林肯AC-1200焊接电源结构特点与原理分析
焊接机工作原理

焊接机工作原理焊接机是一种常见的工业设备,用于将金属材料连接在一起。
它通过产生高温来使金属材料熔化,并在冷却后形成坚固的连接。
下面将详细介绍焊接机的工作原理。
1. 电源系统:焊接机的电源系统通常由交流电源和直流电源组成。
交流电源将电网中的交流电转换为所需的电压和频率,直流电源则将交流电转换为直流电。
2. 变压器:焊接机中的变压器起到了调整电压和电流的作用。
它能将输入电压转换为适合焊接的电压,并提供所需的电流。
3. 整流系统:焊接机通常使用整流系统将交流电转换为直流电。
整流系统包括整流器和滤波器,它们能够将交流电转换为稳定的直流电。
4. 控制系统:焊接机的控制系统用于控制焊接过程中的电流和电压。
它通常包括电流调节器、电压调节器和温度控制器。
电流调节器用于调整焊接时的电流大小,电压调节器用于调整焊接时的电压大小,温度控制器用于监测焊接过程中的温度并进行调节。
5. 焊接电极:焊接机需要使用电极来传递电流到焊接点。
电极通常由导电材料制成,如铜或者钨。
焊接电极通过与工件接触,将电流传递到焊接点,使金属材料熔化。
6. 焊接材料:焊接机使用焊接材料将金属材料连接在一起。
焊接材料通常是金属丝或者焊条,它们在焊接过程中熔化并形成连接。
7. 焊接过程:焊接机的工作原理是通过将电流传递到焊接点,使金属材料熔化,并在冷却后形成连接。
焊接过程中,焊接电极与工件接触,产生电弧放电。
电弧放电的高温使金属材料熔化,焊接材料也尾随熔化并填充焊缝。
当焊接材料冷却后,形成为了坚固的连接。
总结:焊接机是一种通过产生高温将金属材料连接在一起的设备。
它通过电源系统、变压器、整流系统和控制系统来实现焊接过程中的电流和电压控制。
焊接电极传递电流到焊接点,使金属材料熔化,并在冷却后形成连接。
焊接机的工作原理是基于电弧放电产生的高温效应。
焊接机工作原理

焊接机工作原理焊接机是一种常用的工业设备,用于将金属材料连接在一起。
它通过产生高温来融化金属,然后冷却使其凝固,从而实现金属材料的连接。
下面将详细介绍焊接机的工作原理。
一、焊接机的基本原理焊接机的基本原理是利用电能或者火焰产生高温,使金属材料熔化,并在冷却过程中形成强固的连接。
根据不同的焊接方式,焊接机可以分为电弧焊机、气焊机、激光焊机等。
1. 电弧焊机的工作原理电弧焊机利用电弧产生高温,将金属材料熔化并连接在一起。
它的主要组成部份包括电源、焊接电极和工件。
电源提供电流,焊接电极将电流引导到工件上,形成电弧放电。
电弧产生的高温可以达到几千摄氏度,足以熔化金属材料。
在冷却过程中,熔化的金属会凝固并形成连接。
2. 气焊机的工作原理气焊机利用火焰产生高温,将金属材料熔化并连接在一起。
它的主要组成部份包括气源、燃烧器和工件。
气源提供燃气和氧气,燃烧器将燃气和氧气混合并点燃,形成高温火焰。
火焰的温度可以达到几千摄氏度,足以熔化金属材料。
在冷却过程中,熔化的金属会凝固并形成连接。
3. 激光焊机的工作原理激光焊机利用激光束产生高能量密度,将金属材料熔化并连接在一起。
它的主要组成部份包括激光器、聚光镜和工件。
激光器产生激光束,聚光镜将激光束聚焦到工件上,形成高能量密度的激光热源。
激光的功率和聚焦效果可以精确控制,从而实现高质量的焊接。
二、焊接机的工作流程焊接机的工作流程可以分为准备工作、焊接操作和冷却处理三个步骤。
1. 准备工作在进行焊接之前,需要进行一系列的准备工作。
首先,检查焊接机的电源温和源是否正常,确保其安全可靠。
然后,选择合适的焊接电极或者燃气和氧气比例,根据工件的材料和要求进行调整。
最后,清洁和准备待焊接的工件表面,确保其干净和无污染。
2. 焊接操作焊接操作是焊接机的核心步骤。
根据不同的焊接方式,具体的操作略有不同。
在电弧焊机中,需要将焊接电极接触到工件上,并通过电源提供的电流产生电弧放电。
在气焊机中,需要点燃燃烧器,使燃气和氧气混合并形成火焰。
直流电焊机原理

直流电焊机原理一、引言直流电焊机是一种常见的焊接设备,广泛应用于工业生产中。
它通过将交流电转换为直流电来实现焊接过程中所需的电能,具有焊接速度快、效率高、焊接质量好等优点。
本文旨在介绍直流电焊机的原理及工作过程。
二、直流电焊机的组成直流电焊机主要由变压器、整流器和控制电路等组成。
其中,变压器用于将输入的交流电转换为所需的工作电压,整流器则将交流电转换为直流电,控制电路则用于控制焊接电流的大小和稳定性。
三、直流电焊机的工作原理1. 变压器原理直流电焊机的变压器主要由两个线圈组成,即初级线圈和次级线圈。
当交流电通过初级线圈时,产生的磁场会感应到次级线圈,并在次级线圈中产生感应电动势。
通过调整初级线圈和次级线圈的匝数比例,可以实现对输出电压的调节。
2. 整流器原理直流电焊机的整流器主要由整流器桥、滤波电容和电阻等组成。
交流电经过整流器桥,其中的二极管将负责将交流电转换为单向的脉动直流电。
然后,滤波电容和电阻会对脉动直流电进行过滤和平滑处理,使其变成稳定的直流电。
3. 控制电路原理直流电焊机的控制电路主要用于控制焊接电流的大小和稳定性。
通过控制电路,可以通过调节电压和电流的大小来满足不同焊接任务的需求。
控制电路还可以提供过热保护和过载保护等功能,以确保焊接过程的安全性和稳定性。
四、直流电焊机的工作过程直流电焊机的工作过程可以分为三个阶段:起弧阶段、焊接阶段和熄弧阶段。
1. 起弧阶段在起弧阶段,电焊机会提供一定的电压和电流来产生电弧。
通过控制电路的调节,电焊机可以提供足够的电能来克服焊接材料之间的间隙和表面氧化物,从而在电极和工件之间产生电弧。
2. 焊接阶段在焊接阶段,电焊机会提供稳定的电压和电流,以维持电弧的稳定性。
焊接电流会通过焊条或焊丝传递到工件上,使其达到熔化点并产生焊接效果。
此时,焊接过程会释放出大量的热能,使焊接材料熔化并形成焊缝。
3. 熄弧阶段在熄弧阶段,电焊机会减小电流和电压的输出,以使电弧逐渐熄灭。
焊接电源——精选推荐

焊接电源1、按电源种类分:直流、交流、脉冲弧焊电源按关键器件分:交流弧焊变压器、直流弧焊变压器、弧焊整流器、弧焊逆变器按电源的输出特性分:平特性(恒压特性)电源、缓降特性电源、垂直陡降(恒流)特性电源以及多特型电源弧焊电源在按外特性控制机构分类的基础上,再根据电源及主要控制⽅式进⾏分类,可分:机型调节型、电磁控制型、电⼦控制型2、机械调节式:动铁式、动圈式、抽头式3、电磁调节式:磁放⼤式弧焊整流器、直流弧焊发电机4、电⼦控制式:整流式、逆变式、数字式5、⽓体得电离⽅式:热电离、场致电离、光电离、碰撞电离6、电极的电⼦发射:热发射、电场发射、光发射、粒⼦碰撞发射7、焊接电源的引燃:1、接触引弧:(1)接触回抽发;(2)划擦引弧发2、⾮接触引弧:(1)⾼压脉冲引弧;(2)⾼频⾼压引弧8、焊接电弧的静特性:定义:⼀定长度的电弧在稳定状态下,电弧电压与电弧电流之间的关系,称为焊接电弧的静态伏安特性,简称伏安特性或静特性9、电弧静特性“U”曲线是如何形成的?答:电弧的静特性是指⼀定长度的电弧在稳定状态下,电弧电压Uf与电弧电流If之间的关系Uf=f(If)电弧沿其长度⽅向分为三个区域:阳极区、弧柱区和阴极区,因此电弧电压Uf可表⽰为:Uf=Ui+Uy+Uz;其中:Ui为阴极降压;Uy为阳极降压;Uz为弧柱降压。
阳极降压Uy:因为在阳极区不发射带电粒⼦,因此阳极降压⼏乎与电流⽆关,Uy=f(Iy)为⼀⽔平线。
阴极降压:因为阴极发射电⼦,阴极发射电⼦是从阴极斑点区发射出来的。
当电流较⼩时,随着电流的增加,阴极斑点的⾯积增加Si,因此电流密度基本上不变,这样阴极电场强度就不变,Ui也就不变。
当阴极斑点⾯积和阴极端⾯⾯积相等时,电弧电流继续增加,Si 不能再扩⼤,电流密度将随着电流的增加⽽增加,这样阴极区的电场强度增加,阴极电压也就增加。
弧柱压降:电弧可以看成⼀个近似均匀的导体,电压降表⽰为:在弧柱长度⼀定的条件下:1)当电流⽐较⼩时,α>1,随着电弧电流的增加,弧柱⾯积快速增加,电流密度jZ减⼩;另⼀⽅⾯,随着电流增加,弧柱温度增加,热电离产⽣的带电粒⼦数增加,从⽽使弧柱的导电率γz增加,最终使弧柱压降降低。
ATX电源电路原理分析和维修教程整理

ATX电源电路原理分析和维修教程整理一、ATX电源电路原理分析1.交流输入滤波器(AC Input Filtering):这个部分的作用是将进入电源的交流电进行滤波,去除噪音,确保电源的稳定性和安全性。
2.整流器(Rectifier):整流器将交流电转换为直流电。
常见的整流器有桥式整流器,将交流电转换为直流脉动电,然后通过滤波电容进行过滤,得到稳定的直流电。
3.电源开关(Power Switching):电源开关主要是用于控制电源的开关机状态。
当计算机主机开机或者关机时,电源开关会相应地打开或者关闭电源。
4.反馈电路(Feedback Circuit):反馈电路主要用于监测电源输出电压,并根据需要调整电源输出电压的稳定性。
当电源输出电压过高或者过低时,反馈电路会向控制电路发送信号,以调整输出电压。
5.控制电路(Control Circuit):控制电路根据反馈电路的信号,向整流器、开关器件等部分发送控制信号,以实现电源的调整和稳定。
6.保护电路(Protection Circuit):保护电路主要用于确保电源的安全性,例如过流保护、过压保护、过温保护等。
当电源工作过程中出现异常情况时,保护电路会自动切断电源输出,以保护其他电路的安全。
二、ATX电源电路维修教程1.检查电源开关和电源线:首先检查电源开关是否正常工作,然后检查电源线是否损坏或者接触不良。
如果发现问题,可以更换电源开关或者电源线。
2.检查电源输入:使用万用表检查电源输入端的交流电压。
正常情况下,乘以开方根号2(约为1.41),得到的值应当接近电源标称电压(一般为110V或220V)。
3.检查电源输出:使用万用表检查电源输出端的直流电压。
如果输出电压低于或者高于标称电压,可以调整反馈电路或者控制电路来修复问题。
4.检查整流器和滤波电容:如果电源输出电压有脉动或者噪音,可能是整流器或者滤波电容损坏。
使用万用表检查整流器和滤波电容是否正常工作,如果不正常,可以更换相应的部件。
AC-DC转换器的工作原理

AC/DC转换器的工作原理AC-AlternaTIngcurrent是交流的意思,DC-Directcurrent是直流的意思,AC/DC 变换是将交流变换为直流,AC/DC转换器就是将交流电变为直流电的设备,其功率流向可以是双向的,功率流由电源流向负载的称为“整流”,功率流由负载返回电源的称为“有源逆变”。
一:AC/DC转换器的工作原理-工作原理交流电转换为直流电称为整流,而直流电转换为交流电称为逆变。
逆变要比整流复杂得多。
常用的有两种方法,一种是先通过SPWM方式,调制出正弦波波形(如果方波也可以的话,这步可以省略),然后通过一个H桥切换输出电压极性,这要求H 桥的切换与SPWM电路同步,技术上较复杂但这种方式的效率好像很高,所以不少逆变器都是这种方式。
将直流电源转变为交流电使用的设备就是叫“逆变器”原理基本是将直流电送到用于逆变输出的三极管,利用接在该管子回路上的变压器等元器件对管子形成正反馈而使管子产生“震荡”电流(起振)而变为交流输出,如果需要比较“严格”的电流输出波形,则还要接入有关电子元器件,组成对输出波形进行整形的电路。
一般通过二极管整流电路或电子开关电路,都可将交流电转换为直流电。
AC/DC转换器的工作过程图整流电路,是将工频交流电转换为脉动直流电;滤波电路,将脉动直流中的交流成分滤除,减少交流成分,增加直流成分;稳压电路,采用负反馈技术,对整流后的直流电压进一步进行稳定。
1整流--即把交流调整成直流,换句话就是使交流的正玄波调整到的X轴上方。
但是现在还只是脉冲的。
主要元件是二极管。
整流方式:全波整流(桥式整流,有专门的元件或用4个二极管)、半波整流(x以下的波损失掉,电流不是连续的。
用一个二极管做)。
2滤波--把波形调整成平稳的直流(可用电容)另:根据需要的电压,可以在整流之前做变压。
一般来讲整流电路有如下几种方法:半波整流电路:半波整流就是利用二极管的单向导电性能,使经变压器出来的电压Vo只有半个周期可以到达负载,如下:单相桥式整流电路是最基本的将交流转换为直流的电路,在分析整流电路工作原理时,整流电路中的二极管具有单向导电性。
电焊机工作原理及电焊机组成结构
电焊机工作原理及电焊机组成结构电焊机是一种常用于金属加工和焊接的设备,其工作原理是利用电磁感应和电弧放电的原理,通过提供高温高能量的电弧,将金属材料熔化并连接起来。
电焊机主要由主机、焊枪、电源、控制系统、辅助设备等组成。
电焊机的工作原理主要分为三个步骤:弧的建立、弧的维持和电弧的熄灭。
首先,在电源的提供下,电流经过主机,产生一定的电压。
然后,焊枪接通电源,电流通过枪体流向熔化电极。
当电流通过枪口的钨极时,电弧会在钨极和工件之间产生,形成一个高温、高压的等离子体弧,以此来加热和熔化金属。
最后,当焊接完成或者需要暂停焊接时,关闭电源,断开电流供给,电弧熄灭。
电焊机的组成结构包括:1. 主机:主机是电焊机的核心部件,包括电路、变压器、电磁线圈等元件。
主机产生高电压并提供电力,实现弧的形成。
2. 焊枪:焊枪是电焊的主要工具,由电极、电缆、手柄等组成。
电极传送电流到工件上,并产生电弧。
3. 电源:电源是电焊机的能源来源,主要提供电流和电压。
电源通常由AC电源或DC电源供应,根据焊接要求选择相应的电源。
4. 控制系统:控制系统可以根据用户设定的焊接需求进行控制,例如设定电流大小、电压等。
控制系统也可以监测电流和电压的变化,以确保焊接质量。
5. 辅助设备:辅助设备包括冷却系统、电缆夹具、焊接平台等。
冷却系统可以防止电焊机过热,保证其正常运行。
电缆夹具用于固定电焊机的电缆,以保持焊接过程中的稳定性。
焊接平台是放置和支撑工件的设备,使焊工能够方便操作。
具体来说,电焊机可以采用不同的工作原理,包括电弧焊、气体保护焊、摩擦焊等。
电弧焊是最常见的焊接方式,通过电弧的热能将金属熔化并连接。
气体保护焊则是通过在焊接处提供一层保护气体,防止氧气进入并影响焊接质量。
摩擦焊则是通过对工件施加旋转、挤压来产生热量,将金属熔化并焊接在一起。
总结来说,电焊机是一种利用电弧放电的原理进行金属加工和焊接的设备。
其工作原理是通过电弧的高温热能将金属熔化,再通过冷却固化,将金属材料连接在一起。
焊接电源
1.弧焊电源在焊接过程中的作用是什么?2.比较机械调节性弧焊电源、电磁控制型弧焊电源、电子控制性弧焊电源的特点,说明弧焊电源的发展。
3.脉冲弧焊电源的特点是什么?1.弧焊电源在焊接过程中的作用是什么?弧焊电源具有供给焊接电弧电能(提供电流和电压)以及适宜电弧焊工艺所需电气特性的作用。
性能良好、工作稳定的弧焊电源是保证电弧稳定燃烧和焊接过程顺利进行并得到良好焊接接头的必要条件之一。
2.比较机械调节性弧焊电源、电磁控制型弧焊电源、电子控制性弧焊电源的特点,说明弧焊电源的发展。
机械调节型弧焊电源的特点是借助于机械装置实施弧焊电源外特性的调节,电源的主要电气特性、输出参数的调节,都由其机械结构决定。
故该类电源具有结构简单、易造易修、成本低、效率高等优点,但调节不灵活、不精细,电源比较笨重,耗材多。
该类焊接电源主要用于一般金属结构的焊接。
电磁控制型弧焊电源的特点是通过调节激励电流来改变电抗器或直流发电机铁心的磁饱和程度,从而控制弧焊电源的外特性。
主要包括磁放大式弧焊整流器和直流弧焊发电机。
这类焊机虽坚固耐用,过载能力强、输出电流稳定,脉动小,可用于各种弧焊方法,但是体积大而笨重,电磁惯性很大,动态特性差,效率低,电能和材料消耗大,噪声大,因此属于淘汰产品。
用柴油机或汽油机代替电动机的直流弧焊发电机可以用于没有电源的野外施工,使其还拥有一定的市场。
电子控制型弧焊电源具有以下特点一、可以对外特性进行任意控制,从而满足各种焊接方法、焊接工艺的要求;二、可以输出直流、脉冲甚至交流电流,可调参数多;三、具有良好的动态特性,系统控制的响应速度快;四、可控性好,便于进行编程和计算机控制;五、电路比较复杂。
根据电子控制型弧焊电源的电路形式与控制方法,又可细分为整流式、逆变式和数字式三种。
它们具有以上优点外,数字式弧焊电源还具有柔性化控制和多功能的集成、控制精度高、稳定性好、产品的一致性好、焊机功能升级方便的优点。
综上所述,电子控制型弧焊电源,特别是数字式电子控制型弧焊电源是以后发展的主导方向。
焊接电弧与弧焊电源
Km
空载
主磁
Km
0
0 L0
通
空载漏 磁通
变压器空载运情况
负载
变压器负载运行时的原理图 a)原理图 b)等效电路图 弧焊变压器的等值电路 a)一般等值电路 b)简化等值电路
U f U 0 j I 2 ( X 1 X 2 X K ) I 2 ( R 1 R 2 R K )
t=0时
uUmsinUyh sinUyh/Um
交流电弧连续稳定燃烧的条件
U0 1
Uf
2
Uy2h U2f
2
4
电感性回路交流电弧的电流、电压波形
提高交流电弧的稳定性,还可以采用如下措施:
提高弧焊电源频率; 提高电源的空载电压(由于开始弧时,两电极及其间的
气隙尚未充分加热电离,为了加强气体的电离作用,电 极之间应有较高的电压,这个电压称为空载电压); 改善电流的波形(如采用矩形波交流电源); 叠加高压电。
iISfi =常 数 Ui id常数 水平
电弧各区的压降与电流的关系图
If较大时:Si为常数 iI S fi为 If的函 If 数 i U , id 上升
弧柱区
Uz izlz/z
在ab段:
iz
If Sz
iz
If
Uz
If Tz
在bc段:
iz
If Sz
iz基本为 一 If 常 U数 z不变
高频高压引弧 150~260kHz 高压脉冲引弧 50或100kHz
2000-3000V 3000-5000V
3、电弧的分类
按电源性质分
按电极材料分
直流电弧
交流电弧
脉冲电弧
熔化极电弧
非熔化极电弧
弧焊电源 要点
焊接电弧是由焊接电源供给能量,在具有一定电压的两电极之间或电极与母材之间的气体介质中产生的强烈而持久的放电现象焊接电弧的动特性:在一定的弧长下,当电弧电流很快变化时,电弧电压与电流瞬时值之间的关系。
uf=f(if)。
焊接电弧的静特性:一定长度的电弧在稳定状态下,电弧电压Uf和电弧电流If之间的关系,Uf=f (If)。
焊接电源的外特性:在电源参数一定的条件下,改变负载时,电源输出电压稳定值Uy与电流稳定值Iy之间的关系,Uy=f(Iy)称为焊接电源的外特性。
焊接电源的动特性:是指电弧负载状态发生突然变化时,弧焊电源输出电压与电流的响应过程,可以用弧焊电源的输出电流和电压对时间的关系来表示,即uf=f(t),if=f(t),它说明弧焊电源对负载瞬变的适应能力。
调节特性:弧焊电源能满足不同工作电压、电流的需求的可调性能称为电源调节性能。
负载持续率FS:负载持续运行时间与弧焊电源的工作周期(等于负载持续运行时间与休止时间之和)之比。
弧焊电源:是电弧焊机的核心部分,是用来对焊接电弧提供电能的一种专用装置,或者说,它是一种提供电流和电压,并具有适合于弧焊和电弧切割等工艺所需特性的装置。
占空比:即脉冲宽度比,是在脉冲周期中脉冲时间所占的百分比,表征脉冲的强弱。
调节特性:弧焊电源能满足不同工作电压、电流的需求的可调性能称为电源调节性能。
弧焊逆变器:为焊接电弧提供电能,并具有弧焊工艺所要求的电气性能的逆变器气体电离:撞击电离,热电离,光电离电子发射:热发射,光电发射,重粒子发射,强电场作用下的自发射。
电弧静特性呈U形曲线:在阳极区,阳极压降Uy 基本上与电流无关,Uy=f(If)为一水平线。
在阴极区,电弧电流I f较小是,阴极斑点的面积Sj小于电极端部的面积。
这时,Sj随If增加而增大,阴极斑点上的电流密度j(i)=If/Si基本不变,这意味着阴极的电场强度不变,因而Ui也不变。
此时,Uy=f(If)为一水平线。
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1 引 言 随着市场竞争的日益激烈,为提高焊管产品质量,宝鸡石油钢管厂一分厂螺旋埋弧焊管机组外焊采用了双丝焊工艺,其中2#外焊头采用林肯AC-1200焊机。在焊接过程中,焊机焊接电压、焊接电流稳定,规范调节方便。焊缝外观形状、机械性能等技术指标得到改善、生产效率得到显著提高。通过对AC-1200林肯焊机结构的分析,并结合多年的使用经验,对这一设备的特点与原理进行初步探讨。
2 AC-1200焊接电源主回路 2.1 结构特点 AC-1200林肯焊机主电路如图1所示。采用串联磁饱和电抗器式分体弧焊变压器结构。弧焊变压器初级绕组有六个抽头,通常情况下,焊机由单相交流380V从H1、H4供电,其它抽头用于多丝焊的斯科特接法(Scott Connection)。磁饱和电抗器的控制绕组由十只绕圈元件组成,分为两组,分别对称地安装在铁芯两侧芯柱上,线圈采用串联叠形联接。从而使控制绕组中的交流感应电势方向相反,互相抵消,不影响控制回路的工作。磁饱和电抗器中的交流绕组由六只绕圈元件分成三组组成,安装在铁芯中间芯柱上,每组有一个输出抽头,分大、中、小三档,用户可根据实际情况在250~1500A范围内选择,通过改变交流线圈漏抗,从而实现规范调节。 图1 AC—1200林肯焊机主电路 2.2 电流调节 根据磁饱和电抗器的工作原理,即通过改变交流绕组中感抗值大小,实现对焊接电流的调节。这种结构由于调节时没有振动,输出电流稳定,易于控制,容易实现远距离电流调节。更重要的是,可实现均匀的、大范围的电流调节。 如图2所示,磁饱和电抗器控制绕组由具有续流二极管的单相桥式半控电路供电。取自分流器FL上的电流信号,反馈到触发板L5648,形成电流负反馈,自动调节控制电压Uk,保持了输出电流的恒定。晶闸管触发回路按控制电压Uk值的大小,由集成块1558/BC BJC(脉冲列调制放大器)形成频率与其成比例的脉冲,经场效应管功率放大后送入一只脉冲变压器,加入同步信号后控制半控桥的两只晶闸管。触发脉冲对称性好,抗干扰能力强。通过调节给定电位器(近控、远控),即改变触发回路控制电压,改变晶闸管导通角,实现整流输出电压的调节。
图2 焊接电流调节 NA4操作箱面板上给定电位器R408S、R2、R408C可在固态继电器CR401S、CR202、CR401C依次吸合时,对起弧电流、焊接电流、熄弧电流进行调整。给定电位器R223在固态继电器CR201吸合时,调整焊机电源输出电压(此时没有输出电流)。
3 送丝回路
3.1 结构特点 送丝电机激磁绕组由两只反并联的可关断晶闸管组成单相半波整流电路供电,采用单结晶体管(QU103)触发回路,不移相。由逻辑高低电平(587#线)控制开关管Q106、Q107的导通、截止,分别向脉冲变压器PT104、PT105放电,形成触发脉冲,导通晶闸管,从而实现电机换向,焊机送电后向上激磁常加,这种结构实现了电机换向的无触点控制。电枢绕组由单相半控桥式电路供电(带续流管),采用可编程单结晶体管(PUT)移相触发回路输出脉冲控制晶闸管导通角进行电枢电压调节。PUT的峰点电压不由管内体电阻决定,而由外加电压决定,当阳极电压大于控制极电压时,管子导通,反之,关闭。根据PUT的特点,通过对PUT阳极电压的调节,改变触发回路充电时间常数,实现电机调速。 3.2 送丝调节 NA4操作箱面板上给定电位器R210、R3、R409S、R409C可预置和调节焊机在空载、起弧、焊接、熄弧状态时的送丝速度,电压板上的CV、VV(恒压、变压)电源特性开关,可选择焊机的送丝方式。 A:VV特性 变速送丝控制如图3所示,它是利用电弧电压作为反馈量来调节焊机的送丝速度,当电弧电压增大时加快送丝速度,使弧长得以恢复。电弧电压经过整流、直流变换、电压比较电路处理后,送入可编程单结晶体管阳极,对送丝电机进行调速。 注:反馈作用于起弧、焊接、熄弧状态。 例如:焊接时弧压Uf上升,整流输出电压Ud上升,单结晶体管触发回路振荡频率f加快,调整管Q302输出脉冲占空比增加,串联开关式稳压电路直流电压UE升高。比较电路D107、D208之间压差减小,Uc(-)电压上升,PUT触发回路中电容C107充电加快,触发脉冲前移,晶闸管导通角加大,导致送丝电机加速。 B:CV特性 开关置于CV特性时,电弧电压不反馈到送丝回路,只作为焊机的逻辑控制信号。焊机处于等速送丝控制状态,适用于电极中电流密度大,电弧自身调节作用强的细丝埋弧焊。 注:本厂选择使用VV特性。
4 逻辑控制回路 比起线路复杂、故障率高、触点多的继电器控制回路,由集成块S15018-1、光耦器件、开关三极管等元件组成的AC-1200林肯焊机逻辑回路具有集成度高、线路简单、实现功能多、调节方便等优点。外部指令、电压、电流检测反馈,状态转换都使用逻辑高、低电平信号,使回路功耗低,工作安全可靠。下面根据在生产使用中焊机出现的一些故障,对逻辑控制电路进行详细分析。 4.1 逻辑控制分析 (1)空载送丝 焊机起动后,主接触器CJ吸合,焊机实现在空载下送丝,如图4所示。
图4 起动及空载规范调节 按起动按钮S5→X207(D)13↓→X207(D)11↑→X207(C)8↓→X206(C)6↑(690#)固态继电器3CR吸合,焊机远控起动。因此时无焊接电流,528↑→X206(F)13↑→X206(F)12↓→X202(B)4↓→X202(B)6↑→Q203导通→CR201吸合,焊机进入空载给定规范下运行,可调节空载电压、空载送丝速度。 主接触器吸合,有空载电压输出,弧压反馈637↓→X206(a)2↑→X204(D)12↑;由于停弧S6↑→X207(B)6↓→X202(C)8↑→X205(C)6↓(584C#)→X206(b)4↑→X204(D)13↑;X204(D)12↑、X204(D)13↑→X204(D)11↓→X204(C)8↑、X207(C)10↑→X203(B)6↓→X203(C)8↑(587#)激磁向下。584C↓→X206(b)4↑、X207(D)11↑→X204(A)3↓(693#)→X203(D)11↑(586#)→Q103导通→Q104截止PUT阳极箝位去消,送丝实现。电机送丝控制见图5。由于此时无电流528↑→Q301导通,稳压二极管DZ301将弧压反馈箝位在5.1V,电机在给定下匀速送丝。焊机起动后,送丝方向决定于弧压信号电平的高低,637↑时向上去637↓时向下。
图5 电机送丝 点动向下时,焊机专门有一台变压器T301为线路输出弧压。 (2)起弧 当焊丝碰到工件,瞬间短路,光耦OCT301断开637↑,此时焊机在短路大电流下微抽起弧,由于焊丝很快熔化形成电弧637↓,由于有起弧电流产生528↓→Q203截止,焊机空载状态停止。637↓→X206(a)2↑→X202(A)1↑;528↓→X206(F)12↑→X202(A)2↑;X202(A)1↑、X202(A)2↑→X202(A)3↓→X206(e)10↑(584s)、X401(D)13↑→X401(D)11↓→X401(C)8↑→Q401导通,焊机进入起弧给定规范下运行,见图6。
图6 起弧状态 (3)焊接 起弧后,584S↑,起弧板上PUT回路阻容充电至QU401(PUT)导通时,583S↑→X201(C)9↑;由于X207(A)3↑→X207(B)4↑、X207(B)5↑→X207(B)6↓→X205(F)12↑→X201(C)10↑;X201(C)9↑、X201(C)10↑→X201(C)8↓→X205(b)4↑→Q208导通,焊机进入焊接给定规范下运行。不用起弧板时,将584s、583s短接,见图7。
图7 焊接状态 (4)停弧 停弧控制如图8所示。按停弧按钮S6后,RS触发器X207(A、B)翻转,X207(B)5↓→Q208截止,焊机焊接状态停止,由于X207(B)5↓→X207(B)6↑→X202(C)10↑、X202(C)9↑→X202(C)8↓→X205(C)6↑,584C、X401(D)13↑→X401(D)11↓→X401(C)8↑→Q401导通,焊机进入给定熄弧规范状态。经PUT(QU401)回路延时后,583C↑→X206(b)4↓→587↓焊丝反抽。583C↑→QU201(PUT)阳极得电,经延时后,X207(C)9↓→X207(C)8↑→X206(C)6↓→3CR释放,AC-1200焊机断电。不用熄弧板时,将583C、584C短接。
图8 停弧状态 4.2 故障分析 (1)按S5后,焊机不起动。 ①测量690#线电平,当690↑时,开关管Q206或固态继电器3CR损坏。当690↓时,如515(+15V)电平正常,则数字集成电路损坏。 ②测量586#线电平,当586↑时,QU101(PUT)回路故障。当586↓时,(QU101阳极箝位低电平,不送丝)数字集成电路损坏。 ③检查F101激磁缓熔保险是否熔断。 (2)起动后,焊丝反抽。 ①检查焊接大线或焊丝是否接地,有无空载电压。 ②在NA4操作箱内测量67#、21#线有无电压,无电压断线。 ③测量637#线电平,当637↑时,单结晶体管QU301、调整管Q302、光耦OCI301可能损坏。当637↓时,数字集成电路故障。 ④焊丝不熔化,不起弧,没有弧压反馈。 (3)起弧后,焊机不转换。 ①测量528#线电平,当528↑时可能518#、517#线断,或电流互感器线圈烧坏。当528↓、637↓时,数字集成电路块坏。否则,开关管Q208或固态继电器CR202坏。 ②电流互感器二次侧整流烧坏,不可能使开关管Q501导通。 ③起弧—焊接规范不匹配。
黄亚军(宝鸡石油钢管厂一分厂 721008) 参考文献 1,郑宜亭,黄石峰.弧焊电源.北京:机械工业出版社,1987 2,美国林肯焊机操作手册