专利名称：硅整流电焊机脉冲控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及具有脉冲电流的电弧焊装置，适用于部分内反馈磁放大器式硅整流电焊机。
低频脉冲钨极氩弧焊机虽然具有能耗低、热影响区窄、可以焊接薄件和超薄件、且焊缝成形好的特点，但价格高，对用户来讲，一次性投资大。而广泛使用、价格低的部分内反馈磁放大器式硅整流电焊机，却不能焊接薄件。
本实用新型的目的是设计一种能使部分内反馈磁放大器式硅整流电焊机代替低频脉冲钨极氩弧焊机的脉冲控制器。
这种脉冲控制器包括在硅整流电焊机的电流控制电路中的桥式整流器之后串接的可控硅，在可控硅的触发电极上接有触发回路；该触发回路包括由第一单稳态电路、与第一单稳态电路的触发端连接的电源控制继电器、与第一单稳态电路的输出端连接的负载继电器和电源转换开关构成的程序控制电路；由无稳态多谐振荡器构成的主脉冲发生器；与主脉冲发生器的输出端连接由第二单稳态电路构成的尖峰脉冲发生器；由射极跟随器构成且它的输入端与负载继电器的控制触点连接的控制信号合成器，负载继电器的控制触点与电源控制继电器的一组常开触点、主脉冲发生器的输出端、尖峰脉冲发生器的输出端连接；由第三单稳态电路构成且在它的时间常数端通过一放大电路与控制信号合成器的输出端连接的移相电路；由三极管开关电路构成且它的输入端与硅整流电焊机电流控制电路中的桥式整流器的输出端连接、它的输出端与第三单稳态电路的触发端连接的同步电路；与移相电路的输出端连接由第四单稳态电路构成的触发脉冲形成电路；与触发脉冲形成电路的输出端连接由射极跟随器和脉冲变压器构成的触发脉冲输出电路；由电源变压器、桥式整流器和滤波电容构成的上述电路的直流电源供电电路。
由于这种脉冲控制器的可控硅是串接在部分内反馈磁放大器式硅整流电焊机的电流控制电路中，依据被焊接物件的需要，通过本控制器触发回路输出的触发脉冲相位的变化，改变可控硅的导通角，调整激磁电流的大小，使硅整流电焊机的焊接回路输出所需要的焊接电流，因而拓宽了部分内反馈磁放大器式硅整流电焊机的应用范围，可以代替低频脉冲钨极氩弧焊机使用。由于磁放大器的电磁惯性，使得焊接电流的脉冲前沿不陡、后沿缓降，不陡的前沿使电弧柔合，焊缝成型好；缓降的后沿有利于熔池缓冷，避免裂纹。
附图示出了硅整流电焊机脉冲控制器的实施例，其中
图1是实施例与硅整流电焊机的电流控制电路连接关系的电原理图，图2是直流电源供电电路的电原理图，图3是触发回路的电原理图，图4是触发回路各点的波形对应图，图5是部分内反馈磁放大器式硅整流电焊机输出电流的波形图。
在本实施例中，硅整流电焊机脉冲控制器包括在硅整流电焊机的电流控制电路中的桥式整流器之后串接的可控硅SCR、二极管D1、D2、电流表A，在可控硅SCR的触发电极上接有触发回路，该触发回路包括程序控制电路(1)、主脉冲发生器(2)、尖峰脉冲发生器(3)、控制信号合成器(4)、移相电路(5)、同步电路(6)、触发脉冲形成电路(7)、触发脉冲输出电路(8)和直流电源供电电路(9)。程序控制电路(1)由IC1及外围元件构成的第一单稳态电路、电源控制继电器J1及与J1串连的控制开关NK、负载继电器J2、电源转换开关K6构成，IC1的触发端脚2通过微分电路C3、R3与J1的常开触点J1－1、J1－2连接，常闭触点J1－3接在IC1的时间常数端脚6上，负载继电器J2接在IC1的输出端脚3上。主脉冲发生器(2)由IC2及外围元件组成的无稳态多谐振荡器构成，尖峰脉冲发生器(3)由IC3及外围元件组成的第二单稳态电路构成，主脉冲发生器(2)的输出端与尖峰脉冲发生器(3)的输入端之间串接有由T1、R8、R9构成的隔离器(10)和由T2、R10、R11构成的反相器(11)。控制信号合成器(4)由射极跟随器T3构成，它的输入端与J2的控制触点连接，该控制触点的常开触点上接有起始电流调节器(12)，起始电流调节器(12)由一端与J1－1连接、另一端接地、且串连在一起的K2、Rw5、Rw9、R14和一端与Rw9的动臂连接、另一端与J2的常开触点连接的D14构成，该控制触点的常闭触点上并联有基值电流调节器(13)、主脉冲调节器(14)和尖峰脉冲调节器(15)，基值电流调节器(13)由一端与J1－1连接、另一端接地、且串联在一起的K3、Rw6、Rw10、R15和一端与Rw10的动臂连接、另一端与J2的常闭触点连接的D15构成，主脉冲调节器(14)由一端与主脉冲发生器(2)的输出端连接、另一端接地、且串连在一起的K4、Rw7、Rw11、Rw16和一端与Rw11的动臂连接、另一端与J2的常闭触点连接的D16构成，尖峰脉冲调节器(15)由一端与尖峰脉冲发生器(3)的输出端连接、另一端接地、且串联在一起的K5、Rw8、Rw12、R17和一端与Rw12的动臂连接、另一端与J2的常闭触点连接的D17构成。移相电路(5)由第三单稳态电路IC4和在它的时间常数端连接的放大器T4、T5构成，T4的输入端与T3的输出端连接，放大器T5的动态等效电阻值随T3输出的控制信号的强弱而变化，从而改变IC4构成的单稳态电路的时间常数，使它产生的脉冲宽度随控制信号的强弱而相应的改变。同步电路(6)接在IC4的触发端脚2和硅整流电焊机电流控制电路中的桥式整流器之间，它是由T6、T7、D19、C14、R27组成的开关电路构成。触发脉冲形成电路(7)由IC5及其外围元件组成的第四单稳态电路构成，它的触发端与IC4的输出端连接，它的输出端与触发脉冲输出电路(8)连接。触发脉冲输出电路(8)由射极跟随器T8和在它的输出端连接的脉冲变压器Bm构成，Bm的输出端接在SCR的触发电极上。直流电源供电电路(9)由电源变压器B、在B的次级绕阻上连接的桥式整流器D4～D7和滤波电容C1构成，为了稳定直流输出电压，在桥式整流器D4～D7的输出端接有三端集成稳压器CW。
这种硅整流电焊机脉冲控制器的工作过程是接通电源，直流电源供电电路(9)输出直流供电电压，并由发光二极管LED发光指示。在K6位于2挡的予检位置时，先将K2置于2挡予检位置，调整Rw9，确定焊接的起始电流控制信号的大小，数值由电流表A指示，再将K2置于1挡焊接位置；按上述的方法依次分别将K3、K4、K5由1挡焊接位置置于2挡予检位置，调整相应的电位器，确定焊接的基值电流、主脉冲、尖峰脉冲控制信号的大小，满足被焊接物件对焊接电流的要求，每调整完一项，相应的开关再恢复到1挡的焊接位置。予检完毕，将K6置于1挡焊接位置，然后，根据需要分别调整Rw1～Rw4，以确定起始电流、主脉冲、基值电流、尖峰脉冲的作用时间，再接通NK，J1中有电流流过，J1动作，J1－1吸合，向触发回路供电，J1－3断开，J1－2吸合，IC1被触发，输出一方波，J2中有电流流过，J2动作，常开触点H2闭合，T3输出起始电流控制信号，经过一段时间1.1(R4＋Rw1)C5后，IC1无输出，J2失压，常闭触点H1闭合，T3输出由基值电流控制信号、IC2产生的主脉冲控制信号、IC3产生的尖峰脉冲控制信号组成的合成信号，该合成信号加到移相电路(5)的T4输入端，T4、T5组成一直接耦合直流放大电路，T5的动态等效电阻随上述合成控制信号的强弱而改变，因而改变IC4构成的单稳态电路的时间常数，使IC4输出的方波脉冲的宽度随之改变，在该方波脉冲的后沿触发IC5而产生的触发脉冲也随之前移或后移，起到移相作用，前移时，SCR提前触发，焊接电流大；后移时，SCR推后触发，焊接电流就小。IC4的工作靠同步电路(6)在全波整流电压信号到零点的瞬间，C14放电，T7、T6导通，产生一方波脉冲，经C13、R23微分后产生的负尖峰脉冲来触发。当焊接结束后，断开NK，J1失压，J1－1、J1－2断开，J1－3闭合，C5迅速放电，为下次焊接做好准备。
在本实施例中，主要元器件的规格型号选择如下SCR3CT5IC1～IC5NE555CWCW7815A5AT1、T2、T4、T63DG6T3、T7、T83DG12B
T53CG6Dw12CW57D1、D2、D36AL04D4～D7IN4003D8～D252CK1J1、J2JRX－13F
权利要求1.一种硅整流电焊机脉冲控制器，其特征是包括在硅整流电焊机的电流控制电路中的桥式整流器之后串接的可控硅SCR，在可控硅SCR的触发电极上接有触发回路，该触发回路包括由第一单稳态电路IC1、与第一单稳态电路IC1的触发端连接的电源控制继电器J1、与第一单稳态电路IC1的输出端连接的负载继电器J2和电源转换开关K6构成的程序控制电路(1)；由无稳态多谐振荡器IC2构成的主脉冲发生器(2)；与主脉冲发生器(2)的输出端连接由第二单稳态电路IC3构成的尖峰脉冲发生器(3)；由射极跟随器T3构成且它的输入端与负载继电器J2的控制触点连接的控制信号合成器(4)，负载继电器J2的控制触点与电源控制继电器J1的一组常开触点J1-1、主脉冲发生器(2)的输出端、尖峰脉冲发生器(3)的输出端连接；由第三单稳态电路IC4构成且在它的时间常数端通过T4、T5组成的直接耦合放大电路与控制信号合成器(4)的输出端连接的移相电路(5)；由三极管开关电路T6、T7构成且它的输入端与硅整流电焊机电流控制电路中的桥式整流器的输出端连接、它的输出端与第三单稳态电路IC4的触发端连接的同步电路(6)；与移相电路(5)的输出端连接由第四单稳态电路IC5构成的触发脉冲形成电路(7)；与触发脉冲形成电路(7)的输出端连接由射极跟随器T8和脉冲变压器Bm构成的触发脉冲输出电路(8)；与电源变压器B、桥式整流器D4～D7和滤波电容C1构成的上述电路的直流电源供电电路(9)。
2.按照权利要求1所说的硅整流电焊机脉冲控制器，其特征是主脉冲发生器(2)的输出端与尖峰脉冲发生器(3)的输入端之间串接有由T1、R8、R9构成的隔离器(10)和由T2、R10、R11构成的反相器(11)。
3.按照权利要求1所说的硅整流电焊机脉冲控制器，其特征是负载继电器J2的控制触点上接有起始电流调节器(12)，起始电流调节器(12)由一端与J1－1连接另一端接地、且串联在一起的K2、Rw5、Rw9、R14和一端与Rw9的动臂连接、另一端与常开触点连接的D14构成，该控制触点的常闭触点上并联有基值电流调节器(13)、主脉冲调节器(14)和尖峰脉冲调节器(15)。基值电流调节器(13)由一端与J1－1连接、另一端接地且串接在一起的K3、Rw6、Rw10、R15和一端与Rw10的动臂连接、另一端与常闭触点连接的D15构成，主脉冲调节器(14)由一端与主脉冲发生器(2)的输出端连接、另一端接地、且串联在一起的K4、Rw7、Rw11、R16和一端与Rw11的动臂连接、另一端与常闭触点连接的D16构成，尖峰脉冲调节器(15)由一端与尖峰脉冲发生器(3)的输出端连接、另一端接地、且串联在一起的K5、Rw8、Rw12、R7和一端与Rw12的动臂连接、另一端与常闭触点连接的D17构成。
4.按照权利要求1所说的硅整流电焊机脉冲控制器，其特征是在桥式整流器D4～D7的输出端接有三端集成稳压器CW。
专利摘要硅整流电焊机脉冲控制器涉及具有脉冲电流的电弧焊装置，它包括在硅整流电焊机的电流控制电路中的桥式整流器之后串接的可控硅，在可控硅的触发电极上接有触发回路，该触发回路包括程序控制电路、主脉冲发生器、尖峰脉冲发生器、控制信号合成器、移相电路、同步电路、触发脉冲形成电路和触发脉冲输出电路。将这种控制器装在部分内反馈磁放大器式硅整流电焊机上，拓宽了应用范围，可以代替低频脉冲钨极氩弧焊机使用。
文档编号B23K9/09GK2140280SQ9221982
公开日1993年8月18日 申请日期1992年9月22日 优先权日1992年9月22日
发明者邹爱民, 陈安方 申请人:邹爱民