CN106425032A - 基于全波整流设计的电焊机用空载节能电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于全波整流设计的电焊机用空载节能电路,包括电源变压器T1、交流接触器KM、继电器K、直流电源电路、直流检测控制电路、电焊机变压器T2及电流互感器TA,直流电源电路内设置有整流桥UI、滤波电容C1、电阻R1、滤波电容C3及稳压芯片U1,整流桥UI的输入端与第一次级端W2相连接,电容C1并联在整流桥UI的输出端上,电容C3的第一端还与稳压芯片U1的输入端相连接,稳压芯片U1的输入端和接地端连接直流检测控制电路;利用整流堆、RCπ型滤波器及稳压芯片构成直流电源电路,能够为直流检测控制电路提供安全可靠的稳压直流电源,避免由于电压不稳定,而影响直流检测控制电路的灵敏性的情况发生。
Description
技术领域
本发明涉及材料科学技术等领域,具体的说,是基于全波整流设计的电焊机用空载节能电路。
背景技术
焊机就是为焊接提供一定特性的电源的电器,焊接由于灵活简单方便牢固可靠,焊接后甚至与母材同等强度的优点广泛用于各个工业领域,如航空航天,船舶,汽车,容器等。
电焊机(electric welding machine)实际上就是具有下降外特性的变压器,将220V和380V交流电变为低压的直流电,电焊机一般按输出电源种类可分为两种,一种是交流电源的;一种是直流电的。直流的电焊机可以说也是一个大功率的整流器,分正负极,交流电输入时,经变压器变压后,再由整流器整流,然后输出具有下降外特性的电源,输出端在接通和断开时会产生巨大的电压变化,两极在瞬间短路时引燃电弧,利用产生的电弧来熔化电焊条和焊材,冷却后来达到使它们结合的目的。焊接变压器有自身的特点,外特性就是在焊条引燃后电压急剧下降的特性。
电焊机的主要部件是一个降压变压器,次级线圈的两端是被焊接工件和焊条,工作时引燃电弧,在电弧的高温中将焊条熔接于工件的缝隙中。由于电焊变压器的铁芯有自身的特点,因此具有电压急剧下降的特性,即在焊条引燃后电压下降;在焊条被粘连短路时,电压更是急剧下降。
在焊接操作时,虽然电路中的电流处处相等,但由于各处的电阻不一样,在不固定接触处的电阻最大(这个电阻叫接触电阻),根据电流的热效应定律(也叫焦尔定律),即Q=IR.t可知:在电流相等时,则电阻越大的部位发热越高,因此在焊接时,焊条的触头也就是被接的金属体的接触处的接触电阻最大,则在这个部位产生的电热自然也就最多,加之焊条是熔点较低的合金,自然容易熔化。熔化后的合金焊条芯粘合在被焊物体上,冷却后便把焊接对象粘合在一块。
发明内容
本发明的目的在于提供基于全波整流设计的电焊机用空载节能电路,通过电源变压器T1、交流接触器KM、继电器K、直流电源电路、直流检测控制电路、电焊机变压器T2及电流互感器TA配合使用,能够当电焊机停止焊接(空载情况)时,不需要手动断电的情况下,在一定时间之后利用交流接触器、电流互感器及继电器之间的常开与常闭触头之间的配合,达到自动断电,从而起到节能的目的;在设置时,利用整流堆、RCπ型滤波器及稳压芯片构成直流电源电路,能够为直流检测控制电路提供安全可靠的稳压直流电源,避免由于电压不稳定,而影响直流检测控制电路的灵敏性的情况发生,整个结构具有设计科学,使用安全合理等特性。
本发明通过下述技术方案实现:基于全波整流设计的电焊机用空载节能电路,包括电源变压器T1、交流接触器KM、继电器K、直流电源电路、直流检测控制电路、电焊机变压器T2及电流互感器TA,交流接触器KM与继电器K的常开触头K1串联,且串联后的交流接触器KM和常开触头K1并联在电源变压器T1的初级端W1上,电源变压器T1的第一次级端W2与直流电源电路相连接,直流电源电路与直流检测控制电路相连接,直流检测控制电路连接电流互感器TA二次绕组,所述初级端W1通过交流接触器KM的常开触头KM1和电焊机变压器T2的初级端相连,电焊机变压器T2的次级端通过交流接触器KM的常闭触头KM2与电源变压器T1的第二次级端W3相连接,电焊机变压器T2的次级端与电流互感器TA一次绕组相连接;在所述直流电源电路内设置有整流桥UI、滤波电容C1、电阻R1、滤波电容C3及稳压芯片U1,整流桥UI的输入端与第一次级端W2相连接,电容C1并联在整流桥UI的输出端上,电容C1的第一端与电阻R1的第一端相连接,电阻R1的第二端与电容C3的第一端相连接,电容C1的第二端与电容C3的第二端相连接且与稳压芯片U1的接地端相连接,电容C3的第一端还与稳压芯片U1的输入端相连接,稳压芯片U1的输入端和接地端连接直流检测控制电路。
进一步的为更好地实现本发明,能够利用电流互感器对控制电路进行通断电,从而使得继电器K通断,进而有效结合继电器、交流接触器达到断开给电焊机变压器供电,以此达到节能的目的,特别采用下述设置结构:所述直流检测内设置有晶体管V1、电阻R1、晶体管V2、电位器RP、电容C2及二极管VD2,稳压芯片U1的输出端通过继电器K与晶体管V1的集电极相连接,稳压芯片U1的输出端还分别与晶体管V2的发射极、电容C2的第二端及电流互感器TA二次绕组的第二端相连接;电流互感器TA二次绕组的第一端通过二极管VD2与电位器RP的第二固定端相连接,电位器RP的可调端连接电容C2的第一端,电位器RP的第一固定端连接晶体管V2的基极,晶体管V2的集电极通过电阻R1与晶体管V1的基极相连接,晶体管V1的发射极连接稳压芯片U1的接地端。
进一步的为更好地实现本发明,特别采用下述设置结构:所述电容C2采用电解电容,且电容C2的正极与电流互感器TA二次绕组的第二端相连接,二极管VD2采用发光二极管,且二极管VD2的正极连接电位器RP。
进一步的为更好地实现本发明,能够利用电流互感器对控制电路进行通断电,从而使得继电器K通断,进而有效结合继电器、交流接触器达到断开给电焊机变压器供电,以此达到节能的目的,特别采用下述设置结构:所述电流互感器TA一次绕组的第一端分别与第二次级端W3的第二端和电焊机变压器T2的次级端的第一端相连接,第二次级端W3的第一端通过常闭触头KM2与电焊机变压器T2的次级端的第二端相连接。
进一步的为更好地实现本发明,能够利用电流互感器对控制电路进行通断电,从而使得继电器K通断,进而有效结合继电器、交流接触器达到断开给电焊机变压器供电,以此达到节能的目的,特别采用下述设置结构:电焊机变压器T2的初级端的第一端通过常开触头KM1与初级端W1的第二端相连接,初级端W1的第一端与电焊机变压器T2的初级端的第二端相连接,且在初级端W1的第一端与电焊机变压器T2的初级端的第二端相连接的线路上还设置有保险管FU。
进一步的为更好地实现本发明,能够利用开关Q总控电焊机的通断电,特别采用下述设置结构:在电焊机变压器T2的初级端和电源变压器T1的初级端与交流电源相连接的线路上还设置有开关Q。
进一步的为更好地实现本发明,能够实现有效的电焊焊接,特别采用下述设置结构:所述电流互感器TA一次绕组的第二端连接有用于携夹焊条的焊把A,所述电焊机变压器T2的次级端的第二端上连接有焊件B。
本发明与现有技术相比,具有以下优点及有益效果:
本发明通过电源变压器T1、交流接触器KM、继电器K、直流电源电路、直流检测控制电路、电焊机变压器T2及电流互感器TA配合使用,能够当电焊机停止焊接(空载情况)时,不需要手动断电的情况下,在一定时间之后利用交流接触器、电流互感器及继电器之间的常开与常闭触头之间的配合,达到自动断电,从而起到节能的目的;在设置时,利用整流堆、RCπ型滤波器及稳压芯片构成直流电源电路,能够为直流检测控制电路提供安全可靠的稳压直流电源,避免由于电压不稳定,而影响直流检测控制电路的灵敏性的情况发生,整个结构具有设计科学,使用安全合理等特性。
本发明在使用时,可以通过调节RP的阻值,进而达到调整V2的灵敏性,最终达到高灵敏度的自动断电的目的,起到有效节能的效果。
本发明能够在一定时间未焊接操作的情况下,进行自动断电,从而达到节能的目的。
附图说明
图1为本发明的电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明,但本发明的实施方式不限于此。
实施例1:
基于全波整流设计的电焊机用空载节能电路,通过电源变压器T1、交流接触器KM、继电器K、直流电源电路、直流检测控制电路、电焊机变压器T2及电流互感器TA配合使用,能够当电焊机停止焊接(空载情况)时,不需要手动断电的情况下,在一定时间之后利用交流接触器、电流互感器及继电器之间的常开与常闭触头之间的配合,达到自动断电,从而起到节能的目的;在设置时,利用整流堆、RCπ型滤波器及稳压芯片构成直流电源电路,能够为直流检测控制电路提供安全可靠的稳压直流电源,避免由于电压不稳定,而影响直流检测控制电路的灵敏性的情况发生,整个结构具有设计科学,使用安全合理等特性,如图1所示,特别采用下述设置结构:包括电源变压器T1、交流接触器KM、继电器K、直流电源电路、直流检测控制电路、电焊机变压器T2及电流互感器TA,交流接触器KM与继电器K的常开触头K1串联,且串联后的交流接触器KM和常开触头K1并联在电源变压器T1的初级端W1上,电源变压器T1的第一次级端W2与直流电源电路相连接,直流电源电路与直流检测控制电路相连接,直流检测控制电路连接电流互感器TA二次绕组,所述初级端W1通过交流接触器KM的常开触头KM1和电焊机变压器T2的初级端相连,电焊机变压器T2的次级端通过交流接触器KM的常闭触头KM2与电源变压器T1的第二次级端W3相连接,电焊机变压器T2的次级端与电流互感器TA一次绕组相连接;在所述直流电源电路内设置有整流桥UI、滤波电容C1、电阻R1、滤波电容C3及稳压芯片U1,整流桥UI的输入端与第一次级端W2相连接,电容C1并联在整流桥UI的输出端上,电容C1的第一端与电阻R1的第一端相连接,电阻R1的第二端与电容C3的第一端相连接,电容C1的第二端与电容C3的第二端相连接且与稳压芯片U1的接地端相连接,电容C3的第一端还与稳压芯片U1的输入端相连接,稳压芯片U1的输入端和接地端连接直流检测控制电路。
实施例2:
本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化,如图1所示,进一步的为更好地实现本发明,能够利用电流互感器对控制电路进行通断电,从而使得继电器K通断,进而有效结合继电器、交流接触器达到断开给电焊机变压器供电,以此达到节能的目的,特别采用下述设置结构:所述直流检测内设置有晶体管V1、电阻R1、晶体管V2、电位器RP、电容C2及二极管VD2,稳压芯片U1的输出端通过继电器K与晶体管V1的集电极相连接,稳压芯片U1的输出端还分别与晶体管V2的发射极、电容C2的第二端及电流互感器TA二次绕组的第二端相连接;电流互感器TA二次绕组的第一端通过二极管VD2与电位器RP的第二固定端相连接,电位器RP的可调端连接电容C2的第一端,电位器RP的第一固定端连接晶体管V2的基极,晶体管V2的集电极通过电阻R1与晶体管V1的基极相连接,晶体管V1的发射极连接稳压芯片U1的接地端。
实施例3:
本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化,如图1所示,进一步的为更好地实现本发明,特别采用下述设置结构:所述电容C2采用电解电容,且电容C2的正极与电流互感器TA二次绕组的第二端相连接,二极管VD2采用发光二极管,且二极管VD2的正极连接电位器RP。
实施例4:
本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化,如图1所示,进一步的为更好地实现本发明,能够利用电流互感器对控制电路进行通断电,从而使得继电器K通断,进而有效结合继电器、交流接触器达到断开给电焊机变压器供电,以此达到节能的目的,特别采用下述设置结构:所述电流互感器TA一次绕组的第一端分别与第二次级端W3的第二端和电焊机变压器T2的次级端的第一端相连接,第二次级端W3的第一端通过常闭触头KM2与电焊机变压器T2的次级端的第二端相连接。
实施例5:
本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化,如图1所示,进一步的为更好地实现本发明,能够利用电流互感器对控制电路进行通断电,从而使得继电器K通断,进而有效结合继电器、交流接触器达到断开给电焊机变压器供电,以此达到节能的目的,特别采用下述设置结构:电焊机变压器T2的初级端的第一端通过常开触头KM1与初级端W1的第二端相连接,初级端W1的第一端与电焊机变压器T2的初级端的第二端相连接,且在初级端W1的第一端与电焊机变压器T2的初级端的第二端相连接的线路上还设置有保险管FU。
实施例6:
本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化,如图1所示,进一步的为更好地实现本发明,能够利用开关Q总控电焊机的通断电,特别采用下述设置结构:在电焊机变压器T2的初级端和电源变压器T1的初级端与交流电源相连接的线路上还设置有开关Q,所述交流电源为380V动力电。
实施例7:
本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化,如图1所示,进一步的为更好地实现本发明,能够实现有效的电焊焊接,特别采用下述设置结构:所述电流互感器TA一次绕组的第二端连接有用于携夹焊条的焊把A,所述电焊机变压器T2的次级端的第二端上连接有焊件B。
在使用时,当开关Q闭合后,交流380V电压经电源变压器T1降压、整流堆UI(优选采用桥式整流堆)整流及电容C1、电阻R1和电容C3组成的RCπ型滤波器滤波后,通过稳压芯片U1(优选才有LM78系列三端稳压器)稳压输出后为直流检测控制电路提供工作电压(优选为+24V)。此时交流接触器KM处于释放状态,电焊机变压器T2不通电。
焊接时,焊把A上的焊条与焊件B接触,相当于将电源变压器T1的第二次级端W3绕组短路,短路电流流过电流互感器TA的一次绕组时,在电流互感器TA的二次绕组产生感应电压,此感应电压经二极管VD2(同时起到监测控制电路是否正常工作的作用)整流及电容C2滤波后,通过电位器RP加至晶体管V2的基极,使晶体管V2和晶体管V1导通,继电器K通电吸合,继电器K的常开触头K1接通,交流接触器KM通电吸合,交流接触器KM的常开触头KM1接通,交流接触器KM的常闭触头KM2断开,电焊机变压器T2通电工作,可以进行正常焊接操作。焊接过程中出现短时间停焊时,由于电容C2的延时作用,晶体管V1和晶体管V2仍维持导通状态。若停焊时间超过一定时间(优选设置为1~2min),电容C2放电完毕,则晶体管V2和晶体管V1截止,继电器K和交流接触器KM释放,电焊机变压器T2进入断电节能状态。再次焊接时,将焊条与焊件接触即可。
调节电位器RP的阻值,可改变晶体管V2动作的灵敏度。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明做任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化,均落入本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.基于全波整流设计的电焊机用空载节能电路,其特征在于:包括电源变压器T1、交流接触器KM、继电器K、直流电源电路、直流检测控制电路、电焊机变压器T2及电流互感器TA,交流接触器KM与继电器K的常开触头K1串联,且串联后的交流接触器KM和常开触头K1并联在电源变压器T1的初级端W1上,电源变压器T1的第一次级端W2与直流电源电路相连接,直流电源电路与直流检测控制电路相连接,直流检测控制电路连接电流互感器TA二次绕组,所述初级端W1通过交流接触器KM的常开触头KM1和电焊机变压器T2的初级端相连,电焊机变压器T2的次级端通过交流接触器KM的常闭触头KM2与电源变压器T1的第二次级端W3相连接,电焊机变压器T2的次级端与电流互感器TA一次绕组相连接;在所述直流电源电路内设置有整流桥UI、滤波电容C1、电阻R1、滤波电容C3及稳压芯片U1,整流桥UI的输入端与第一次级端W2相连接,电容C1并联在整流桥UI的输出端上,电容C1的第一端与电阻R1的第一端相连接,电阻R1的第二端与电容C3的第一端相连接,电容C1的第二端与电容C3的第二端相连接且与稳压芯片U1的接地端相连接,电容C3的第一端还与稳压芯片U1的输入端相连接,稳压芯片U1的输入端和接地端连接直流检测控制电路。
2.根据权利要求1所述的基于全波整流设计的电焊机用空载节能电路,其特征在于:所述直流检测内设置有晶体管V1、电阻R1、晶体管V2、电位器RP、电容C2及二极管VD2,稳压芯片U1的输出端通过继电器K与晶体管V1的集电极相连接,稳压芯片U1的输出端还分别与晶体管V2的发射极、电容C2的第二端及电流互感器TA二次绕组的第二端相连接;电流互感器TA二次绕组的第一端通过二极管VD2与电位器RP的第二固定端相连接,电位器RP的可调端连接电容C2的第一端,电位器RP的第一固定端连接晶体管V2的基极,晶体管V2的集电极通过电阻R1与晶体管V1的基极相连接,晶体管V1的发射极连接稳压芯片U1的接地端。
3.根据权利要求2所述的基于全波整流设计的电焊机用空载节能电路,其特征在于:所述电容C2采用电解电容,且电容C2的正极与电流互感器TA二次绕组的第二端相连接,二极管VD2采用发光二极管,且二极管VD2的正极连接电位器RP。
4.根据权利要求3所述的基于全波整流设计的电焊机用空载节能电路,其特征在于:所述电流互感器TA一次绕组的第一端分别与第二次级端W3的第二端和电焊机变压器T2的次级端的第一端相连接,第二次级端W3的第一端通过常闭触头KM2与电焊机变压器T2的次级端的第二端相连接。
5.根据权利要求4所述的基于全波整流设计的电焊机用空载节能电路,其特征在于:电焊机变压器T2的初级端的第一端通过常开触头KM1与初级端W1的第二端相连接,初级端W1的第一端与电焊机变压器T2的初级端的第二端相连接,且在初级端W1的第一端与电焊机变压器T2的初级端的第二端相连接的线路上还设置有保险管FU。
6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的基于全波整流设计的电焊机用空载节能电路,其特征在于:在电焊机变压器T2的初级端和电源变压器T1的初级端与交流电源相连接的线路上还设置有开关Q。
7.根据权利要求4或5所述的基于全波整流设计的电焊机用空载节能电路,其特征在于:所述电流互感器TA一次绕组的第二端连接有用于携夹焊条的焊把A,所述电焊机变压器T2的次级端的第二端上连接有焊件B。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20170222 |