[其他]恒功率微束等離子弧焊機

無效

• 申請號: 86101100
• 申請日: 1986-02-22
• 公開（公告）號: CN86101100A
• 公開（公告）日: 1987-09-02
• 發明（設計）人: 方宇棟;張仁甫;李唐柏
• 申請（專利權）人: 南昌航空工業學院
• 主分類號: B23K9/00
• 分類號: B23K9/00;B23K9/10
• 代理公司: 江西省專利服務中心
• 代理人: 邱肇輝

本發明是一種電弧焊機。這種焊機適用于微束等離子弧焊領域。因此，本發明屬于焊接設備技術范圍。

國內外現有的微束等離子電弧焊機的外特性都是垂降、陡降或斜降外特性。例如瑞士的等離子弧焊-40型焊機（Piasmafix-40）國產的WLH-10型微束等離子焊機即屬于陡降外特性。以WLH-10型焊機為例，它的電路設計思想在于一個焊接電流反饋控制系統，這個反饋控制系統以焊接電流為輸出，然后將輸出與系統的給定值相比較，比較后的信號經放大、校正后用于控制焊接電流。

上述各種外特性的焊機，作為電源都不是恒功率源。

由于微束等離子弧對焊縫的導熱率近似為常數，所以采用前述非恒功率源焊機用于微束等離子弧焊時，如果電弧長度發生波動，則電弧的功率將產生波動，于是施加于焊縫的功率也將產生波動，焊縫的成形質量將受到破壞。如果采用恒功率源焊機，這個問題將被克服，亦即當弧長發生波動時，焊縫成形質量將不變。

本發明的目的就在于研制一種用于微束等離子弧焊的恒功率源焊機，并且要求它還能實施脈沖恒功率焊接。

簡單地說，本發明的原理在于：在現有同類焊機所具有的焊接電流反饋控制系統的基礎上，再增加一個焊接電壓反饋控制迥路。這個迥路中，有一個倒數運算電路和一個放大倍數可以人為調節的放大器。焊接電壓被取樣后，通過求倒數的運算、放大，再被用作前述焊接電流反饋控制系統的給定值。基于這一特殊串級調節系統的焊機就是恒功率源焊機。如果在上述焊接電壓反饋控制迥路中設置一個電子開關電路，使得這一迥路周期性地通斷，就可以使焊機實施脈沖恒功率焊接。如果將焊接電流取樣信號和焊接電壓取樣信號同時輸入乘法器，乘法器的輸出即可反映出焊接功率的大小。據此可以制成一個電子功率表。

圖1是本發明焊機的示意圖。

圖2是這種焊機的原理分析框圖。

圖3是圖2中的放大器與信號綜合點、校正網絡、隔離器的一個實施例。

圖4是圖2中的電子開關和校正網絡的一個實施例。

現在分別參照圖1、圖2、圖3、圖4對本發明加以詳細闡述。

在圖1中，變壓器1和整流器1的作用是將380伏的三相交流電壓轉變為數值適當的直流電壓。BG₁是大功率晶體管，BG₂與BG₃組成BG₁的推動級，因此，可以將BG₁、BG₂、BG₃看成是一個大功率復合晶體管。R₁是焊接電流取樣電阻，焊接電流通過R₁后轉變為電壓信號。1是工件。2是等離子焊矩的壓縮噴嘴。3是鎢絲。焊接電弧在鎢絲和工件之間形成。這樣，變壓器1和整流器1所輸出的直流電壓經由BG₁、R₁、工件和鎢絲之間的焊接電弧組成了焊接電流迥路。當BG₃的基極電位發生變化時，焊接電流隨之發生變化。

變壓器2和整流器2的作用是將380伏的三相交流電壓轉變為另一數值適當的直流電壓。R₂是降壓電阻。在鎢絲和壓縮噴嘴之間存在有一個小電流的電弧。這個小電流電弧的作用在于維持焊接電弧的穩定工作。這樣，變壓器2和整流器2所輸出的直流電壓經由R₂、鎢絲和壓縮噴嘴之間的小電流電弧形成迥路。

穩壓電源的作用在于為焊機中的各種控制電路供電。

程序控制電路的主要作用在于控制焊機在焊接前先行導通保護氣體和焊后滯后切斷保護氣體。

控制電路主要由下列部份組成：焊接電流反饋控制電路，反相、倒數、放大電路，電子開關和校正網絡電路，電子功率表電路，方波信號源電路。

W是焊接電壓取樣電位器。

焊接電流I_W和焊接電壓U_W被取樣后即被接到圖1中的控制電路，控制電路按照能夠產生恒功率源效果的控制規律對BG₃的基極輸出控制信號。

使焊機產生恒功率效果的原理，在于采用了一個特殊的串級調節系統。這個系統的原理框圖如圖2所示。