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文档简介

1、KR系列CO2半自动焊机原理分析一特点及主要技术参数KR系列焊机,主要用于CO2气体保护焊。有如下比较突出的优点:1.从电源至送丝机,只有一根控制电缆,减轻了电缆的质量,减少了断线的麻烦,方便了移动。2.采用了模块和无触点开关,减少了电子原件的数量,将控制线路压缩到了一块印刷线路板上,提高了电路的可靠性,方便维修。3.电源的体积较小,重量较轻,防尘性能较好。4.有电流电压分别调整/简易一元化机能。焊机的一般结构和各部分功的作用与OTC大阪CO2焊机基本相同。KR系列焊机的主要技术参数如表3-1所示。二.工作原理1.主电路参看图3-1,其上部分是KR系列焊机的主电路,该电路主要由交流接触器KM,

2、主变压器T1,晶闸管VT1-VT6,平衡电抗器L1及滤波器L2组成。电路的主体是一个双反星形带平衡电抗器的晶闸管整流装置,与大阪X系列CO2焊机主电路基本相同。2.控制回路主要由以下几部分组成:1.主晶闸管触发电路。其作用是接收操作电路及电压运算电路的信号后,产生相应得脉冲来触发主晶闸管,控制其导通角来控制其焊接电压的大小。2.电压、电流控制与运算电路。根据焊接的工艺要求,对各种情况下的焊接规范及工作方式选择,给出相应的控制电压,来控制焊接电源输出电压的大小和送丝机的转速(即焊接电流的大小)。3.送丝机控制电路。根据工艺要求,控制送丝电机的运行。4.程序控制电路。又叫操作电路,即对焊接进行全过

3、程的控制。5.其他控制电路。现分述如下:2.1主晶闸管触发电路参看图3-2,本电路主要由光耦双向晶体管B4-B6、开关管VR6-VR8、模块D2-D4光耦双向晶闸管、光耦三极管等原件组成。本电路对应于U、V、W三相交流电源由三个完全相同的电路组成,每路触发2只主回路晶闸管。每相电路又可分为三部分:同步控制部分、脉冲产生部分、脉冲输出部分。下面以U相电路为例对这三部分电路作一说明。同步控制电路:同步控制电路的输入电压直接取自主变压器T1次级同一铁芯上相位相反的两个绕组,省去了同步变压器,使触发电路简单可靠,保证了触发脉冲与主电路晶闸管相位的同步。其等效图如图3-3所示。输入的交流电压由30点和3

4、2点,分别经电阻和稳压管削波后,加到光耦晶体管B4的1脚和2脚。当输入电压非零时,B4的输出脚3脚和4脚导通,使VR6导通。而当输入电压过零时,则V4截止,其3脚和4脚断开,而使VR6截止(图3-2)。脉冲产生电路这部分电路的功能是由模块D2实现的。D2的15脚接电源,1脚及10脚接地,6脚接控制电源。当来自逻辑控制电路的信号由G点输入使B15导通时,+15V电源电流经电阻、B15的4脚和3脚输入到6脚,D2开始工作。S12为频率50Hz和60Hz选择开关,当S12设定在50Hz时,开关接通电阻和地,成为另一支路,D2的6脚电位将低一点,从而使其产生的触发脉冲的相位较60Hz时滞后。D2的11

5、脚接VR6的C极,7脚和9脚之间接电容C41。当VR6导通时,使11脚接地(图3-2)。C41重复进行充电放电的过程,每当C41开始放电时,即从D2的4脚输出一组脉冲。按照这个充、放电过程,在D2的4脚产生一系列等距离的脉冲信号,这一系列脉冲信号直到电压过零点VR6截止时为止。VR6截止时,11脚呈高阻态,C41通过另外的回路放电,此时4脚无输出。当输入电压过零点后,VR6又导通,开始重复上述的充放电过程。由此可见,同步控制电路既保证了触发脉冲与外电源相位的同步,又保证了每个周期触发相位的一致性。8脚接入来自H点电压调节电位器RP1控制的给定信号电压。当H点电位高时,C41充电到一定电位的时间

6、就短,使触发脉冲前移;反之,当H点的电位较低时,则触发脉冲发出的时间就滞后。因此,H点电位控制着触发脉冲的移相,从而控制了主回路晶闸管的导通角,来调整焊机输出电压的大小。脉冲输出电路触发脉冲的输出采用了光耦双向晶闸管B1,其内部结构如图3-4所示。B1的输出端为两组双向导通晶闸管,分别接到主变压器2个相序相反的绕组上的2只晶闸管的阳极与控制极之间,起到一个开关的作用。如图3-5所示。这种接法的优点在于:利用光耦时输入端与输出端相隔离,同时不需要对触发脉冲进行功率放大。D2的4脚输出的脉冲信号控制着B1的导通状态,当有脉冲来时,B1导通,相当于图3-5中开关的闭合,从而使主电路晶闸管获得触发信号

7、。2电压、电流控制与运算电路这部分电路可分为焊接基准信号电路和电压、电流运算电路。焊接基准信号电路参看图3-7,由N14A、C67、R169、R170、R171等元件组成的振荡电路产生频率为1KHz的交流方波(如图3-8所示)。此交流方波经分波输出后,作为分波电压、电流运算电路的基准信号。其工作过程是:N14A的1脚产生的交流信号电压,经电阻R168、R291,由67点输出到焊接电压调节电位器RP1和焊接电流调节电位器RP2。当方波电压处于正半波时,二极管VDA导通,由电阻R168、R291和电位器RP1对其分压后,经电压跟随器N14B分别输入到N14C的反向输入端9脚和N14D的同相输入端1

8、2脚,此时,N14C的8脚输出为负电压,二极管VD67截止,这一路无输出。而N14D的11脚输出为正电压,二极管VD69导通,输出的电压经电容滤波平滑后,与由R180和R183与R182的分压(固定分压,决定焊机的最低空载电压)合成后输入到N15A的同相端,经其放大后,由E点输出焊接电压的基准信号,即给定调节信号。调节RP1即可调节焊接电压的大小(调节电位器时,67点的参考电压为0-7V)。当方波电压处于负半波时,二极管VDB导通。此时,由焊接电流调节电位器RP2、电阻R291、R168对其分压后,经跟随器N14B分别输入到N14C、N14D。N14C的8脚输出为正电压,二极管VD67导通,该

9、电压经滤波电容C78滤波平滑后,由R213输入到N15B的同相端5脚,放大后由F点输出焊接电流基准信号(即给定调节信号),此信号受RP2的控制,调节RP2即可调节焊接电流的大小。而N14D的11脚输出为负电压,二极管VD69截止,此时这一路无输出。该部分电路的时序波形如图3-9所示。电压、电流运算电路该电路的作用是对不同的焊接规范及工作方式选择给出相应的控制电压,来控制输出电压的大小和送丝电动机的转速。电路主要由多路转换器N7和N19(TC4053BP)运放N9(UPC4741C)、N8(UPC324C)等组成。TC4053BP的逻辑表如表3-2所示该电路又可分为以下几部分(参看图3-10)。

10、(1)焊接/收弧切换电路E点和F点分别输入电压基准信号和电流基准信号。N点是由D1的29脚发出的焊接/收弧切换信号,分别输入N7A的控制端10脚和N7C的控制端11脚。正常焊接时,N点为低电平,所以N7C的12脚与14脚接通,N7A的2脚与15脚接通,此时输出的电压给定信号和电流给定信号分别受焊接电压调节电位器RP1和焊接电流调节电位器RP2的控制。收弧焊接时,N点为高电平,N7C的13脚与14脚接通,N7A的1脚与15脚接通,此时输出的电压给定信号和电流给定信号分别受收弧电压、收弧电流调节电位器的控制,这样就实现了正常焊接规范与收弧规范的切换。(2)焊丝选择与丝径选择部分焊接电压、送丝速度以

11、及焊丝直径都影响着焊接电流的大小。例如,在焊接电压相同的情况下,使用的焊丝越细,焊丝的熔化速度就越快,所以需要的送丝速度就越快,因此,在电路中对应于不同直径和不同种类的焊丝应给与不同的电压偏置,以确定不同的电流给定信号。在一元化时,还同时确定相应的电压给定信号以得到一元化调节性能。其工作过程是:当S5(丝径选择开关)处于0.8(1.2)位置时,103点与105点接通,N19的11脚为高电平,10脚为低电平,所以N19C的13脚与14脚接通,N19A的2脚与15脚接通。当S5处于1.0(1.4)时,103点悬空,N19的11脚和10脚都为低电平,所以,电子开关N19C的12脚与14脚接通,N19

12、A的2脚与15脚接通。当S5处于1.2(1.6)位置时,103点与104点接通,N19A的1脚与15脚接通。由此可见,对应于3种不同的直径,分别由3条电压通路,每一路的电压、电阻值各不相同,使得输入到运放N9D的电压值不同,则输出的电流信号值不同,从而得到相应的送丝速度。(3)电流运算部分由N19B的4脚输出的电压经R71加到运放N9D的同相输入端12脚,N9D接成同相比例放大的形式,放大倍数为:AV=1+(R70+RP3)/R69+15V电压经R73后与N9D的14脚输出的电压叠加,经电压跟随器N8D、R74输出电流给定信号,然后由K点将信号输出到送丝机控制电路,来控制送丝机的转速(当K点输

13、出电压在3V-11.6V变化时,焊接电流的变化范围为60A-350A),从而控制焊接电流的大小。引弧时的慢送丝控制是由稳压管V9来实现的。当处于引弧状态时,L点为高电位,使VR3导通,此时K点的电位高于V9的稳压值,V9导通,使得K点被钳位到3-4V,从而使送丝速度比正常焊接时的慢,有利于引弧。电弧引燃后,L点电位变低,VR3截止,断开V9支路,转入正常送丝。(4)电压运算部分N7A的15脚的信号由R84S10AR88输入到N9A的同相输入端3脚,经放大后由N9A的1脚输出,此输出信号经R90R91V12来控制V12的放大倍数,从而控制给定电压信号的大小。给定信号电压由H点输出到触发电路。N9

14、A的放大倍数为:AV=1+(R87+RP4)/R86通过N7B的转换,可以在引弧时,H点输出高电压引弧。即在引弧时,L点为高电平,使N7B的3脚和4脚接通,此时,+UR290N7B的3脚4脚R95,给N9A的3脚提供一个偏置电压;引弧成功后,L点为低电平,使N7B的5脚和4脚接通,R92替代了R290,由于R290的电阻值小于R92的电阻值,所以引弧时N9A的3脚输入电压小于焊接时的电压,从而使H输出一个较高的电压,主晶闸管的导通角较大而输出一个较高的电压引弧。现在P板上的R290和R92的电阻相同,均为3.3K,因此,无高引弧电压控制。引弧时,是依靠双反星电路自身的特点来得到较高的电压引弧,

15、即当双反星型接线的整流电路的输出电流小于铁芯相应于外加三角波电压的磁通所需的激磁电流时,平衡电抗器因不能造成足够的三角电压波形而不起作用,这时线路就变成六相整流电路了。六相整流电路的输出电压为变压器二次电压的1.35倍(比双反星型的1.17倍略高)。引弧开始的瞬间正是这样的特点。(5) 一元化调节S10(简易一元/个别切换开关)打到“简易一元”位置时,F点的电压经分压后,由N19B的4脚R79输入到N9C的10脚,N9C接成差动比例放大形式,其8脚的输出电压经R78S10AR88输入到N9A的3脚,经N9A放大后,由H点输出到触发电路来控制焊接电压的大小。通过调节RP8(一元微调电位器),可以

16、调节N9C的8脚输出电压的大小。K点的输出电压与“个别”调整时相同。由此可见,F点电压的变化将使K点和H点的电压都发生变化。也就是说,当调节电流调节电位器时,即可同时调节焊接电流和与之相应的焊接电压。这就是所谓的一元化调节。同时E点的电压经N7AR84R81N9B的6脚,再经N9B放大后输出,又经R76输入到N9C的9脚,因此E点电压的变化将引起N9C的8脚输出电压产生微小的变化,因此调节电压电位器RP1可以实现对焊接电压的微调整(一元化调节时,一般焊接电压和收弧电压电位器均处于中间位置)。送丝机控制电路本电路主要由晶闸管VT1和VT2,光耦合器B7-B9,三极管V1-V10、VR9、VR10

17、以及运放N10C等元件所组成。电路如图3-11所示,可分为以下几个部分。1.送丝电动机的全波可控整流电路:由81点和82点输入的交流27V电压经晶闸管VT1、VT2全波整流后,由30点R177点输出到送丝电动机,30点的最高输出电压为:Ud=09×2724(V)77点的输出电压是靠改变晶闸管VT1和VT2导通角来控制的。调节77点的输出电压值,即可改变送丝电机转速,从而调节焊接电流的大小。2晶闸管的触发电路B点电压经稳压管V11削波后,作为单结晶体管V1的同步电源。单结晶体管V1和三极管V4,电容C54构成张弛振荡电路。这个电路产生的脉冲信号经V8来控制B7的导通,这样就在B7的输出

18、端产生一组触发脉冲来触发晶闸管VT1和VT2。V3导通后,来自K点的电流给定信号通过电阻R122,热敏电阻RT1为V2提供基极电位,使V2处于放大状态,从而使V6、V7导通,因此V4、V5导通。V4、V5和V6、V7分别构成镜象恒流源电路,如果按照理想的镜象恒流源电路分析则应有电流I(R118)=I(R119)=I(R120)。由此可见,通过改变V2的基极电流I(BE)的大小就可以改变C54充电电流的大小。因此,当K点电流给定信号增大后,V2的基极电流I(BE)也增大,所以B7提前导通,即触发脉冲前移,晶闸管VT1和VT2导通角增大,使输出电压升高,送丝速度加快,这就是电流调节电位器RP2对送

19、丝速度控制的全过程。为了保持送丝平稳,经VD34、R123、V12至V2的基极引入电压负反馈。如果负载或网压等因素的变化使电机转速升高时,电机反电势也升高,因此VD34阴极的反馈电压升高,从而使得V2的基极电流减小,晶闸管导通角减小,输出电压降低,电机转速降低;如果电机转速降低,则电机反电势降低,则VD34阴极的反馈电压也降低,从而使得V2的基极电流增大,晶闸管触发脉冲前移,导通角增大,输出电压升高,电机转速升高。这样就使得送丝电动机转速在标准转速附近一个极小范围内变化,实现了送丝电机的稳速控制。4启动电路(图3-16和图3-15有关电路):焊枪开关SB1“ON”时,D1的28脚输出高电平。(

20、1)这个电压经VD17,R51使V14导通,因此KM1动作,其常开触点闭合,使得接触器MS吸合,主变压器开始供电。(2)这个电压又经缓冲器D20B的4脚开始输出:第一路:经VD79由G点输出到主晶闸管触发电路,使B15导通,触发电路开始工作,从而主回路晶闸管导通,输出焊接电压。第二路:输出到VD82的阴极,使VD82反向截止,+15V电源电压经R251由J点输出到送丝机控制电路,送丝机电路开始工作。第三路:经D20D由M点输出到运算电路中的FTT电路(图3-20),使VR5导通,切断FTT控制电路。这部分电路的控制程序可简单的表示如图3-18所示。5节电电路(图3-15):当开关SB1“ON”

21、状态时,模块D1的28脚电压经D20的5脚4脚VD79D20的7脚6脚VD14给C9充电。SB2“ON”时,B9导通,+15V电源电压经B9VD16VD93给C9充电。而SB1和SB2“OFF”时,则C9通过R50VD15R51R52地放电,使得V14保持导通,KM1继续吸合,所以KM继续吸合。随着C9的放电,V14的栅极电压逐渐降低,大约7min后,V14截止,KM1释放,KM断开,变压器停止供电。这就是说,当焊机连续7min无人使用时,KM自动断开,从而避免空载损耗,节省电能。若7min内继续使用,则KM继续吸合,这样可以防止KM频繁地吸合或断开,从而延长KM的使用寿命。5.电流检测及引弧

22、控制电路(1)电流检测电路的作用是将来自CT的电压输出到电流表和引弧发信电流。从而确定焊接电流的有无及其大小。如图3-19所示,+15V和-15V电源分别由56点和59点给CT供电,CT将焊接电流信号转换成电压信号并由70点输入到电流检测电路。70点输入的是一个负电压,+15V电压经电阻R13与这个负电压叠加后由电压跟随器N10A输出,N10A的3脚电压为0V。当有焊接电流时,N10A的3脚的电压与焊接电流是正比关系,如当焊接电流为0时,N10A的3脚的电压为0V。当焊接电流为100A时,N10A的3脚的电压为1V。N10A的1脚输出的电压经R14R15N10DRP9,由73点输出到电流表,指

23、示出焊接电流的大小。同时,N10A的1脚输出的电压经R23R24输入到电压比较器N11同向端2脚。N11为单电源比较器,当焊接电流小于20A时,N11的2脚为0V,所以其1脚输出为0V。当焊接电流超过20A时,N11的2脚的电压高于其反向端3脚的电压,N11翻转。其1脚输出高电平,此电压经D点输入到D1的11脚,表示引弧成功。C点至过流保护电路。CN8为外接端子用。(2)引弧控制电路(图3-15和图3-10)开关SB1“ON”时,模块D1的27脚输出高电平。此高电平输出到运算电路,控制N7B和VR3的动作,通过N7B和VR3的转换来实现引弧时的高压引弧和慢速送丝。电弧引燃后,D1的11脚接到来

24、自电流检测电路的引弧成功信号,27脚变为低电平,N7B转换,进入正常焊接状态。同时,D1的12脚输出高电平,使VR1导通,KM2动作,其常开触点闭合,CN9的两个接线端子通过KM2触头相连。CN9是作为引弧成功信号检测用的,一般半自动焊未使用这两个端子。6.自锁电路(图3-15和图3-10)一般在焊接的收尾处,会产生像酒窝一样的小坑,称为“弧坑”。填补弧坑的处理方法称为弧坑填充焊,其电流设定值为焊接电流的60%-70%。焊接结束时,操作焊枪开关,即可转换为这一收弧焊接电流的程序,称为“有”收弧,没有填补弧坑的控制程序称为“无”收弧。控制“有”收弧的电路称自锁电路。控制“有”收弧这种控制方式,根

25、据有或无初期预置收弧电位器控制的焊接规范又有下面2种情况。当收弧“有/无”选择开关S3打到“有”时,D1的5脚输入为高电平。(1)无收弧初期预置开关S6断开,D5的6脚为低电平。SB1为“ON”时,D1的29脚为低电平,因此D5的7脚为低电平,则其5脚输出为高电平,经反相后,3脚输出低电平,然后由N点输出到运算电路来控制N7的状态。此时,N7输出的电压给定信号和电流给定信号分别受焊接电压调节电位器、电流调节电位器的控制,为焊接规范。SB1“OFF”时,状态不变。SB1再次“ON”时,D1的29脚输出为高电平,因此,D5的7脚为高电平,则5脚为低电平,3脚输出为高电平,N7转换,输出的电压和电流

26、分别受收弧电压和收弧电流调节电位器的控制,为收弧规范。TS再次“OFF”时,焊接停止。(2)有收弧初期预置S6接通。SB1“ON”时,D5的7脚为低电平,同时a和b都为高电平,因此,D5的14脚和15脚都为高电平,所以13脚为低电平,反相后由11脚输出输出高电平,经S6至D5的6脚,所以D5的5脚输出低电平,D5的3脚输出为高电平,此时,N7转换,信号电压受收弧电位器的控制,为收弧规范。SB1“OFF”时,a点变为0V,使得D5的6脚为低电位,所以3脚输出为低电平,N7转换,进入正常焊接规范。SB1再次“ON”时,D5的6脚和7脚都为高电平,所以其三脚输出为高电平,N7转换,又转入收弧状态。S

27、B1再次“OFF”时,停止焊接。8回烧时间调节电路(图3-15)焊接时,D1的28脚电压经D20B的5脚4脚VD80给电容C96充电。焊接停止时,D1的28脚变为0V,此时,C96经D20A,VD81,R250与R5、R249组成的相关回路放电。放电电压经G点使B15保持导通,主晶闸管触发电路继续工作,提供回烧电压。随着C96的放电,G点电压逐渐降低,当G点电压低于B15的导通电压后,B15截止,触发电路停止工作。通过调节RP5的大小,可以调节C96的放电时间,即调节回烧时间的长短。9.FTT烧熔球电路(图3-20)FTT电路,是为控制焊丝前端熔球的形成而设置的。使用FTT“有”的方式,可以减

28、少弧坑,得到良好的焊道终端形状及收弧手感。但是在使用加长电缆时,应使用FTT“无”。参看图3-15、图3-20和图3-10,M点是来自程序控制电路的回烧控制信号,Z点输出到电压运算电路中V12的基极。正常焊接时,M点为高电位,VR5导通,+15V电源电压经R98VR5被旁路,V19截止,所以B10截止。焊接结束时,M点为低电位,VR5截止,+15V电源电压经R98R100及R99、VD40VD41VD42,使V19导通,因此B10导通。B10导通后,S11(FTT选择有/无开关)处于“有”的位置时,如V12(电压运算电路)的基极电压高于稳压管V8的稳压值时,则V8导通,将V12的基极最高电压限

29、制在其稳压值以下,从而使给定电压值降低,此时焊机输出电压较低,这一较低电压即为FTT电压。在设定的回烧时间内,将已经停止送进的焊丝端部熔球烧小或烧掉。当“S11”处于无的位置时,V8的电路被断开,由电阻R298分压。对程序控制的各个部分电路进行分析后,现就在焊接中使用较多的两种控制方式,即“无”收弧和“有”收弧(无初期预制)作一综合性说明,并简要表示出操作及控制过程(参看有关部分电路图)。(1)“无”收弧将收弧选择开关S1置于“无”,气体检测开关S2置于“焊接”,焊丝径选择开关S1、焊丝选择开关S4置于所使用的焊丝类型相应的位置,合上焊机上的电源控制开关S1,则变压器T2接通,印刷电路板的整流

30、电路输出直流电压。焊接时,按下手把开关SB1,61点通过RB接地。N12A的1脚输出高电平,N12B的7脚输出低电平,B11导通。B11导通后,1脚被钳位为1.44V,故V20截止,VR4截止,使得B9截止。此时的工作过程由B11控制。B11导通后,D1的2脚为低电平,3脚为高电平,D1由此而发出各种指令:D1的31脚输出高电平,V13导通,KM3动作,气阀SOL开始送气。同时C10开始充电,34脚电位逐渐升高,达到逻辑高电平后,D1内部的双稳态触发器翻转,27、28、29开始输出信号。D1的28脚输出高电平,V14导通,KM1动作,接触器KM吸合,主变压器供电;B15导通,主晶闸管触发电路工

31、作,主回路输出电压;V82反向截止,VR9导通,B9导通,V10截止,V3导通,送丝电动机晶闸管触发导通,开始送丝;VR5导通,切断FTT电路,C96充电,为停焊时的回烧控制作准备。D1的27脚输出高电平,VR3导通分流,送丝机慢速转动,同时N7B接入不同电阻而使H点输出一个较高电压,从而使主晶闸管输出一个较高电压引弧(前面谈到本机因R290和R92电阻阻值相同而无此功能)。电弧引燃后,电流检测电路将发出信号,D1的11脚变为高电平,因此27脚变为低电平,VR3截止,送丝速度加快,N7B转换,进入正常焊接。D1的29脚输出低电平,N点输出为低电平。N7A、N7C分别接通焊接电压调节电位器和电流

32、调节电位器控制的信号,焊机输出的电压和电流受其控制,为焊接规范。停止焊接时,松开SB1,B11截止,模块D1的2脚为高电平,3脚为低电平,于是有如下控制过程:D1的28脚输出为低电平,C96放电,使B15保持导通,主晶闸管继续导通,提供回烧电压。C96的电压降低到一定的时候,B15截止,主晶闸管停止供电;同时M点为低电位,VR5截止,B10导通,FTT电路工作,降低焊接电压,在回烧时间内烧熔球,同时,气阀SOL经C11的充电时间,滞后断开,停止送气。其程序控制过程简要的表示为图3-21。(2)“有”收弧与“无”收弧的控制过程基本相同,故不赘述。图3-22简要的表示了其控制过程。(五)其他控制电

33、路包括稳压电源电路;网压波动补偿电路;过流保护电路;异常停止电路。现分述如下:1稳压电源电路(图3-23)稳压电源电路的作用是给控制电路提供直流电源,其交流输入由变压器T2提供(图3-1),从39点和49点输入对地均为20V的交流电压,经二极管VD1-VD4全波整流后,再经VD5由I(UL)点输出对地为+24V的脉动电压,作为继电器等部分电路的供电电源,同时经稳压集成块N16(uPC7815H)和N17(uPC7915H)稳压后输出后+15V和-15V的电压。2网压波动补偿电路(图3-24)当外面的电网电压出现波动时,焊机主变压器次级电压也会随着变化,在主电路晶闸管导通角不变的情况下,将引起焊

34、接电压发生变化。这个电路的作用就是当外电产生波动时,即电压升高或降低时,焊接电压也随着升高或降低,从而使焊接电压保持相对稳定。为此,就需要相应减少或增大主电路晶闸管的导通角。这个电路主要由N8C构成,UL是来自稳压电路的直流+24V的脉动电压,X点输出到N9A(电压运算电路)的3脚。本补偿电路中N8C的8脚输出电压:V0=11()式中:Va为A点电压,Vb为B点电压。当电网电压升高,UL电压升高,由上式可知V0将降低,因此电压运算电路中,输出的信号电压降低,使得晶闸管导通角变小,从而使焊接电压基本保持不变。反之,当网压降低时,UL的电压也降低,电压V0升高,因此电压运算电路的信号电压升高,使得

35、晶闸管导通角变大,这样就实现了对外电网压波动的补偿。S10在一元化和个别调节时进行转换。3过流保护电路本电路的作用是当焊机次级输出之间发生短路,将次级电流限制在一定的基准电流值以下。图中,C点来自电流检测电路,Y点连接电压电流运算电路。C点的电压Uc与-15V电源的分压叠加后输入到N8A的反向端的2脚。在正常焊接时,叠加后的电压U为负值,经反相放大后由N8A的1脚输出一个正电压U,此时,N8A处于饱和状态,输出电压U为13.7V,VD56截止。发生短路时,C点的电压急剧上升,U减少,当U变得非常小,几乎为零时,输出电压U减少到1.3V左右,VD56导通,因此,三极管V12(电压电流运算电路)的

36、基极电压经Y点VD56,被限制在一个很低的电压值(2V)以下,使得电压运算电路的信号电压降低,所以,输出电压降低,从而将次级短路电流值限制在一定的基准电流值以下。4异常停止电路(图3-15左上角)+15V电压经两个热继电器输入到D1的36脚,同时使三极管VR2导通,从而使得异常指示灯的+24V电源电压经R27被旁路。当主变压器或主晶闸管过热时,热继电器动作,断开+15V电源,D1的36脚变为0V,将28脚输出封锁(即28脚变为低电平),停止焊接,保护变压器和晶闸管不受损坏。同时,VR2截止,异常指示灯亮,发出警报3触发脉冲的同步电路(图3-12):直流24V经限流电阻R7和稳压管V13输入到运

37、放N10C的反向端9脚,运放N10C构成了施密特触发电路,具有滞回特性。利用这一特性,将+24V电压整形成周期1ms的窄脉冲,由N10C的8脚输出,经电阻R11去控制VR10的开关状态,即每当81点和82点的交流电压过零时(参看图3-11),使VR10导通一次,使电容C24通过A点对地放电,从而保证触发脉冲周期、相位的同步与准确。其波形如图3-13所示。4送丝机工作控制电路(图3-11)焊机电源开关S1闭合时,V10导通,77点经V10漏、源极接地,送丝电机处于制动状态。当焊枪手把开关SB1合上(ON)时,J点为高电位,VR9导通,使得B8导通,+15V电源经B8R108使V9导通,从而使V1

38、0截止,断开制动电路。同时,V3基极经R104VD31VD37VR9对地形成回路,所以V2导通,K点的电流给定信号经V3输入到晶闸管VT1和VT2的触发电路,使其导通,送丝机工作。当遥控盒上的点动开关SB2合上(ON)时,B9导通,这时+15V电源电流经B8VD32B9地,形成回路,同样使V10截止。而V3的基极电流则经R104VD31VD32B9流入地,所以V3也导通,送丝机工作。5送丝机制动电路(图3-11)当送丝电机停止工作时,B8截止,V9截止,所以V10导通,送丝电机储能经77点V1015点(地)迅速释放,进行能耗制动,使送丝电机立即停止转动,但还是有一定的惯性。送丝机控制电路波形如

39、图(3-14)所示。程序控制电路程序控制电路(图3-15)的核心是模块D1,这个电路实现了收弧“有/无”选择,提前送气,引弧,焊接控制等全过程的各种功能。由于D1的使用,大大减少了分立元件的使用,从而大大提高了焊接的可靠性。程序控制电路可分为以下几部分:模块D1;焊枪开关SB1和点动开关SB2电路;气阀SOL控制电路;启动电路;节电电路;电流检测及引弧控制电路;自锁电路;回烧时间调节电路;FTT烧熔球电路。现分别对各部分电路进行叙述。1模块D1(图3-15)D1的1脚为+15V电源,4脚接地,2脚和3脚内部接双稳态触发器(是引起内部逻辑变化的控制端),27脚输出引弧/焊接转换控制信号,28脚输出焊接控制信号,29脚输出焊接

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