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氬弧焊機工作原理

來源:中國起重機械網
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  氬弧焊機工作原理

氬弧焊的起弧采用高壓擊穿的起弧方式,先在電極針(鎢針)與工件間加以高頻高壓,擊穿氬氣,使之導電,然后供應持續的電流,保證電弧穩定。

氬弧焊機在主回路、輔助電源、驅動電路、維護電路等方面的工作原理是與手弧焊機是相同的。在此不再多敘說,而著重引見氬弧焊機所特有的控制功用及起弧電路功用。

手開關控制

氬弧焊機請求氬氣先來后走,而電流則后來先走(相對氣而言),這此都是經過手開關控制完成的。

由圖1知:當焊機主開關合上后,輔助電源工作,給控制電路提供了24V的直流電。手開關未合上時,24V直流電經過電阻R5使Q2導通,CW3525芯片的8腳經過T形濾波器(L5、C5組成,抗干擾用)對地短路,此時,CW3525處于封波狀態,電路無輸出;手開關合上時,24V直流電經過電阻R4、R8使Q1導通,Q2基極被拉低而關斷,24V直流電經過電阻R6、R7使Q3導通繼電器J3A吸合,使控制氣體供應的電磁閥工作,給焊接供氣。而8腳電位由于緩起動電阻,電容的作用遲緩增長,經過一定時間,CW3525開端工作,電路開端輸出功率。這樣,電流就較氣延時供應延時時間由緩起動動阻、容值決議)。

電磁閥為氣體供應控制器件,當繼電器J3A合上,電磁閥中的電感線圈取得電流,產生磁能,把鐵塊吸離氣管管口,氣體經過電磁閥供應焊接。

手開關控制電路中,電感線圈L1~L4及C1、C2起到避免干擾而使手開關誤導通的作用。

1、 手開關合上時,由于Q3導通繼電器J3A吸合,電磁閥翻開供氣。輔助電源向電容C17充電。而由于熱敏電阻RT4、RT5的限流,使得手開關不到于因電流過大而損壞;

2、焊接完畢,手開關斷開后,Q2導通,CW3525的8腳電位被拉低,電路中止輸出,而C17上仍充有電能,它經過R6、R7放電供應Q3導通,堅持電磁閥導通延時供氣。完成了焊接對電流、氣體的控制請求。

高頻、高壓電流的產生與控制

(1) 產生:氬弧焊機的起弧需求高壓,為了能在手弧焊機的根底上產生高壓并送到輸出回路,采用了如圖2的電路。

(2) 工作原理:

1) 升壓變壓器;圖2中變壓器為24:70,將307電壓升高約3倍。2) 采用4倍壓整流電路;如圖2(C11~C14、D11~D14)來產生高壓:①當升壓變壓器(T1)初級流過一正脈沖電流時(電壓值為U),N2產生一上正下負(正向)的感應電動勢,并給電容C14充電,使電容C14的端電壓也為U,(方向如圖2);且由于線圈續流和D14的作用,在主變中無電流流過時,C14也不能放電;②升壓變壓器流過一等值的負脈沖電流時,在N2上產生一上負下正的感應電動勢(值為U),給C11充電,使得C11上的壓降VC11=VC14+U感應=2V,方向如圖2;③升壓變壓器T1再流過一正脈沖電流時,N2上又產生上正下負的感應電動勢,這時,電容C13充電,端電壓VC13=VC11+U感應-VC14=2V,方向如圖2;④升壓變壓器的電流方向再次改動,使得N2上的感應電動勢方向為上負下正,這時,電容C12得到電能,且VC12=VC13+VC14-VC11=2V,方向如圖2,這樣,在A、B間便構成了4U的壓降。

(3) 高頻振蕩發作器:(由L3(N3)、C5、放電嘴組成)

①A、B兩點的壓降到達4V(V為逆變器輸出電壓,約1KV),給電容C15充電;

②放電嘴因高壓擊穿放電,此時,相當于短路L3、C15;

③L3、C15產生高頻振蕩,f=L/2π√LC

④由于輸出能量的不時補充,使得每隔一定時間,L3、C15便產生高頻振蕩電流,并經過T4次級輸出到輸出。由于T4上要經過高頻高壓的電流,其技術參數請求嚴厲,它的質量是起弧難易,焊接效果的決議性要素。

控制

輸出回路中有高頻高壓電流后,保證了起弧,可假如防護不當,高頻高壓電流便會反向擊穿二次整流中的整流管,以至損壞主變T1初級線圈所聯接的電路,而且,高頻高壓只是在起弧時運用,起弧后,便不再需求,所以,需適時斷開高頻高壓發作器,其控制電路如圖3所示①防干擾控制:在輸出端的正負極間接有壓敏電阻與電容,其關于高頻高壓電流來闡明相當于短路同時,正負端都接有抗高頻的電感線圈,這樣,就控制了高頻高壓電流反竄到二次整流的電路中,只在輸出端構成回路。同時,接在正極與機殼間的電阻(壓敏)和電容也能有效地避免高頻電流及其它干擾。

②高頻高壓電流的產生與關斷控制:高頻高壓電流的產生與關斷都由繼電器J控制,手開關全上時,把S2合上,這時,電路工作,輸出約56伏的直流電壓,它使繼電器動作,吸合JA,使高頻高壓電路工作,產生高頻高壓電流輸出,惹起電弧,電弧一惹起,輸出回路便呈現大電流,流經電抗器(電感線圈);由于電感的續流作用,能使電抗器正端(圖3中A點)電壓降到很低的電位(以至為負值),這時,繼電器被牢靠地斷開,高頻高壓發作器中止工作,完成了對高頻高壓電流的控制。

增壓起弧控制

為了維護隨便起弧,提供焊接質量,氬弧焊機還在輸出端增設了一個增壓起弧的安裝,其應用高頻高壓發作器的變壓器的另一組次邊作為增壓變壓器,使得高頻高壓發作器工作時,也同時抬高了輸出端的電壓,保證起弧,起弧后,增壓安裝也隨著高頻高壓電流發作器一同被斷開。其原理圖如圖2
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