专利名称：射频吸收式电焊机微控制节能补偿器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电焊机用节能控制装置，尤其是射频吸收式电焊机微控制节能补偿器。
背景技术：
常规交直流电焊机在使用时由于焊接工艺的关系均存在着一定比例的空载电流(与电焊机暂载率有关)，同时，由于电焊机是一种功率因数较低电感设备，所以在焊接工件时就会消耗大量的无功电流，造成电能的浪费。
发明内容
为了克服现有技术中电焊机在使用过程中的不足，本实用新型提供一种射频吸收式电焊机微控制节能补偿器，该节能补偿器的具有投切精确、能够有效地避免大量无功电流的产生等特点。
本实用新型的目的是按以下方式实现的，射频吸收式电焊机微控制节能补偿器包括传感器模块A、处理器模块B、过零控制模块C和电源控制模块D，传感器模块A、处理器模块B和过零控制模块C串接在一起又后分别与电源控制模块D相连接，其中，传感器模块A由电阻R1、R2、电容C1-C4、二极管D1、D2、三极管V1、变压器T1和集成电路U1A构成，电容C1、集成电路U1A、电阻R2依次顺序串接在地线和三极管V1的基极之间，电阻R1并接在集成电路U1A的两端，三极管V1的集电极与电源控制模块D中集成稳压器U3的3脚相接，三极管V1的发射极通过变压器T1初级绕阻与地线相接，电容C4、二极管D1、电容C3、C2依次顺序串接在变压器T1的次级绕阻两端，二极管D2并接在二极管D1与电容C3的串接电路的两端，变压器T1的两绕阻串接在一起，电容C2、C3的中间接点与接插件J3的7、8脚相接；
处理器模块B由集成电路U1、U2、电阻R5-R17、R20-R30、滑动变阻器R18、R19、电容C16-C26、晶振X1、运算放大器U6A、U6B、U6C、U6D、光耦合器GO1、开关SW1、SW2和接插件L1、L2组成，电阻R12、R13串接在二极管D1与运算放大器U6D的10脚之间，电容C16与电阻R14并接后一端接地线，另一端与电阻R12、R13的中间接点相接，电容C17与电阻R15并接后一端接地线，另一端串接电阻R17与运算放大器U6C的8脚相接，电阻R16串接在电阻R17与电源控制模块D中接插件J3的1脚之间，滑动变阻器R18的固定端并接在地线与电源VCC之间，滑动端与运算放大器U6D的11脚相接，滑动变阻器R19的固定端并接在地线与电源VCC之间，滑动端与运算放大器U6C的9脚相接，电容C18与电阻R20串接在运算放大器U6D的13脚与电源VCC之间，电容C19与电阻R21串接在运算放大器U6C的14脚与电源VCC之间；光耦合器GO1的各脚与其它元件的连接是1脚、3脚分别通过电阻R23、R22与电源VCC相接，2脚、4脚分别与运算放大器U6C的14脚、U6D的13脚相接，5脚、7脚与地线相接，6脚和集成电路U1的9脚及接插件L2的7脚相并接，8脚和集成电路U1的8脚及接插件L2的6脚相并接；集成电路U1的各脚与其它元件的连接是1脚串接电容C22后与运算放大器U6A的2脚、U6B的6脚相并接，电阻R27、R28并接在运算放大器U6A的3脚和5脚之间，电阻R29与电容C21并接在运算放大器U6A的12脚和5脚之间，运算放大器U6A的12脚与地线相接，运算放大器U6A的4脚、5脚、U6B的7脚相并接后通过电容C20与集成电路U1的6脚及接插件L2的4脚相接，电容C23、电阻R30串接在运算放大器U6B的1脚和U6A的5脚之间，2脚与开关SW2的1、4脚与相接，SW2的2、3脚接地线，20脚、接插件L1的3脚、8脚分别与电源VCC相接，电容C24、电阻R25串接在电源VCC与地线之间，开关SW1的2、3脚与电源VCC相接，1、4脚串接电阻R24后与电容C24和电阻R25的中间接点相接，3脚、7脚分别与接插件L2的3脚、5脚相接，11脚与电源控制模块D中光耦合器GO2的4脚相接，
12-18脚分别通过电阻R11-R5与接插件L1的7脚、6脚、4脚、2脚、1脚、9脚、10脚相接，19脚与接插件L2的2脚、集成电路U2的1脚、13脚相并接，晶振X1、电容C26串接后与电容C25并接在集成电路U1的5脚和地线之间，集成电路U1的4脚与电容C26、晶振X1的中间接点相接；集成电路U2的各脚与其它元件的连接是3、5、9、11脚并接在一起，2脚与过零控制模块C中集成电路M3的2脚相接，7脚与脚地线相接，12脚与电源控制模块D中接插件J3的2，3脚相接，14脚与电源VCC相接；接插件L2的1脚与电源VCC相接，电阻R26接在电源VCC与过零控制模块C中集成电路M1的1脚之间；过零控制模块C由集成电路M1-M3、电阻R31-R39、电容C27-C29、双向晶闸管VD1-VD3构成，集成电路M1的2脚与M2的1脚相接，电阻R31、双向晶闸管VD1的主端子、电阻R33依次顺序串接在集成电路M1的4脚、6脚之间，电阻R31、双向晶闸管VD1的中间接点与电源控制模块D中接插件J2的5、6脚相接，双向晶闸管VD1、电阻R33的中间接点与接插件J2的1、2脚相接，电阻R32、电容C27串接后并接在双向晶闸管VD1的两个主端子之间，双向晶闸管VD1的控制极与集成电路M1的6脚相接；集成电路M2的2脚与M3的1脚相接，电阻R34、双向晶闸管VD2的主端子、电阻R36依次顺序串接在集成电路M2的4脚、6脚之间，电阻R34、双向晶闸管VD2的中间接点与接插件J2的5、6脚相接，双向晶闸管VD2、电阻R36的中间接点与接插件J2的1、2脚相接，电阻R35、电容C28串接并接在双向晶闸管VD2的两个主端子之间，双向晶闸管VD2的控制极与集成电路M2的6脚相接；电阻R37、双向晶闸管VD3的主端子、电阻R39依次顺序串接在集成电路M3的4脚、6脚之间，电阻R37、双向晶闸管VD3的中间接点与接插件J2的5、6脚相接，双向晶闸管VD3、电阻R39的中间接点与接插件J2的1、2脚相接，电阻R38、电容C29串接后并接在双向晶闸管VD3的两个主端子之间，双向晶闸管VD3的控制极与集成电路M3的6脚相接，电源控制模块D由电阻R3、R4、电容C5-C15、接插件J1-J3、光耦合器GO2、集成稳压器U3、U4和整流器ZL1构成，整流器ZL1的1脚和2脚之间、2脚和4脚之间、4脚和3脚之间、3脚和1脚之间分别通过电容C5-C8相接，并且整流器ZL1的1脚、2脚、3脚、4脚分别与集成稳压器U3的1脚、接插件J1的1脚、2脚及地线相接；光耦合器GO2的各脚与其它元件的联接是1脚通过电阻R3与接插件J1的1脚相接，2脚与插件J1的2脚相接，3脚接地线，4脚串接电阻R4后与电源VCC相接；集成稳压器U3的1脚通过电容C9与地线相接，集成稳压器U3的3脚与集成稳压器U4的1脚相接后通过电容C10接地线，集成稳压器U3的2脚和集成稳压器U4的2脚均直接与地线相接，集成稳压器U4的3脚接电源VCC，电容C11-C15并接在电源VCC与地线之间；接插件J3的4脚-6脚与地线相接。
当电焊机焊丝与工件脱离接触处于空载状态时，传感器感知并传送至处理器模块进行处理，经滤波运算确认后向过零控制模块发送断开电源指令，过零控制模块确认电流过零既断开电焊机一次侧电源以确保电焊机空载无电能消耗。反之，当焊丝与工件接触电焊机处于欲焊接状态时，传感器感知并传送至单片微处理单元进行处理，经滤波运算确认后向过零控制模块发送接通电源指令，过零控制模块确认电压过零开通电焊机一次侧电源以确保焊接起弧，同时接通补偿电路对电焊机所需无功电流进行合理补偿，使电焊机起弧顺畅，焊接平稳。
本实用新型的射频吸收式电焊机微控制节能补偿器和现有技术相比，具有以下突出的有益效果(1)采用模糊算法，具有人工智能，投切精确的特点；(2)在接通电焊机一次侧电源以确保焊接起弧的同时，可以自动接通补偿电路对电焊机所需无功电流进行合理补偿，使电焊机起弧顺畅，焊接平稳。
附图1为射频吸收式电焊机微控制节能补偿器的电路原理框图；
附图2为射频吸收式电焊机微控制节能补偿器的工艺框图；附图3为射频吸收式电焊机微控制节能补偿器的电路结构示意图。
具体实施方式
参照说明书附图对本实用新型的射频吸收式电焊机微控制节能补偿器作以下详细地说明。
本实用新型的射频吸收式电焊机微控制节能补偿器，由传感器模块A、处理器模块B、过零控制模块C和电源控制模块D，其特征在于传感器模块A、处理器模块B和过零控制模块C串接在一起又后分别与电源控制模块D相连接，其中，传感器模块A由电阻R1、R2、电容C1-C4、二极管D1、D2、三极管V1、变压器T1和集成电路U1A构成，电容C1、集成电路U1A、电阻R2依次顺序串接在地线和三极管V1的基极之间，电阻R1并接在集成电路U1A的两端，三极管V1的集电极与电源控制模块D中集成稳压器U3的3脚相接，三极管V1的发射极通过变压器T1初级绕阻与地线相接，电容C4、二极管D1、电容C3、C2依次顺序串接在变压器T1的次级绕阻两端，二极管D2并接在二极管D1与电容C3的串接电路的两端，变压器T1的两绕阻串接在一起，电容C2、C3的中间接点与接插件J3的7、8脚相接；处理器模块B由集成电路U1、U2、电阻R5-R17、R20-R30、滑动变阻器R18、R19、电容C16-C26、晶振X1、运算放大器U6A、U6B、U6C、U6D、光耦合器GO1、开关SW1、SW2和接插件L1、L2组成，电阻R12、R13串接在二极管D1与运算放大器U6D的10脚之间，电容C16与电阻R14并接后一端接地线，另一端与电阻R12、R13的中间接点相接，电容C17与电阻R15并接后一端接地线，另一端串接电阻R17与运算放大器U6C的8脚相接，电阻R16串接在电阻R17与电源控制模块D中接插件J3的1脚之间，滑动变阻器R18的固定端并接在地线与电源VCC之间，滑动端与运算放大器U6D的11脚相接，滑动变阻器R19的固定端并接在地线与电源VCC之间，滑动端与运算放大器U6C的9脚相接，电容C18与电阻R20串接在运算放大器U6D的13脚与电源VCC之间，电容C19与电阻R21串接在运算放大器U6C的14脚与电源VCC之间；光耦合器GO1的各脚与其它元件的连接是1脚、3脚分别通过电阻R23、R22与电源VCC相接，2脚、4脚分别与运算放大器U6C的14脚、U6D的13脚相接，5脚、7脚与地线相接，6脚和集成电路U1的9脚及接插件L2的7脚相并接，8脚和集成电路U1的8脚及接插件L2的6脚相并接；集成电路U1的各脚与其它元件的连接是1脚串接电容C22后与运算放大器U6A的2脚、U6B的6脚相并接，电阻R27、R28并接在运算放大器U6A的3脚和5脚之间，电阻R29与电容C21并接在运算放大器U6A的12脚和5脚之间，运算放大器U6A的12脚与地线相接，运算放大器U6A的4脚、5脚、U6B的7脚相并接后通过电容C20与集成电路U1的6脚及接插件L2的4脚相接，电容C23、电阻R30串接在运算放大器U6B的1脚和U6A的5脚之间，2脚与开关SW2的1、4脚与相接，SW2的2、3脚接地线，20脚、接插件L1的3脚、8脚分别与电源VCC相接，电容C24、电阻R25串接在电源VCC与地线之间，开关SW1的2、3脚与电源VCC相接，1、4脚串接电阻R24后与电容C24和电阻R25的中间接点相接，3脚、7脚分别与接插件L2的3脚、5脚相接，11脚与电源控制模块D中光耦合器GO2的4脚相接，12-18脚分别通过电阻R11-R5与接插件L1的7脚、6脚、4脚、2脚、1脚、9脚、10脚相接，19脚与接插件L2的2脚、集成电路U2的1脚、13脚相并接，晶振X1、电容C26串接后与电容C25并接在集成电路U1的5脚和地线之间，集成电路U1的4脚与电容C26、晶振X1的中间接点相接；集成电路U2的各脚与其它元件的连接是3、5、9、11脚并接在一起，2脚与过零控制模块C中集成电路M3的2脚相接，7脚与脚地线相接，12脚与电源控制模块D中接插件J3的2，3脚相接，14脚与电源VCC相接；接插件L2的1脚与电源VCC相接，电阻R26接在电源VCC与过零控制模块C中集成电路M1的1脚之间；
过零控制模块C由集成电路M1-M3、电阻R31-R39、电容C27-C29、双向晶闸管VD1-VD3构成，集成电路M1的2脚与M2的1脚相接，电阻R31、双向晶闸管VD1的主端子、电阻R33依次顺序串接在集成电路M1的4脚、6脚之间，电阻R31、双向晶闸管VD1的中间接点与电源控制模块D中接插件J2的5、6脚相接，双向晶闸管VD1、电阻R33的中间接点与接插件J2的1、2脚相接，电阻R32、电容C27串接后并接在双向晶闸管VD1的两个主端子之间，双向晶闸管VD1的控制极与集成电路M1的6脚相接；集成电路M2的2脚与M3的1脚相接，电阻R34、双向晶闸管VD2的主端子、电阻R36依次顺序串接在集成电路M2的4脚、6脚之间，电阻R34、双向晶闸管VD2的中间接点与接插件J2的5、6脚相接，双向晶闸管VD2、电阻R36的中间接点与接插件J2的1、2脚相接，电阻R35、电容C28串接并接在双向晶闸管VD2的两个主端子之间，双向晶闸管VD2的控制极与集成电路M2的6脚相接；电阻R37、双向晶闸管VD3的主端子、电阻R39依次顺序串接在集成电路M3的4脚、6脚之间，电阻R37、双向晶闸管VD3的中间接点与接插件J2的5、6脚相接，双向晶闸管VD3、电阻R39的中间接点与接插件J2的1、2脚相接，电阻R38、电容C29串接后并接在双向晶闸管VD3的两个主端子之间，双向晶闸管VD3的控制极与集成电路M3的6脚相接。
电源控制模块D由电阻R3、R4、电容C5-C15、接插件J1-J3、光耦合器GO2、集成稳压器U3、U4和整流器ZL1构成，整流器ZL1的1脚和2脚之间、2脚和4脚之间、4脚和3脚之间、3脚和1脚之间分别通过电容C5-C8相接，并且整流器ZL1的1脚、2脚、3脚、4脚分别与集成稳压器U3的1脚、接插件J1的1脚、2脚及地线相接；光耦合器GO2的各脚与其它元件的联接是1脚通过电阻R3与接插件J1的1脚相接，2脚与插件J1的2脚相接，3脚接地线，4脚串接电阻R4后与电源VCC相接；集成稳压器U3的1脚通过电容C9与地线相接，集成稳压器U3的3脚与集成稳压器U4的1脚相接后通过电容C10接地线，集成稳压器U3的2脚和集成稳压器U4的2脚均直接与地线相接，集成稳压器U4的3脚接电源VCC，电容C11-C15并接在电源VCC与地线之间；接插件J3的4脚-6脚与地线相接。
本实用新型的射频吸收式电焊机微控制节能补偿器其加工制作非常简单方便，按说明书附图所示加工制作即可。
电路中所使用的集成电路的型号分别为U1为MS2051型；U2为7407型；M1、M2、M3均为MOC3081型；U1A为CD40106型，集成稳压器的型号为U3为7812型；U4为7805型，运算放大器的型号分别为U6A、U6C、U6D为LM139型；U6B为LM339型；光耦合器的型号分别为GO1为541-23型；GO为2541-1型，其它二极管、三极管、电阻、电容、接插件、开关、双向晶闸管、整流器、变压器等元件均为通用电子产品。
除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。
权利要求1.射频吸收式电焊机微控制节能补偿器，包括传感器模块A、处理器模块B、过零控制模块C和电源控制模块D，其特征在于传感器模块A、处理器模块B和过零控制模块C串接在一起又后分别与电源控制模块D相连接，其中，传感器模块A由电阻R1、R2、电容C1-C4、二极管D1、D2、三极管V1、变压器T1和集成电路U1A构成，电容C1、集成电路U1A、电阻R2依次顺序串接在地线和三极管V1的基极之间，电阻R1并接在集成电路U1A的两端，三极管V1的集电极与电源控制模块D中集成稳压器U3的3脚相接，三极管V1的发射极通过变压器T1初级绕阻与地线相接，电容C4、二极管D1、电容C3、C2依次顺序串接在变压器T1的次级绕阻两端，二极管D2并接在二极管D1与电容C3的串接电路的两端，变压器T1的两绕阻串接在一起，电容C2、C3的中间接点与接插件J3的7、8脚相接；处理器模块B由集成电路U1、U2、电阻R5-R17、R20-R30、滑动变阻器R18、R19、电容C16-C26、晶振X1、运算放大器U6A、U6B、U6C、U6D、光耦合器GO1、开关SW1、SW2和接插件L1、L2组成，电阻R12、R13串接在二极管D1与运算放大器U6D的10脚之间，电容C16与电阻R14并接后一端接地线，另一端与电阻R12、R13的中间接点相接，电容C17与电阻R15并接后一端接地线，另一端串接电阻R17与运算放大器U6C的8脚相接，电阻R16串接在电阻R17与电源控制模块D中接插件J3的1脚之间，滑动变阻器R18的固定端并接在地线与电源VCC之间，滑动端与运算放大器U6D的11脚相接，滑动变阻器R19的固定端并接在地线与电源VCC之间，滑动端与运算放大器U6C的9脚相接，电容C18与电阻R20串接在运算放大器U6D的13脚与电源VCC之间，电容C19与电阻R21串接在运算放大器U6C的14脚与电源VCC之间；光耦合器GO1的各脚与其它元件的连接是1脚、3脚分别通过电阻R23、R22与电源VCC相接，2脚、4脚分别与运算放大器U6C的14脚、U6D的13脚相接，5脚、7脚与地线相接，6脚和集成电路U1的9脚及接插件L2的7脚相并接，8脚和集成电路U1的8脚及接插件L2的6脚相并接；集成电路U1的各脚与其它元件的连接是1脚串接电容C22后与运算放大器U6A的2脚、U6B的6脚相并接，电阻R27、R28并接在运算放大器U6A的3脚和5脚之间，电阻R29与电容C21并接在运算放大器U6A的12脚和5脚之间，运算放大器U6A的12脚与地线相接，运算放大器U6A的4脚、5脚、U6B的7脚相并接后通过电容C20与集成电路U1的6脚及接插件L2的4脚相接，电容C23、电阻R30串接在运算放大器U6B的1脚和U6A的5脚之间，2脚与开关SW2的1、4脚与相接，SW2的2、3脚接地线，20脚、接插件L1的3脚、8脚分别与电源VCC相接，电容C24、电阻R25串接在电源VCC与地线之间，开关SW1的2、3脚与电源VCC相接，1、4脚串接电阻R24后与电容C24和电阻R25的中间接点相接，3脚、7脚分别与接插件L2的3脚、5脚相接，11脚与电源控制模块D中光耦合器GO2的4脚相接，12-18脚分别通过电阻R11-R5与接插件L1的7脚、6脚、4脚、2脚、1脚、9脚、10脚相接，19脚与接插件L2的2脚、集成电路U2的1脚、13脚相并接，晶振X1、电容C26串接后与电容C25并接在集成电路U1的5脚和地线之间，集成电路U1的4脚与电容C26、晶振X1的中间接点相接；集成电路U2的各脚与其它元件的连接是3、5、9、11脚并接在一起，2脚与过零控制模块C中集成电路M3的2脚相接，7脚与脚地线相接，12脚与电源控制模块D中接插件J3的2，3脚相接，14脚与电源VCC相接；接插件L2的1脚与电源VCC相接，电阻R26接在电源VCC与过零控制模块C中集成电路M1的1脚之间；过零控制模块C由集成电路M1-M3、电阻R31-R39、电容C27-C29、双向晶闸管VD1-VD3构成，集成电路M1的2脚与M2的1脚相接，电阻R31、双向晶闸管VD1的主端子、电阻R33依次顺序串接在集成电路M1的4脚、6脚之间，电阻R31、双向晶闸管VD1的中间接点与电源控制模块D中接插件J2的5、6脚相接，双向晶闸管VD1、电阻R33的中间接点与接插件J2的1、2脚相接，电阻R32、电容C27串接后并接在双向晶闸管VD1的两个主端子之间，双向晶闸管VD1的控制极与集成电路M1的6脚相接；集成电路M2的2脚与M3的1脚相接，电阻R34、双向晶闸管VD2的主端子、电阻R36依次顺序串接在集成电路M2的4脚、6脚之间，电阻R34、双向晶闸管VD2的中间接点与接插件J2的5、6脚相接，双向晶闸管VD2、电阻R36的中间接点与接插件J2的1、2脚相接，电阻R35、电容C28串接并接在双向晶闸管VD2的两个主端子之间，双向晶闸管VD2的控制极与集成电路M2的6脚相接；电阻R37、双向晶闸管VD3的主端子、电阻R39依次顺序串接在集成电路M3的4脚、6脚之间，电阻R37、双向晶闸管VD3的中间接点与接插件J2的5、6脚相接，双向晶闸管VD3、电阻R39的中间接点与接插件J2的1、2脚相接，电阻R38、电容C29串接后并接在双向晶闸管VD3的两个主端子之间，双向晶闸管VD3的控制极与集成电路M3的6脚相接，电源控制模块D由电阻R3、R4、电容C5-C15、接插件J1-J3、光耦合器GO2、集成稳压器U3、U4和整流器ZL1构成，整流器ZL1的1脚和2脚之间、2脚和4脚之间、4脚和3脚之间、3脚和1脚之间分别通过电容C5-C8相接，并且整流器ZL1的1脚、2脚、3脚、4脚分别与集成稳压器U3的1脚、接插件J1的1脚、2脚及地线相接；光耦合器GO2的各脚与其它元件的联接是1脚通过电阻R3与接插件J1的1脚相接，2脚与插件J1的2脚相接，3脚接地线，4脚串接电阻R4后与电源VCC相接；集成稳压器U3的1脚通过电容C9与地线相接，集成稳压器U3的3脚与集成稳压器U4的1脚相接后通过电容C10接地线，集成稳压器U3的2脚和集成稳压器U4的2脚均直接与地线相接，集成稳压器U4的3脚接电源VCC，电容C11-C15并接在电源VCC与地线之间；接插件J3的4脚-6脚与地线相接。
专利摘要本实用新型公开了一种射频吸收式电焊机微控制节能补偿器，属于电焊机用节能装置，其结构是由传感器模块A、处理器模块B、过零控制模块C和电源控制模块D，其中，传感器模块A、处理器模块B和过零控制模块C串接在一起之后分别与电源控制模块D相连接，与现有技术相比，本实用新型的射频吸收式电焊机微控制节能补偿器具有投切精确、能够有效地避免大量无功电流的产生等特点。
文档编号B23K9/10GK2724898SQ200420040978
公开日2005年9月14日 申请日期2004年6月4日 优先权日2004年6月4日
发明者杨东彤 申请人:杨东彤