术是由三相交流可控开关和三相合成主变压器构成的主电路及由同步信号、平衡调节(电流调节)、信号比较、脉冲发生、功率放大诸电路构成的同步触发控制电路组成。在该控制电路的控制下，使三相交流按时间顺序分别对主变压器的一次三相绕组供电，通过三相合成变压器再二次输出三相顺序合成的单相输出，实现三相变单相的过程。本技术三相合成主变压器的三相一次绕组是采用层间换相的绕制结构。本技术同步信号电路是由变压器B1、滤波电容C1、整流二极管D1、D2组成，其变压器B1接受三相同步电压，二次输出经滤波电容C1、二极管D1、D2全波整流输出同步全波整流信号。本技术的信号比较电路由电阻R1、平衡调节电位器W1串联，并通过电阻R2在电位器W1上取出平衡给定信号输入到下级比较器Ⅰ的一个输入端；由电阻R4、电流调节电位器W2串联，通过电阻R3取得电压VC在电位器W2上的直流信号做为电流调节信号，输入到比较器Ⅰ上的另一个输入端。本技术由二极管D3、D4、电阻R5、R6、R7、R8、R9、电容器C2、C3串并联并与直流电压VC及比较器Ⅱ构成延迟脉冲发生器，其输出脉冲信号的前沿与前级方波脉冲后沿同步，为触发正脉冲信号。本技术的功率放大电路是采用晶体管放大，通过晶体管集电极脉冲变压器将脉冲信号放大输出，控制相应的可控硅。本技术具有的主要优点如下1)该机解决了三相交流变单相的问题，且三相平衡，用电合理，使电网能发挥充分的效能，有很高的社会效益；2)该机节能、节材、成本低，具有很高的经济效益；3)该机具有网路补偿功能，且工作频率升高，使用时电弧稳定，焊接工艺性能好。 附图说明图1现有三相交流焊机结构示意图；图2本技术主电路结构示意图；图3、图4本技术三相变单相电压波形图；图5本技术变压器铁芯结构示意图；图6本技术三相一次绕阻分布图； 图7本技术同步触发控制电路原理框图；图8本技术同步触发控制电路原理图；图9本技术同步触发控制电路波形图；图10本技术网路补偿示意图；图11本技术电路结构原理示意图。以下结合附图对本技术的技术解决方案进一步的描述。本技术主电路(如图2所示)主要有三相交流可控硅开关和三相合成主变压器构成。三相交流可控开关由六支SCR可控硅组成。在同步触发控制电路的控制下，使三相交流按时间顺序分别对W1A、W1B、W1C供电，通过三相合成变压器在二次输出端、三相顺序合成并单相输出，从而实现了三相变单相的过程(其波形如图3、4所示)。由波形图3、4可知在三相输入的情况下，在T1瞬间SCR1导通使UAB对W1A供电，二次输出正半波；在T2瞬间SCR6导通，使UCA对W1C供电，二次输出负半波；T3瞬间SCR3导通，使UBC对W1B供电，输出第二个正半波，如此三相轮流分别对变压器供电，使变压器二次输出单相交流波形。由波形图可以看出虽然三相交流电是50HZ，但变压器输入及输出是150HZ，由于U＝KfSBW，则f的增高，使S减小，从而减少铜铁用量和铜耗；同时f的增高使B减少，从而减少了空载损耗和空载电流，同时也减少了铁耗，从而取得了既节能又节材的效果。如图5所示，本技术的变压器为双芯柱铁芯结构，一次三相绕组W1A、W1B、W1C绕在一个芯柱上，二次绕组分两部分分别绕在两个芯柱上，通过改变二次绕组在两个芯柱上的匝数比，改变漏抗，实现电流粗调。为了使漏抗对三相均衡，建立三相平衡结构，三相一次绕组采用层间换相的绕制方法，其绕组分布如图6所示。本技术同步触发控制部分是由分别控制三相输入的三套相同的电路组成，每一套电路的结构框图如图7所示。图8为本技术同步触发控制电路图，其中一路的工作过程是变压器B1接受三相同步电压，其二次输出经二极管D1、D2全波整流构成同步信号源，输出同步全波整流波形。同步信号经R1在平衡调节电位器W1上取出信号做为平衡给定信号送到比较器Ⅰ，同时比较器Ⅰ也接受由VC经R4在电流调节电位器W2上所取得的直流信号做为电流调节信号并进行比较。比较后在比较器Ⅰ的输出端获得方波脉冲，该脉冲经D3、D4、D5、D6及比较器Ⅱ组成的延迟脉冲发生器输出与前级方波脉冲后沿同步的触发正脉冲，该脉冲经晶体管放大由脉冲变压器输出去触发相对应的可控硅，获得主电路的输出。电流调节电位器W2控制三路，当W2增高时，由本技术单路各部分波形图9可知，三相输出增加；反之减小。故调节W2可改变焊机的输出电流的大小。平衡调节电位器W1为单路控制，当W1增加时，本路输出减小；反之增加。故分别调节W1可分别调节各相用电量，解决三相平衡。本技术的网络补偿功能是由电位器W1和W2上的信号通过比较器完成的。图10为其网路补偿示意图，图中曲线1为W1上的正常波形；曲线2为网路电压升高以后W1上的波形图；曲线3为网路电压降低后W1上的波形图；曲线4为W2给定的直流电压。由该图可以看出在网路电压为标准380V时，曲线1与曲线4比较，在t1瞬间使可控硅导通。当网压升高时曲线1变为曲线2，曲线2与曲线4比较，在t2瞬间使可控硅导通，可见由于网压升高使导通时刻后延，导通角变小，使输出不会因网压升高而升高，从而起到网路补偿作用。相反当网压降低时，曲线1变为曲线3，通过比较导通时刻为t3，使导通角增加，使输出不致因网压降低而降低，同样起到网路补偿作用。如附图11所示，控制电路(图8)KZB的各输出端D～V分别与主电路可控硅各对应的D～V端相接。其中K1、K2分别为常开、常闭按钮，J1为继电器J1的线圈，J1－1、J1－2、J1－3、J1－4分别为继电器J1的四个常开触点，A为电流指示表，V为电压指示表。控制电路KZB对主电路各可控硅的控制过程如前所述。当按下按钮K1时继电器线圈J1得电，常开触点J1－1、J1－2、J1－3、J1－4闭合，并由J4完成对K1的自锁功能，此时主电路接通电源，本技术主电路开始工作。若要使其停止工作时按动按钮K2，则继电器线圈J1失电，常开触点J1－1、J1－2、J1－3、J1－4断开，主电路电源切断，本技术主电路停止工作。权利要求1.一种三相平衡节能交流焊机，其特征在于它是由三相交流可控开关和三相合成主变压器构成的主电路及由同步信号、平衡调节(电流调节)、信号比较、脉冲发生、功率放大诸电路构成的同步触发控制电路组成，在该控制电路的控制下，使三相交流按时间顺序分别对主变压器的一次三相绕阻供电，通过三相合成变压器在二次输出端三相顺序合成的单相输出，实现三相变单相的过程。2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三相平衡节能交流焊机，其特征在于它是由三相交流可控开关和三相合成主变压器构成的主电路及由同步信号、平衡调节（电流调节）、信号比较、脉冲发生、功率放大诸电路构成的同步触发控制电路组成，在该控制电路的控制下，使三相交流按时间顺序分别对主变压器的一次三相绕阻供电，通过三相合成变压器在二次输出端三相顺序合成的单相输出，实现三相变单相的过程。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李长志，李世棋，
申请(专利权)人：李长志，李世棋，
类型：实用新型
国别省市：93[中国|哈尔滨]