[实用新型]一种脉冲钨极氩弧焊机控制器

说明书

本实用新型属焊接设备。

目前国内电焊机厂生产的钨极氩弧焊机控制器普遍采用晶体管电路来实现，存在着参数离散性大，重现性不好，电路复杂，加上采用RC充放电路实现焊接电流的递增和熄弧电流的衰减，使其线性度差，引弧冲击大以及调试维修均不方便。近几年，为解决上述部分问题，有人申请了专利CN87205156U，该专利虽解决了焊接电流递增和熄弧电流衰减的线性度问题，但采用了先通过运放处理，再通过运放构成加法电路实现的方案，电路太复杂，过于繁琐，使用的元、器件量大，给生产调试、维修、使用带来很多麻烦。

本实用新型的目的在于提供一种电路简单、性能优异，能适配各种弧焊电源，具有多功能、多用途的脉冲钨极氩弧焊机控制器。

本实用新型是通过如下方案实现的：它由焊接控制开关、触发器、送气控制电路、引弧控制电路、点焊时间控制电路、弧压取样电路组成的程序控制电路和由信号源、电流信号调节电路组成的电路信号给定电路及由高频引弧装置、维弧电路组成的引弧电路等三大部分构成。触发器和信号源的输入端与焊接控制开关相连，触发器的输出端与送气控制电路、引弧控制电路、维弧控制电路、信号源四者的输入端相连，弧压取样电路的输出端分别与引弧控制电路和信号源的输入端相连，信号源的输出端一路与点焊时间控制电路的输入端相连，其输出端与触发器的输入端相连；另一路与电流信号调节电路的输入端相连，其输出端即为M端，高频引弧装置的输入端与引弧控制电路的输出端相连，其输出端即为K端，维弧电路的输入端与维弧控制电路的输出端相连，其输出端与弧压取样电路的输入端相连，该输出端即为I端。

下面结合附图对本实用新型详细说明

图1    脉冲钨极氩弧焊机控制器的电路框图

图2    程序控制电路的电原理图

图3    电流信号给定电路的电原理图

图4    引弧电路的电原理图

图5    本实用新型与ZX5系列弧焊整流器连接示意图

程序控制电路的主要功能是控制整个焊接过程：送气、引弧、维弧、焊接电流、各种焊接功能、熄弧、断气等按预置自动进行，如图2所示，由焊接控制开关控制JK触发器的工作状态，并以此控制送气控制电路、引弧控制电路、维弧控制电路和信号源控制的点焊时间控制电路，它们主要分别由N1、N2、N3和N4构成，四者均采用FX555集成时基电路，大大简化了电路结构，使用的元、器件数也相应减少。在焊接控制开关与地之间、弧压取样电路与输出端I、J之间等关键部位为减少高频和外界干扰分别接入了继电器K4和K5、压敏电阻Rv、电容，以提高本实用新型的抗干扰能力。

如图3所示电流信号给定电路，主要由三只集成运算放大器N5、N6、N7分别构成方波信号发生器、比较器和积分器。引燃电弧后，N6的输出由正翻转到负，N7构成的积分器进行线性积分，焊接电流线性递增程序开始，N7的输出由－0.6V线性递增到稳压管V3的稳压值，通过信号调节电位器RP5和RP6来控制M点输出信号的大小，该即为弧焊整流器输出电流的控制信号，熄弧时，N6翻转，熄弧电流线性衰减程序开始，N7的输出衰减至－0.6V。这种主要仅由一只运算放大器N7构成的积分器同时实现焊接电流的线性递增和熄弧电流的线性衰减，不仅方案简单且能保证更好的线性度。当接通开关S4时，N5输出的脉冲信号对N7的输出进行调制，从而使输出端M的信号也为一个脉冲信号，此时焊机完成“脉冲焊接”功能，反之当S4断开时，N5恒定输出一个高电平，没对N7输出进行调制，则输出端M点为直流信号，此时焊机完成“直流焊接”功能。

如图4所示引弧电路，它主要由控制变压器T2、平特性高压变压器T3、高频变压器T4，火花发生器H、三相变压器T1和三相整流桥VD1及电磁气阀QF等组成。当K1吸合，电磁气阀QF工作，开始输送氩气；当K3吸合时，T1、VD1给输出供电，I、J两端有空载电压；当K2吸合，T3开始工作，由T3的付边与电容并联后再与H和T4连接组成的高频振荡器工作，振荡时无短路过程，能量利用充分，使损耗减少，加上高压变压器采用了平特性变压器，它不仅比高漏抗变压器加工简单且引弧瞬间能提供充足能量；当引燃电弧时，维弧电路输出比额定焊接电流小得多的比如4A的维弧小电流，且不经过弧焊整流器的大电感，从而增加了引弧电流的上升速率，也防止了引弧时的大电流冲击，使引弧和熄弧时造成的钨极损耗比一般电焊机减少了2／3以上。

当开关S2接通，完成“点焊”功能，点焊时间由N4构成的点焊时间控制电路来控制。