专利名称：改良的电焊机装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电焊机，特别涉及电焊机装置。
目前国内最常使用的电焊机为可动铁芯式电焊机(如图1所示)，其一口型变压器10结合一可动铁芯M3在变压器中间封闭磁力线，作为限流作用，利用一次线圈20和二次线圈30分别卷绕在铁芯M1、M2上，而中央的铁芯M3为可动铁芯，可借转动把手使M3前、后移动，以调整输出之电流，可动铁芯M3的位置与输出电流的关系图如图2所示，其中A图为可动铁芯M3完全移出时，M1所产生的磁力线可以完全感应到M2上，此时为电焊机的最大焊接电流，B图为可动铁芯M3往内移动时，M1所产生的磁力线将有一部份流经M3，所以感应到M2的磁力线减少，输出电流也减少，可动铁芯M3越往内移，输出电流则越小，至C图为M3完全进入变压器10内部时，M1所产生的磁力线都被封闭在M1和M2之间，输出电流为最小，此外，因为移动铁芯M3将部份磁力线封闭在M1和M3之间，其余磁力线则感应到M2，因感应的磁力线固定，故可动铁芯式电焊机有一定电流特性。
由于一次线圈20与二次线圈30分别卷绕在口型变压器10的两侧，故磁力线的路线很长，因此在可动铁芯式电焊机机型中，若要输出与一般定电压型变压器同等的功率时，就必须将其铁芯的体积增大很多才能达到，所以一般可动铁芯式电焊机都很笨重，(如市场上实际输出300A的规格其重量均在120公斤以上)，另外由于可动铁芯式电焊机的磁力线通路长，故损耗也大，效率因而较低且未焊接时的静态电流损耗相当高(一般可动铁芯式电焊机的电气标示使用率为45％，效率为45％，静态电流10～15A)。图3为可动铁芯式电焊机的焊接端电压(V)与端电流(I)曲线图，其中A所示为可焊电流(电弧电流)，B所示为可焊电压(电弧电压)，此外可动铁芯式电焊机的口型变压器10的铁芯由硅钢片先加工成匚型和工型，再由其交互对插所组成，这种生产制造方式不但费时费力、废料多，且增加成本，不符合经济效益。
本实用新型的目的在于提供一种体积小、重量轻、损耗小、效率高的电焊机装置。
本实用新型的另一目的是结合一电感器后使电焊工作时不致产生电弧熄灭事件。
本实用新型的技术方案是首先在电力变压器中，以环型变压器的特性为最优异，具有效率高、静态电流小、损耗低等优点，若能使环型变压器应用于电焊机上使用，则可大大提高电焊机的功效，但因环型变压器具有定电压特性，若不加以控制则根本不能应用于电焊机的短路机构(不是焊条快速熔化，工件被强大的电弧熔穿，或是超过环型变压器的负荷而烧掉)，因此，必须利用一高功率型可调电阻器来加以控制，使环型变压器的定电压特性转换成电焊机所需的负电阻特性，而改变焊接曲线，使适应曲线变为较宽广，荻得一高效率、电弧稳定、重量轻、生产容易的电焊机具，使电焊机技术领域有所突破。
本实用新型，主要由一高功率电阻器、一环型变压器及一电感器结合而成。所述的高功率电阻器为可调式电阻，由电阻线螺旋卷绕成环型，环型变压器其铁芯上绕有一次线圈及二次线圈，且二次线圈直接绕在一次线圈上，电感器系采用环型铁芯卷绕而成。借由高功率电阻器来改变环型变压器的定电压特性，使其焊接的端电压、端电流曲线成为负电阻特性，从而维持电弧功率的稳定，以达到增加电焊机的适焊范围及提高效率的目的。
本实用新型的优点是1，环型变压器经高功率电阻器的控制可应用于电焊机构的使用，使电焊机的焊接效能提高甚多，适焊范围极广，焊接品质高、电弧稳定，焊材适应力强，且静态电流小。
2，电阻器、环型变压器及电感器在生产速度上可大大提高，节省成本及减少废料。
3，电焊机的整体体积缩小，重量轻易于携行。
图1为常见可动铁芯电焊机的主体部件立体图。
图2为常见可动铁芯的位置与输出电流的关系图。
图3为常见可动铁芯电焊机的焊接端端电压与端电流曲线图。
图4为本实用新型的电路图。
图5为本实用新型的高功率电阻器正视图。
图6为本实用新型的高功率电阻器的侧面结构剖视图。
图7为本实用新型的高功率电阻器的后视动作示意图。
图8为本实用新型的环型变压器立体图。
图9为本实用新型的焊接端端电压与端电流曲线图。
图10为本实用新型在高电流焊接的等效电路图。
图11为本实用新型在低电流焊接的等效电路图。
图12为本实用新型的电感器的作用曲线图。
图13为本实用新型的各种产品规格参考表。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明，但必须指出的是本实施例仅作说明而不是对本实用新型的限制。
请参阅图4，本实用新型的电焊机装置主要由一高功率电阻器1、一环型变压器2及一电感器3结合而成。
高功率电阻器1为可调电阻的型式如图5，6，7所示，可调高功率电阻器1，由电阻线11螺旋卷绕成环型的型式，而在适当处分别连设一抽线12，抽线12螺接在隔板13上，并在隔板13后端对应调整区的抽线12各固设一导块14，另在隔板13上的导块14中央再枢设一调整座15，调整座15的内面两侧分别固设一导片151及一塑钢块152，使导片151对合在导块14上，旋转调整座15，导片151随之改变对合在不同的导块14上，形成一可调电阻的电阻器；电力变压器为一环型变压器2(环型变压器的效率在90～95％以上)，其铁芯上绕设有一次线圈21及二次线圈22如图8所示，且二次线圈22直接绕在一次线圈21上，并在线圈外围、线圈之间及一次线圈21与铁芯间均设有绝缘纸，故使一次线圈21在磁力线可直接耦合到二次线圈22，且磁力线通路非常短，因此损耗最低，静态电流小(0.5A以内)，该铁芯由大硅钢卷直接卷绕成小硅钢卷，不需二次加工，可提高生产效率，且废料极少，环型变压器2比较常见的电焊机的可动铁芯磁漏少，故重量减少很多；电感器3亦采用环型铁芯卷绕而成。
由于环型变压器2的特性为固定输出电压，其输出电流视负载端的阻抗变化而变，故不能直接应用在电焊机上，今特设高功率电阻器1加以控制，请参阅图9、10、11所示，图9为焊接端端电压(V)与端电流(I)之曲线图，由图中可知电压与电流成负电阻特性，电压高电流就低，电压低电流就高，且焊接的电弧功率差异不大，其中D所示为电弧电压，C所示为电弧电流，而该焊接曲线的求得可利用不同的负载接于二次侧，而所产生的二次侧电压、电流标示在座标区内，将各点连接起来即可得到该焊接曲线。由图可知电焊机的焊接适用范围极广，现将本实用新型的各种电流适用情形分述如下1，大电流焊接时，请参阅图10，此时高功率电阻器1设在环型变压器2的一次线圈21侧，当焊材进给速度加快，电弧变短，二次侧电流I2变大，此时一次侧电流I1亦变大，高功率电阻器1上的电压V1也变大，因环型变压器2上的电压V2 下降，随之二次侧电压V3下降，该二次侧电压I2下降至与原先的电流上升相互抵消，而平衡在一稳定的电压及电流下动作(即回授现象)。
2，小电流焊接时，请参阅图11，此时高功率电阻器1设在环型变压器2的二次线圈22侧，当负载端接触到工件时形同短路，此时电压全部压降在高功率电阻器1，而电流变为EV/R(其中EV值一般在70～80之间)，此为使同一电阻可调整的范围加大，因为此时高功率电阻器1若接在一次侧，且须能全范围调整，则该电阻线必须很长，同理，在大电流焊接时若使高功率电阻器1接在二次侧，则该电阻线须能耐非常大的电流，因此大，小电流焊接时，高功率电阻器1分别接在一、二次侧，使同一只电阻(高功率电阻器1)的可调整范围加大使用。
图13为本实用新型的各种产品规格表，其中最小为150A，最大为500A，而200A、300A为市面上最常用的焊接电流规格，若以150A为例，其所需电阻线最大耐电流为50A的电阻线，可用耐电流50A，3mm等级的电阻线。
由上述原理可知，本实用新型焊接时的端电压、端电流曲线比常见的可动铁芯式电焊机有更宽广的弹性范围，适应不同的焊材，依不同的进给速度自动调整适当的电流，并维持电弧的稳定，不会有未起弧前焊材与工件接触的沾粘现象，并因功率型电阻无磁力作用，故结构简单，且无磁力致使机具振动的问题，另外，加上电感器3为其储存电能的特性，使电流瞬间归零时可供给电能而维持电弧的稳定，避免电弧熄灭的发生如图12所示，其中F曲线为电流波型，G曲线为电压波型，H则为延迟角度。
综上所述，本实用新型使电焊机作一次革命性的改良，而达到调整焊接电流的目标。
权利要求1，一种改良的电焊机装置，包含这压器。铁芯和线圈，其特征在于还包括有一高功率电阻器、环型变压器及一电感器，所述的高功率电阻器为可调式电阻，由电阻线螺旋卷绕成环型，环型变压器其铁芯上绕有一次线圈及二次线圈，且二次线圈直接绕在一次线圈上。
2，根据权利要求1所述的电焊机装置，其特征在于高功率电阻器为电阻线螺旋卷绕成环型的型式，在适当处分别连设一抽线，抽线螺接在一隔板上，并在隔板的后端对应调整区的抽线各固设一导块，另在隔板的导块中央再枢设一调整座，调整座的内面两侧分别固设一导片及一塑钢块，使导片对合在导块上，旋转调整座，导片随之改变对合在不同的导块上，形成一可调电阻的电阻器。
专利摘要一种改良的电焊机装置，涉及电焊机，由一高功率电阻器、一环型变压器及一电感器结合而成，高功率电阻器为可调式电阻，由电阻线螺旋卷绕成环型，环型变压器铁芯上绕有一次线圈及二次线圈，电感器采用环型铁芯卷绕而成。利用高功率电阻器的调整焊接电流以改变焊接曲线，将环型变压器的定电压特性转换成电焊机所需的负电阻特性，结合可稳定电弧的电感器，除可维持电弧功率稳定，减少熄灭和沾粘的现象产生外，更重要的是适焊范围广。
文档编号B23K9/00GK2252072SQ9524437
公开日1997年4月16日 申请日期1995年7月14日 优先权日1995年7月14日
发明者郭国明 申请人:郭国明