专利名称：中频稳弧装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及交流电焊机的稳弧技术，将该稳弧装置并联于交流焊机的输出端，在使用碱性焊条施焊时，不会熄弧。
交流焊机与直流焊机相比，具有高效，节能、价廉和易于维护等优点。以交流焊机代替直流焊机是一项重要的节能发展趋势。但由于交流电有过零的问题，电弧不够稳定，因此，交流焊机不能使用碱性焊条对重要金属结构进行焊接，使交流焊机应用受到限制。为了解决上述问题，历来采用办法之一是附加稳弧装置，目前使用的稳弧器都是脉冲方式，如罗津如等“脉冲稳弧的交流弧焊机”，《电焊机》1987年第二期，常作楼译自《CBAPO －∏P－BO》“交流稳弧器”，《电焊机》1989年第5期，和毛三可“论以交代直——介绍一种新型维弧装置”《电焊机》1990年第三期报告，其基本原理是检测弧焊电流过零时刻，控制瞬时加以高压脉冲进行重新引燃电弧。稳弧器一般由检测、放大、调节、控制、触发，高压脉冲输出等组成。由于检测是30A－600A这样宽范围变化的大电流，加上交流焊机固有特性引起的波形严重失真，以及施焊时，由于熔滴向熔池过渡引起的不断反复的短路等因素的影响，给检测和控制带来一定的难度。要达到较为理想的性能，必须要求比较复杂的线路，从而导致成本增加。一台小容量交流焊机成本约500元，大容量交流焊机也不过2000元，稳弧器成本增高了就失去其实用意义。另一方面比较简单的稳弧器则性能不佳，往往会使检测控制失败而引起熄弧。总之，性能与价格问题是使稳弧器至今未能得到很好推广应用的重要原因之一。
本实用新型的目的是针对现有技术的不足而提供一种中频稳弧装置。其特点是将中频(数十千周)低压(数十伏)电源，通过隔离变换，并联到交流焊机的输出端。施焊时，工频交流电过零的时刻，电弧柱由于中频电流的存在而继续保持电离状态不会熄弧，中频电流本身频率高，过零迅速，弧柱中的离子来不及复合，也不会发生熄弧。它不需要检测控制，更不会因控制失败而引起熄弧。
本实用新型提供的中频稳弧装置如
图1，图2，图3，图4所示
图1为中频稳弧装置(分体式)结构示意图。
图2为中频稳弧装置(内装式)结构示意图。
(1)底脚，(2)外壳，(3)输入端子，(4)底板，(5)支柱，(6)电源变压器，(7)印刷电路板及电子元器件，(8)隔离输出变压器，(9)输出端子，(10)交流焊机，(11)稳弧装置，(12)支柱。
中频稳弧装置的输入端子(3)和输出端子(9)装设在外壳(2)的左右两侧面板上，电源变压器(6)，印刷电路板及电子元器件(7)和隔离输出变压器(8)装设在底板(4)上，底板(4)与外壳底板用支柱(5)支撑连接构成一个由振荡器，中频输出和隔离变换组成的电子电路整体，外壳的侧面上开有通风孔或百叶窗散热。
中频稳弧装置也可装设在交流焊机内，用支柱(12)连接在焊机内侧面的空隙处，稳弧装置的输入端子与焊机的输入端子并联在一起，稳弧装置的输出端子与焊机输出端子并联在一起。也可省去稳弧装置中的电源变压器，此时，将焊机的附加绕组接到稳弧装置的印刷电路板中整流桥的输入端，便可给稳弧装置供电。
图3为中频稳弧装置的电子电路图。
集成电路与非门YF1－3与电阻R1，R2，电容C1组成多谐振荡器，产生连续方波，其输出一路经二极管D1，电阻R2，电容C2及与非门YF4整形后接到大功率场效应管T1的门极；另一路经二极管D2，电阻R4，电容C3及与非门YF5整形，YF6反相后接到大功率场效应管T2的门极。T1和T2组成中频推挽输出接到隔离输出变压器B1的原边，B1的付边与C7串联后接到稳弧装置的输出端子，R5，R6，C4，C5起保护作用，C7起频率隔离和限流作用。
电网电源从电源变压器B2原边输入变压，B2的付边输出经二极管D3－6组成的整流桥整流，电容C6，C8滤波后，输出低压直流电V＋，给稳弧装置供电。中频稳弧装置与交流焊机做成一体(内装式)时，可将B2省去，由交流焊机的附加绕组供电。工作时，稳弧装置的输出端并联到交流焊机的输出端，帮助交流焊机稳定电弧。
多谐振荡器除了用集成电路与非门组成外，亦可用由三极管或多功能触发器组成的电路代替，T1和T2除了用大功率场效应管外，亦可用大功率三极管或功率集成电路代替。
图4为中频稳弧装置电路的例示图。
IC1为时基集成电路NE555，IC2，IC3为功率开关集成电路TWH8751，IC1与R1，R2，R3及C1，C2，C3组成多谐振荡器，产生连续方波，输出一路经D1，R4，C5及IC2进行整形和功率放大；另一路经D2，R5，C8及IC3进行整形和功率放大。IC2和IC3组成中频推挽输出，接到隔离输出变压器B1的原边，其余电路同图4。
本实用新型具有如下优点1.中频稳弧装置采用常规的电子电路，由振荡器，中频输出和隔离变换组成，具有结构简单，造价低(每台材料成本约50元，一台交流焊机加上稳弧装置的造价仅为直流焊机为60％)，性能好，使用方便(一般焊工均能对主要结构施焊)，工作可靠。
2.节能，可实现“以交代直”，用直流焊机使用的碱性焊条亦可用交流焊机带中频稳弧装置施焊，如使用低氢型结427焊条或高强结507焊条，对重金属结构的16Mn钢构件进行焊接获得高强度的焊缝接头。与旋转直流焊机相比，每年每台节电约4500度，与整流直流焊机相比，每年每台节电约600度，估计若我们的旋转直流和整流直流焊机每年分别有一万台被交流稳弧焊机所代替，则每年可节电达5千万度以上。
3.无磁偏吹，克服了直流焊机的缺点。
4.允许用小电流强度进行焊接，为薄板焊接提供了理想手段，如用φ2.5焊条，在30安培电流的规范下焊接0.8mm的薄板。
5.在低空载电压(50V)条件下，能可靠起弧和稳定焊接，为设计制造新一代的低空载电压，高功率因素的交流焊机创造了有利条件，从而进一步节能，省材，预计交流焊机(如BX1－250)的功率因数可从目前的0.5提高到0.7左右。
实施例本实用新型的中频稳弧装置，结构简单，制造方便，外壳、面板，底板和非标准件均可在一般焊机制造厂加工制作，集成电路板及电子元件等均可在市场购买，本专业技术人员均能按附图组装、调试和正常生产。
权利要求1.一种中频稳弧装置[1]，其特征在于该中频稳弧装置的输入端子(3)和输出端子(9)装设在外壳(2)的左右两侧面板上，电源变压器(6)，印刷电路板及电子元器件(7)和隔离输出变压器(8)装设在底板(4)上，底板(4)与外壳底板用支柱(5)支撑连接构成一个由振荡器，中频输出和隔离变换组成的电子电路整体，外壳的侧面上开有通风孔或百叶窗散热，中频稳弧装置也可装在交流焊机内。
2.按照权利要求1所述中频稳弧装置，其特征在于该中频稳弧装置也可装在交流焊机内，用支柱(12)连接在焊机内侧面的空隙处，稳弧装置的输入端子与焊机的输入端子并联在一起，稳弧装置的输出端子与焊机输出端子并联在一起，可省去稳弧装置中的电源变压器，将焊机的附加绕组接到稳弧装置的印刷电路中整流桥的输入端，便可给稳弧装置供电。
3.按照权利要求1或2所述中频稳弧装置，其特征在于该中频稳弧装置的电子电路由集成电路与非门YF1－3与电阻R1，R2，电容C1组成多谐振荡器，产生连续方波，其输出一路经二极管D1，电阻R3，电容C2及与非门YF4整形后接到大功率场效应管T1的门极，另一路经二极管D2，电阻R4，电容C3及与非门YF5整形，YF6反相后接到大功率场效应管T2的门板，T1和T2组成中频推挽输出接到隔离输出变压器B1的原边，B1的付边与C7串联后接到稳弧装置的输出端子，电网电源从电源变压器B2变压，经二极管D3－6组成的整流桥整流，电容C6、C8滤波后，输出低压直流电V＋给稳弧装置供电。
4.按照权利要求1或3所述中频稳弧装置其特征在于该中频稳弧装置的多谐振荡器可用由三极管或多功能触发器组成的电路代替，场效应管也可用大功率三极管或功率集成电路代替。
专利摘要一种中频稳弧装置，其特点是将中频低压电源，通过隔离变换，并联到交流焊机的输出端。施焊时，工频交流电过零的时刻，电弧柱由于中频电流的存在而继续保持电离状态，不会熄弧。中频电流本身频率高，过零迅速，弧柱中的离子来不及复合，也不会熄弧。它不需要检测、控制，更不会因检测控制失败而熄弧。
文档编号B23K9/06GK2095730SQ9121477
公开日1992年2月12日 申请日期1991年7月27日 优先权日1991年7月27日
发明者黄念慈, 刘光丽, 朱晓燕 申请人:成都科技大学