[实用新型]一种可控硅直流氩弧焊机

说明书

本实用新型是一种可控硅直流钨极氩弧焊机的控制电路，可用于高效节能安全型的直流钨极氩弧焊机。

目前普遍使用的直流钨极氩弧焊机主变压器空载电压在70～85V之间，变压器用的铜材和硅钢片耗费很大，致使变压器笨重，更重要的是空载电流有数安培甚至数十安培。由于焊机属间歇工作方式，变压器线圈长时间通电，大量的电能在空载时被消耗，白白浪费了，运行不经济。

为了节省电能、现有技术通常从降低电源空载消耗出发，采取串接电容在主电源回路降压和作无功补偿、或电子控制电路、高频节电器等方式，其执行件离不开交流接触器作隔离开关、由于交流接触器工作时有噪音，本身消耗功率，加之交流接触器触点时间响应速度低，启动频繁，触头磨损大，所以其寿命都不长。

本实用新型的目的是提供一种节电率高的直流钨极弧焊机，空载时能自动切断输入电流，负载时又能快速通电起弧，焊接特性好、无噪音、无磨损，轻便经济实用。

本实用新型由可控硅、脉冲触发电路、弧焊变压器、辅助稳弧器、高频高压引弧装置、PID调节器和电流反馈组成，其中串接在电源回路的可控硅既作焊机主电路的无触点开关，又是焊机电流调节元件。为保证焊机的起弧性能好，由变压器B2提供一组80V的空载电压稳弧。钨极氩弧焊机是由高频高压非接触引弧的，电弧引燃方式不同于一般交直流焊机，该焊机的工作操作是通过一个联动按钮K，同时分别接通高频引弧电路，稳弧电路和脉冲触发电路。为更好地使焊接电流稳定，调节特性又好，该焊机经过电流反馈网络和PID调节器，既使输出和输入实行闭环控制，也对整个焊机进行过流保护。

本实用新型的进一步构成是由B2提供的一个80V电压整流后并接在直流输出回路作空载稳弧用。主变压器的次级工作电压由通常60～85V降低到20～35V，主变压器电压输出低，匝数少了一半多、铜材和硅钢片的材料耗费太大下降，体积和重量是一般交直流焊机的，1／3－1／2。

本实用新型综合考虑了消除焊机的空载消耗，减少变压器的功率损耗和材料耗费，从主要环节上避免和克服了现有技术的不足，对生产厂来说，减少了整机生产成本费用，对焊机用户来说，节约了使用运行费用，能取得较显著的社会经济效益。

现结合附图对实用新型进行说明：

附图1是本实用新型的原理方框图；

附图2是本实用新型的一个实施例线路原理图。

参照图1，可控硅控制和调节弧焊变压器初级绕组电压输入，其次级电压被桥式整流，并接在输出回路的变压器B2的一个80V电压作为空载电压稳弧、同时高频引弧装置串接在输出回路作引弧用。由电流互感器和PID调节器共同组成电流反馈系统，对可控硅触发器进行调节来控制可控硅的导通角，从而调节整机焊接电流。

参照图2，变压器B1是一个输出电压为20～35V的主电源，经桥式硅整流管D17——20整流成直流，L1为低频滤波电感线圈，它能改善电弧动特性，焊接电流的接通和调节是由串接在变压器B1初级回路的可控硅控制的，可控硅元件在这里作为电流控制的大阐门，它全导通时，电源电压几乎全部流入变压器B1初级，B1次级电压最高，焊接电流达到最大输出，可控硅关闭时变压器B1的初级和电源之间被切断、焊接头上有几伏漏电压，操作者能安全地进行其它作业。

集成块NE555是一种时基集成电路，接成单稳态振荡器，选择定时元件电阻R6——11W1和电容C1的时间常数使之等于10毫秒，即为50周交流电半个波的周期。二极管，D1－4将60V电压整流、稳压管削波，变成幅度为5～6V的梯形波，梯形波的周期也是10毫秒。输送给集成块NE555的②脚作为同步触发电压。这样，使NE555的振荡波和主电源频率严格同步。调节开关K2，可改变脉冲触发波形的宽度，也就是改变移相范围。从③脚输出的是一个周期为10毫秒、但脉冲宽度变化的方波，经电容C3隔直作用、变压器B3得到的是一个陡俏的尖脉冲，经次级耦合给双向可控硅、决定双向可控硅导通和关闭以及导通角的大小、可控硅元件在此处是一物二用、二极管D1——D4是NE的触发信号整流器，二极管D5～D8是NE555的电源整流器。

并接在直流功率输出的80V电压是焊接机的空载电压作稳弧用，电阻R12是其限流电阻。钨极氩弧焊机在工作时由高频高压发生器经变压器B4串接在主回路，击穿钨极和工件之间的空气隙而引弧的。为防止高频高压串入整流器，变压器和其它电路，由电容C8、C9和高频扼流圈L2组成高频兀型旁路。