一种低噪音氩弧焊机的制作方法

专利2022-11-17  133


本申请涉及氩弧焊机的领域,尤其是涉及一种低噪音氩弧焊机。



背景技术:

氩弧焊机根据使用电源不同可分为直流氩弧焊机和交流氩弧焊机两种。直流氩弧焊适用于焊接不锈钢、铜、钛、碳钢等材料,流氩弧焊适用于焊接铝、铝合金等材料。

交流氩弧焊机是使用交变电流作为电源,在极性发生变化时,电流存在过零现象,而交流氩弧焊机在工作时大多采用大电流低电压的工作模式,在电流极性的快速转换过程中,电流的幅值变化量大,致使交流氩弧焊机中的电抗器以及焊接电弧产生很大的噪音。



技术实现要素:

为了降低氩弧焊机工作过程中产生的噪音,本申请提供一种低噪音氩弧焊机。

本申请提供的一种低噪音氩弧焊机采用如下的技术方案:

一种低噪音氩弧焊机,包括交流电源和焊机本体,还包括电流检测装置、第一控制装置和附加电源,所述电流检测装置用于检测交流电源的电流并输出相应的检测信号,所述第一控制装置耦接于电流检测装置以接收检测信号并响应于检测信号以控制附加电源向焊机本体的供电接口供电,附加电源提供的交流电的相位与交流电源提供的交流电的相位相差180度。

通过采用上述技术方案,当交流电源向焊机本体提供的交流电进行极性变化时,第一控制装置启动并将附加电源接入到焊机本体的供电接口上,由于附加电源提供的交流电的相位与交流电源提供的交流电的相位相差180度,两个交流电叠加到一起后,整体的交流电幅值反而会降低,从而减小交流电换向过程中幅值的变化,从而有助于降低焊机在焊接时产生的噪音。

优选的,所述电流检测装置包括电流互感器和整流器,所述电流互感器用于检测交流电源的电流并输出相应的电流信号,所述整流器耦接于电流互感器以接收电流信号并输出相应的检测信号。

通过采用上述技术方案,电流互感器无需与交流电源直接连接即可按一定比例得到交流电源向焊机本体提供的交流电的电流值,对电流互感器和整流器均具有保护效果,整流器再将交流电转换成直流电以便于第一控制装置使用。

优选的,所述第一控制装置包括第一基准模块、第一比较模块和第一控制模块,所述第一基准模块用于提供第一基准信号,所述第一比较模块耦接于整流器以接收检测信号并输出相应的第一比较信号,所述第一控制模块耦接于第一比较模块以接收第一比较信号并响应第一比较信号以控制附加电源接入到焊接本体的供电接口中。

通过采用上述技术方案,在交流电源提供的交流电极性变换时,交流电的电流的幅值会快速变化,使得检测信号持续降低并接近第一基准信号,从而使第一比较信号出现变化,使得第一控制模块做出相应的动作,即将附加电源接入到焊接本体的供电接口中。

优选的,还包括第二控制装置,所述第二控制装置耦接于电流检测装置以接收检测信号并响应检测信号以控制第一控制装置的启停。

通过采用上述技术方案,当交流电源采用小电流的方式向焊机本体供电时,焊机本体工作时已经不会出现过大的噪音,此时第二控制装置将关闭第一控制装置,附加电源无需接入到焊机本体的供电接口上。

优选的,所述第二控制装置包括第二基准模块、第二比较模块、第二控制模块和第一执行模块,所述第二基准模块用于提供第二基准信号,所述第二比较模块耦接于整流器以接收检测信号并输出相应的第二比较信号,所述第二控制模块耦接于第二比较模块以接收第二比较信号并输出相应的第二控制信号,所述第一执行模块耦接于第二控制模块以接收第二控制信号并响应于第二控制信号以控制第一控制装置启停。

通过采用上述技术方案,对比第二基准信号和电流检测装置输出的电流检测信号,若电流检测信号大于第二基准信号,表明交流电源提供的电流是大电流,则需要启动第一控制装置以降低提供给焊机本体的电流幅值,反之,则不需要启动第一控制装置,避免电流过小而出现断弧现象。

优选的,所述第一控制模块为mos管,所述附加电源包括直流源和逆变器,所述第一控制模块电连接在直流源和逆变器之间,所述逆变器的输出端耦接在焊机本体的供电接口上。

通过采用上述技术方案,mos管的通断影响着逆变器的输入端能够接收到直流源给出的直流电,当mos管导通时,直流源提供的直流电经逆变器转换成交流电以供焊机本体使用;当mos管关断时,直流源和逆变器之间不导通,则焊机本体只会接受到交流电源提供的交流电。

优选的,所述第一控制装置还包括电压放大器,所述电压放大器的输入端耦接于第一比较模块,所述电压放大器的输出端耦接于第一控制模块。

通过采用上述技术方案,为满足mos管的导通条件,在借助电压放大器放大电压的情况下,第二比较模块输出的第二比较信号的电压值可以为较小值,对于电流检测装置和第二基准模块分别提供的电流检测信号和第二基准信号的值也无需过大,对相应的元器件起到保护作用。

优选的,所述整流器为桥式整流电路。

通过采用上述技术方案,桥式整流电路克服了全波整流电路要求变压器次级有中心抽头和二极管承受反压大的缺点,整体结构简单,整流效率高。

综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:

1.通过将附加电源接入到焊机本体的供电接口上,降低交流电在极性变化时幅值的变化量,减少噪音的产生;

2.通过设置第二控制装置,检测交流电源提供的交流电的大小,使附加电源有选择地用于供电,避免在焊接过程中出现断弧现象。

附图说明

图1是本申请实施例的系统图;

图2是本申请实施例的电路连接图。

附图标记说明:1、交流电源;2、焊机本体;3、电流检测装置;31、电流互感器;32、整流器;4、第一控制装置;41、第一基准模块;42、第一比较模块;43、第一控制模块;44、电压放大器;5、第二控制装置;51、第二基准模块;52、第二比较模块;53、第二控制模块;54、第一执行模块;6、附加电源;61、直流源;62、逆变器。

具体实施方式

以下结合附图1-2对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种低噪音氩弧焊机。参照图1,包括交流电源1、焊机本体2、电流检测装置3、第一控制装置4、第二控制装置5和附加电源6,交流电源1和附加电源6均用于向焊机本体2提供交流电,附加电源6提供的交流电的相位与交流电源1提供的交流电的相位相差180度。电流检测装置3用于检测交流电源1的电流并输出相应的检测信号,第一控制装置4和第二控制装置5分别耦接于电流检测装置3以接收检测信号。

其中,第二控制装置5响应检测信号以控制第一控制装置4的启闭,而第一控制装置4在启动时响应检测信号以控制附加电源6是否向焊机本体2供电。当附加电源6和交流电源1均向焊机本体2供电时,焊机本体2实际得到的交流电的电流峰值比交流电源1提供的交流点峰值小。

参见图1、图2,电流检测装置3包括电流互感器31和整流器32,电流互感器31用于检测交流电源1的电流并输出相应的电流信号。电流互感器31不会直接与交流电源1电连接,可以把数值较大的一次电流通过一定的变比转换为数值较小的二次电流。整流器32为桥式整流电路,整流器32耦接于电流互感器31以接收电流信号并输出相应的检测信号。

参见图1、图2,第二控制装置5包括第二基准模块51、第二比较模块52、第二控制模块53和第一执行模块54,第二基准模块51用于提供第二基准信号,第二比较模块52耦接于整流器32以接收检测信号并输出相应的第二比较信号,第二控制模块53耦接于第二比较模块52以接收第二比较信号并输出相应的第二控制信号,第一执行模块54耦接于第二控制模块53以接收第二控制信号并响应于第二控制信号以控制第一控制装置4启停。其中,第二基准信号是作为划分交流电源1提供的交流电是小电流还是大电流的标准,但这个标准是用户主观定义的,且用户可以根据实际情况对第二基准信号进行重新设定。

第二基准模块51包括滑动变阻器rp1和电阻r1。第二比较模块52为比较器n1。第二控制模块53为三极管q1,三极管q1为npn型三极管且型号为2sc4019。第一执行模块54为中间继电器km1。

滑动变阻器rp1和电阻r1串联,滑动变阻器rp1的另一端耦接于电源vcc,滑动变阻器rp1的滑动端耦接在滑动变阻器rp1和电阻r1之间的连接点上。电阻r1的另一端接地。比较器n1的反向输入端耦接于滑动变阻器rp1和电阻r1之间的连接点上,比较器n1的同向输入端耦接于整流器32的输出端上。三极管q1的基极耦接于比较器n1的输出端上,三极管q1的发射极接地,三极管q1的集电极耦接于中间继电器km1的一端,中间继电器km1的另一端耦接于电源vcc。中间继电器km1的常开触点km1-1一端串联在整流器32和第一控制装置4之间。

当整流器32输出的检测信号大于第二基准信号时,表明交流电源1正在向焊机本体2提供大电流,此时比较器n1输出高电平信号,使三极管q1导通,中间继电器km1得电,中间继电器km1的常开触点km1-1闭合,使第一控制模块43接收到检测信号;反之,交流电源1使用小电流向焊机本体2供电时,比较器n1输出低电平信号,使三级管q1关断,中间继电器km1不得电,中间继电器km1的常开触点km1-1保持断开状态。

参见图1,图2,第一控制装置4包括第一基准模块41、第一比较模块42、第一控制模块43和电压放大器44。第一基准模块41用于提供第一基准信号,第一比较模块42耦接于整流器32以接收检测信号并输出相应的第一比较信号,电压放大器44的输入端耦接于第一比较模块42,电压放大器44的输出端耦接于第一控制模块43,电压放大器44按比例将第一比较信号进行放大,第一控制模块43耦接于第接收放大后的第一比较信号并响应第一比较信号以控制附加电源6向焊接本体提供电流。

第一基准模块41包括滑动变阻器rp2和电阻r2,第一比较模块42为比较器n2。第一控制模块43为pmos管。附加电源6包括提供直流电的直流源61和逆变器62。

滑动变阻器rp2和电阻r2串联,滑动变阻器rp2的另一端耦接于电源vcc,滑动变阻器rp2的滑动端耦接在滑动变阻器rp2和电阻r2之间的连接点上。电阻r2的另一端接地。比较器n2的反向输入端耦接于滑动变阻器rp2和电阻r2之间的连接点上,比较器n2的同向输入端耦接于中间继电器km1的常开触点km1-1远离整流器32的一端上。比较器n2的输出端耦接于电压放大器44的输入端,电压放大器44的输出端耦接于pmos管的栅极,pmos的源极耦接于直流源61,pmos管的漏极耦接于逆变器62的输入端,逆变器62的输出端耦接于焊机本体2的供电接口上。

中间继电器km1的常开触点km1-1闭合时,比较器n2的同向输入端接收到检测信号。比较器n2输出的电信号代表检测信号和第一基准信号的差值,差值经过电压放大器44的放大后接入到pmos管的栅极,由于直流源61向pmos管的源极提供的电压固定,只要pmos管的栅极的电压与源极之间的电压差达到一定值时,pmos管才会导通。当交流电源1输出的交流电处在峰值附近时,整流器32输出的检测信号较大,检测信号与第一基准信号的差值较大,导致提供给pmos管栅极上的电压过大,pmos管无法导通。而当交流电源1输出的交流电开始极性变化时,交流电的电流值会快速变化,检测信号的值降低并接近第一基准信号,使得加载到pmos管栅极的电压变小,当栅极和源极之间的电压差到达要求时,pmos管导通,直流源61提供的直流电经过逆变器62转换成交流电并提供给焊机本体2。

工作原理:先由电流检测装置3检测出交流电源1提供的电流信号,第二控制装置5判断电流信号代表的是大电流还是小电流。当电流信号代表的是大电流时,第二监控装置控制第一监控装置得电。第一监控装置在电流信号发生极性变化时,将附加电源6接入到焊机本体2的供电接口上,附加电源6提供与交流电源1相位相差180度的交流电,导致总的交流电的幅值减小,产生的噪音也降低。当交流电完成极性转变并接近峰值时,第一监控装置又将附加电源6和焊接本体之间的连接切断。重复上述动作,既保证有足够大的电流用于焊接工作,又能减少噪音的产生。

以上均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,故:凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。


技术特征:

1.一种低噪音氩弧焊机,包括交流电源(1)和焊机本体(2),其特征在于:还包括电流检测装置(3)、第一控制装置(4)和附加电源(6),所述电流检测装置(3)用于检测交流电源(1)的电流并输出相应的检测信号,所述第一控制装置(4)耦接于电流检测装置(3)以接收检测信号并响应于检测信号以控制附加电源(6)向焊机本体(2)的供电接口供电,附加电源(6)提供的交流电的相位与交流电源(1)提供的交流电的相位相差180度。

2.根据权利要求1所述的一种低噪音氩弧焊机,其特征在于:所述电流检测装置(3)包括电流互感器(31)和整流器(32),所述电流互感器(31)用于检测交流电源(1)的电流并输出相应的电流信号,所述整流器(32)耦接于电流互感器(31)以接收电流信号并输出相应的检测信号。

3.根据权利要求2所述的一种低噪音氩弧焊机,其特征在于:所述第一控制装置(4)包括第一基准模块(41)、第一比较模块(42)和第一控制模块(43),所述第一基准模块(41)用于提供第一基准信号,所述第一比较模块(42)耦接于整流器(32)以接收检测信号并输出相应的第一比较信号,所述第一控制模块(43)耦接于第一比较模块(42)以接收第一比较信号并响应第一比较信号以控制附加电源(6)接入到焊接本体的供电接口中。

4.根据权利要求1所述的一种低噪音氩弧焊机,其特征在于:还包括第二控制装置(5),所述第二控制装置(5)耦接于电流检测装置(3)以接收检测信号并响应检测信号以控制第一控制装置(4)的启停。

5.根据权利要求4所述的一种低噪音氩弧焊机,其特征在于:所述第二控制装置(5)包括第二基准模块(51)、第二比较模块(52)、第二控制模块(53)和第一执行模块(54),所述第二基准模块(51)用于提供第二基准信号,所述第二比较模块(52)耦接于整流器(32)以接收检测信号并输出相应的第二比较信号,所述第二控制模块(53)耦接于第二比较模块(52)以接收第二比较信号并输出相应的第二控制信号,所述第一执行模块(54)耦接于第二控制模块(53)以接收第二控制信号并响应于第一控制信号以控制第一控制装置(4)启停。

6.根据权利要求3所述的一种低噪音氩弧焊机,其特征在于:所述第一控制模块(43)为mos管,所述附加电源(6)包括直流源(61)和逆变器(62),所述第一控制模块(43)电连接在直流源(61)和逆变器(62)之间,所述逆变器(62)的输出端耦接在焊机本体(2)的供电接口上。

7.根据权利要求6所述的一种低噪音氩弧焊机,其特征在于:所述第一控制装置(4)还包括电压放大器(44),所述电压放大器(44)的输入端耦接于第一比较模块(42),所述电压放大器(44)的输出端耦接于第一控制模块(43)。

8.根据权利要求2所述的一种低噪音氩弧焊机,其特征在于:所述整流器(32)为桥式整流电路。

技术总结
本申请涉及一种低噪音氩弧焊机,包括交流电源、焊机本体、电流检测装置、第一控制装置和附加电源,所述电流检测装置用于检测交流电源的电流并输出相应的检测信号,所述第一控制装置耦接于电流检测装置以接收检测信号并响应于检测信号以控制附加电源向焊机本体的供电接口供电,附加电源提供的交流电的相位与交流电源提供的交流电的相位相差180度。当交流电源向焊机本体提供的交流电进行极性变化时,第一控制装置启动并将附加电源接入到焊机本体的供电接口上,两个交流电叠加到一起后,整体的交流电幅值反而会降低,从而减小交流电换向过程中幅值的变化,从而有助于降低焊机在焊接时产生的噪音。

技术研发人员:林伟;林杨
受保护的技术使用者:浙江林龙焊接设备有限公司
技术研发日:2020.07.13
技术公布日:2021.04.06

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