[实用新型]弧焊限流保护装置

说明书

                       技术领域

本实用新型属于焊接技术领域，涉及一种弧焊限流保护装置。

                       背景技术

目前，在手工电弧焊、熔化极气体保护焊和埋弧焊等电弧焊工艺的实际应用中存在着一些问题，如有些焊工专业知识粗浅、操作不熟练，为了达到单纯追求焊接工作量的目的，而过分增大焊接线能量(增加焊接电流)。结果，不仅使焊接过程稳定性和焊缝成形变差，而且还造成了焊缝及焊接热影响区的组织粗大和合金元素的严重烧损，导致接头区气孔和裂纹倾向(特别是对于热敏感材料)增大、机械性能指标(韧性、强度)下降，从而影响了焊接接头的使用性能。而现有的焊机，其焊接电流都可以在其额定值范围内自由调节，不能根据实际焊接工艺要求来锁定允许的最大焊接电流值，难以适应一些对焊接质量要求较高的制造行业(如造船、航空航天、压力容器及车辆制造等)。

                          发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种弧焊限流保护装置，使其能够与现有焊机相配合，对焊接施工时的使用电流进行有效的限制，以满足较高焊接质量要求。

本实用新型的弧焊限流保护装置包括一个限流保护电路，它由焊接电流允许值设定电路、电流信号采样放大电路、判断焊接电弧是否正常引燃的电弧引燃判断电路、抗引弧干扰的缓起动电路、电流平均值计算电路、电流是否过流的过流甄别电路、防止瞬间过流的真过流检出电路和报警及保护电路几个部分组成，其中，a.焊接电流允许值设定电路由三位BCD拨码盘、排阻RN1、RN2、电位器RW1、  D/A转换器U8和运算放大器U9组成，U8为乘法、权电流型D/A转换器，三  位拔码盘的BP1、BP2和BP3的公共端接电源正电压端VCC1，而BP1的“8”  位脚、“4”位脚、“2”位脚和“1”位脚分别与U8的12脚、13脚、14脚和15  脚连接，BP2的“8”位脚、“4”位脚、“2”位脚和“1”位脚分别与U8的8  脚、9脚、10脚和11脚连接，BP3的“8”位脚、“4”位脚、“2”位脚和“1”  位脚分别与U8的4脚、5脚、6脚和7脚连接，U8的4脚-15脚还分别经过  排阻RN1和RN2接地，U8的2脚和3脚直接接地，U8的1脚与运算放大器的  U9的2脚连接，U8的18脚与U9的6脚连接，U8的16脚与电源正电压端VCC1  连接，U8的17脚经过电位器RW1与电源负电压端VCC2连接；b.电流信号采样放大电路中包括有运算放大器U1、U2和U3，运算放大器U1的2  脚经过电阻R1接地，U1的2脚还经过电阻R3与U1的6脚连接，U1的3脚经  过电阻R17接在电流采样信号Vin的一个输入端(正端)，U1的4脚与电源负  电压端VCC2连接，U1的7脚与电源正电压端VCC1连接，运算放大器U2的2  脚经过电阻R2接地，U2的2脚还经过电阻R4与U2的6脚连接，U2的3脚接  在电流采样信号Vin的另一个输入端，U2的3脚与U1的3脚之间连接有一个  电容C7，U2的3脚同时接地，U2的4脚与电源负电压端VCC2连接，U2的7  脚与电源正电压端VCC1连接，运算放大器U3的2脚经过电阻R6与U2的6脚  连接，U3的2脚还经过电阻R7与U3的6脚连接，U3的3脚经过电阻R5与U1  的6脚连接，U3的3脚还经过电阻R8接地，U3的4脚与电源负电压端VCC2  连接，U3的7脚与电源正电压端VCC1连接；c.电弧引燃判断电路中包括有比较器U4A，U4A的2脚经过电阻R32和R33接地，  电源正电压端VCC1经过电阻R34接在R32和R33之间，U4A的3脚经过R31  与U3的6脚连接，U4A的4脚与电源负电压端VCC2连接，U4A的8脚与电源  正电压端VCC1连接；d.缓起动电路中包括有计时器U6，前述比较器U4A的1脚经过一个二极管VD1  与U6的4脚连接，U6的4脚与U6的6脚之间连接有一个电容C13，U6的4  脚还经过电阻R30接地，接地端还经过一个二极管VD2与U6的6脚连接，U6  的2脚直接与U6的6脚连接，并经过一个电阻R29接地，U6的1脚直接接地，  U6的5脚经过一个电容C11接地，U6的8脚与电源正电压端VCC1连接；e.电流平均值计算电路中包括有一个电子开关U5，U5的11脚与前述计时器U6  的3脚连接，U5的13脚经过电阻R9与前述运算放大器U3的6脚连接，U5的  14脚经过相互并联的电容C4和C5与接地端连接，U5的12脚经过电阻R10与  接地端连接，U5的6脚、7脚和8脚直接接地；f.过流甄别电路中包括一个比较器U7，U7的2脚经过一个电阻R12与前述D/A  转换器U8的18脚连接，U7的3脚经过一个电阻R11与前述电子开关U5的14  脚连接，U7的7脚和8脚均与电源正电压端VCC1连接，U7的4脚直接接地，  U7的1脚经过电阻R16接地，U7的1脚还与前述电子开关U5的10脚连接；g.真过流检出电路中包括有比较器U4B，前述电子开关U5的10脚经过二极管VD3  和电阻R13与U4B的5脚连接，电子开关U5的2脚直接与U4B的5脚连接，U4B  的5脚还经过一个电容C6接地，在接地端和前述电子开关U5的15脚之间还  连接有一个电阻R38，U4B的6脚经过电阻R14接地，U4B的6脚还经过电阻R15  与电源正电压端VCC1连接；h.报警及保护电路中包括有一个三极管Q1和继电器J1，前述比较器U4B的7脚  经过一个二极管VD4和电阻R37与Q1的基极连接，Q1的集电极经过继电器J1  和常闭按钮AN1与电源正电压端VCC1连接，有一个二极管VD6与J1并联，Q1  的发射极接地，电源正电压端VCC1还经过继电器J1的常开触点J1-1和一个  二极管VD5连接在上述二极管VD4和电阻R37之间的结点上，该结点还经过电  阻R39接地，继电器J1还有若干个常闭触点分别串接在焊机控制回路中(如焊  接电源开/关控制回路、收弧控制回路等)，使其在过流时可切断焊接过程。此  外，在常开触点J1-1的前级与接地端之间还串接有报警灯LED1和电阻R35，  可对过流作报警指示。