專利名稱:高速無觸點防電擊交流弧焊電源的制作方法
本發明為一種用于電弧焊接的高速無觸點防電擊交流弧焊電源。
通用交流弧焊電源有動圈式，動鐵芯式二大類。其焊接變壓器的初級與電網接通后，次級就感應出空載電壓，這樣，焊工在引燃電弧之前，焊接手把上就有60～80伏的電壓。盡管按國際、國內制造標準，這是允許的，但是對野外潮濕地區操作以及施焊空間受限制的作業，例如，鍋爐筒體，船艙內的焊接，由于環境電阻和人體內阻的下降，60～80伏的輸出空載電壓輕則使焊工有麻電感覺，影響焊接技能的發揮，重則發生麻木而導致生命危險。為此，市場上已有防電擊交流弧焊電源出售。已有的防電擊交流弧焊電源大部分都是在電源變壓器初級接裝一個接觸器，在電源輸出端套有一個磁環。當電源輸出兩端短路，即手工焊時，焊條與工件接觸，磁環上發出一個信號，通過一套控制線路而使接觸器線圈通電，靠其觸頭使電源變壓器初級與電網接通。這種電源雖然具有防電擊效果，但是由于接觸器本身的動作時間比較長，故從信號的拾取到接通電網需要0.04～0.05秒。這段時間內，電源輸出兩端沒有電壓輸出，迫使焊工引弧時，要使焊條在工件上短路一段時間后(＞0.04～0.05秒)，再提起，這就導致引弧不方便，不可靠，嚴重影響更換焊條處的接頭質量，因此不適宜于重要結構件的施焊。而且接觸器的頻繁工作，尤其是在短路條件下的吸合，就很容易使其觸頭燒堵熔合，接觸器損壞，喪失防電擊性能。據日本報道的在電源變壓器初級串接二個可控硅，取代接觸器的合上或斷開。但是這種電源的控制電路復雜，抗干擾性能差，容易產生誤動作，價格也比較昂貴。
本發明采用電源變壓器次級串接二對可控硅-二極管的交流弧焊電源，有效地解決了上述問題。
本發明的交流弧焊電源中的電源變壓器次二個輸出端分別串接有二對可控硅-二極管，其以相同的連接方式與電源變壓器次級串接，即二對可控硅-二極管的同一極性端分別與電源變壓器次級二端分別串接，另一端分別與電源輸出二端相連接。為了電路導通的需要，可控硅-二極管對中的二極管是以相反的極性與可控硅的陰極和陽極并接，即二極管的陽極與可控硅的陰極連接，二極管的陰極與可控硅的陽極連接。本發明的交流弧焊電源，不需要外加輔助電源來觸發可控硅，而是從電源變壓器次級上抽出二個抽頭分別通過二組串接的二極管和電組接到可控硅的觸發極。二個抽頭處的電壓考慮到工業安全用電標準，以及10%的網壓波動，取等于或者小于國家標準安全電壓。本發明交流弧焊電源的線路簡單，所需元件數量少，動作可靠，制造、維修都非常簡便。這種電源，由于依靠無觸點元件-可控硅作開關，其響應時間短，比接觸器防電擊型交流電源的上電時間大大縮小(＜0.01秒)，所以引弧方便，可靠。由于焊接前，電源輸出端電壓等于或低于36伏，所以沒有觸電的危險，這就為提高焊接電源變壓器次級的空載電壓創造了安全條件。電源變壓器次級空載電壓高，不但引弧方便，而且可用于堿性焊條施焊，電弧燃燒穩定。
本發明的交流弧焊電源的電源變壓器可以是動圈式，也可以是動鐵芯式，效果是一樣的。
下面結合附圖，對本發明的交流弧焊電源工作原理作進一步敘述。
圖1為本發明的電氣線路圖。
圖1中，當變壓器〔1〕的初級合上電網后，次級輸出空載電壓。抽頭〔8〕，〔8′〕上也有電壓。由于交流電的電壓是交變的，假定抽頭端電位相對O點為高時，即P點電位相對O點也為高，這時如果電源輸出二端〔6〕，〔7〕接觸短路，抽頭〔8〕高電位就通過二極管〔4〕，電阻〔5〕，可控硅〔2〕的控制極和陰極，輸出端〔6〕，〔7〕，二極管〔3′〕到達O點，使可控硅〔2〕開通，同時，P點高電位經可控硅〔2〕，輸出端〔6〕，〔7〕二極管〔3′〕到達O點，使可控硅〔2〕導通。所以此時，輸出端〔6〕，〔7〕就可很快進行短路引弧。當抽頭端電位和O點電位相對P點為高時，工作原理與上述相同，只是由抽頭〔8′〕的電位起作用，且電流流經方向與上述相反。
圖中二極管〔4〕，〔4′〕起分別導通交流電的/3--3/4相應二個半波，電阻〔5〕，〔5′〕用于限定可控硅控制極的觸發電流。
本發明的交流弧焊電源，引弧容易，焊接過程穩定，接頭質量良好，防電擊動作可靠，壽命長，完全可以替代目前市場上的接觸器式防電擊電源。
權利要求
1.用于電弧焊接的高速無觸點防電擊交流弧焊電源，其特征在于在電源變壓器[1]的次級兩端分別串接二對可控硅[2]，[2′]-二極管[3]，[3′]作為無觸點開關；
2.按權利要求
1所述的電源，其特征在于二對可控硅-二極管的一端以極性相同的連接方式分別串接在變壓器次級的二個輸出端，另一端分別與電源的輸出兩端〔6〕，〔7〕相連接;
3.按權利要求
1或2所述的電源，其特征在于所述的二對可控硅-二極管中，二極管是以極性相反的連接方式與可控硅的陰極和陽極并接，用以構通電流回路;
4.按上述權利要求
之一所述的電源，其特征在于電源變壓器上有抽頭〔8〕，〔8′〕提供電壓用來通過二組串接的二極管〔4〕，〔4′〕和電阻〔5〕，〔5′〕分別來觸發二個可控硅;
5.按權利要求
4所述的電源，其特征在于抽頭〔8〕，〔8′〕處的電壓相對o點和p點分別為36伏或36伏以下。
專利摘要
在交流弧焊電源的電源變壓器兩端分別串接兩對可控硅——二極管。它們的各一同極性端與電源變壓器次級兩端分別串接，另一端與電源輸出兩端連接。電源變壓器有兩個抽頭，抽出工業標準安全電壓分別觸發兩個可控硅。這種交流弧焊電源的上電時間快(＜0.01秒)，引弧可靠、容易，防電擊動作可靠，壽命長。
文檔編號B23K9/00GK87101022SQ87101022
公開日1987年11月25日 申請日期1987年4月27日
發明者吳毅雄, 趙穎, 朱連生, 俞尚知 申請人:輕工業上海焊接技術研究所導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan