NBC-250CO2焊机的电路原理及故障处理 孙玉萌 - 图文

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目录

第一章绪论..................................................................................................... 3

1.1 NBC-250焊机发展及应用 ................................................................... 3 1.2 选题的意义 ....................................................................................... 4 1.3 本课题研究的内容 ............................................................................ 5 第二章 NBC-250焊机总体介绍 ........................................................................ 6

2.1 NBC-250焊机的特点 ........................................................................ 6

2.1.1 工作过程 .............................................................................. 6 2.1.2 NBC-250半自动焊机特点及用途............................................. 6 2.1.3 主要参数 .............................................................................. 7 2.2 CO2焊应用及相关知识 ...................................................................... 7

2.2.1 NBC-250焊机的优点................................................................ 7 2.2.2 CO2焊相关知识 ....................................................................... 8 2．3送丝机构介绍 .................................................................................. 8

2.3.1 送丝电动机............................................................................. 8 2.3.2 减速装置 ...............................................................................10 2.3.3送丝滚轮 ................................................................................10 2.3.4 送丝软管 ...............................................................................11 2.3.5 焊枪 ......................................................................................11 2.3.6 送丝盘 ..................................................................................11 2.4 NBC-250焊机的几种安装方法 ...........................................................11

2.4.1固定安装法 ............................................................................11 2.4.2移动小车安装法 .....................................................................12 2.4.3悬挂安装法 ............................................................................12 2.4.4滑动安装法 ............................................................................12

第三章主电路 ................................................................................................14

3.1 焊接电源主回路原理 ........................................................................14 3.2 NBC-250焊机档位及各档位电压值 ....................................................17 第四章控制电路 .............................................................................................19

4.1 送气系统作用及构成 ........................................................................19

4.1.1送气机构 ................................................................................19 4.1.2送气控制电路 .........................................................................20

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4.2控制电路分析 ...................................................................................21

4.2.1送丝焊机调节原理 ..................................................................22 4.2.2集成块KC05介绍 ....................................................................22 4.3 存在问题及解决方法 ........................................................................24 4.4 焊机的开关机过程..........................................................................25

4.4.1焊机开机过程 .........................................................................25 4.4.2焊机的关机过程 .....................................................................26 4.4.3 NBC-250焊机开关机说明 ......................................................26

第五章常见故障分析及处理 ...........................................................................27

5.1 焊机送丝故障 ..................................................................................27

5.1.1 送丝电路故障 ........................................................................27 5.1.2送丝软管问题 .........................................................................28 5.2 焊机送气问题 ...............................................................................29 5.3 焊机速度失调 ..................................................................................29

5.3.1速度调节原理 .........................................................................29 5.3.2速度失调举例 .........................................................................31 5.4 焊机没有空载电压..........................................................................31 第六章对故障处理总结 ..................................................................................32

6.1 故障检修的程序及注意事项..............................................................32

6.1.1一般故障 ................................................................................32 6.1.2 疑难故障 ...............................................................................32 6.2 电焊机的维护.................................................................................32 结论 ..............................................................................................................34 感谢 ..............................................................................................................35 参考文献 .......................................................................................................36

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第一章绪论

1.1NBC-250焊机发展及应用

CO2焊是在20世纪50年代的欧洲首先出现的。由于这种方法操作技术容易掌握、焊接接头质量高、生产效率高、成本低廉等优点, 使CO2 气体保护焊接工艺迅速在全国应用起来，成为焊接方式的主流，在工业生产中特别是重型机械制造工业、机车、汽车制造业、造船业、发电设备制造业和其他构件加工工业中,应用已较普遍扮演着极其重要的角色。

NBC-250抽头式焊机就是实现这种焊接方法的焊接设备之一。焊机通过改变主变压器一次侧线圈匝数来改变输出电压值, 具有焊接效率高，质量好、成本低、变形小、抗锈能力强、无渣明弧、容易掌握和实现自动化。电弧燃烧稳定，调节范围宽，飞溅小，熔池深，焊缝成型美观；适用于低碳钢、低合金钢以及低合金高强度钢材料的平焊、立焊/磨损零件的堆焊；在机械、治金、石化、车辆等行业广泛使用。 适用于细丝(Φ1. 0 mm 及以下) ,小电流(180 A以下) 的CO2 焊接。由于其结构简单、成本低、便于维修,故对无特殊要求的焊接领域应用广泛。

NBC-250焊机是进行自动/半自动焊的先进焊接设备，具有焊接效率高，质量好、成本低、变形小、抗锈能力强、无渣明弧、容易掌握和实现自动化。电弧燃烧稳定，调节范围宽，飞溅小，熔池深，焊缝成型美观；适用于低碳钢、低合金钢以及低合金高强度钢材料的平焊、立焊/磨损零件的堆焊；在机械、治金、石化、车辆等行业广泛使用。

NBC-250焊机结构简单，易维护、节能效果好。配套SB6A/S99A送丝机。

由于NBC-250抽头式焊机输出电压是靠改变初级线圈抽头来实现的，所以开关容量限制不能带负荷切换。成都电焊机研究所针对这一问题，设计了一种新型分铁芯抽头式CO2焊机（NBC系列、有160型、250型、、315型和500型），首创了带负荷调压的方式。目前，除成都电焊机研究所外，新乡电气控制设备厂、昆明电焊机厂等十几个生产厂家已生产这种产品。

目前的NBC半自动焊接还面临2 大难题,一是CO2 气体保护焊接的飞溅大,焊缝成型差; 二是CO2 气体保护焊机的可靠性差，为了攻克这2

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个难题，我国焊机制造厂为解决上述2 大难题进行了不懈的努力,取得了一些成果。其中解决CO2 焊接飞溅的新思路是变等速送丝为脉动送丝;解决CO2 焊机可靠性低的新思路是变有触点为无触点。我国于90 年代初研制的无触点CO2 焊机,应用性能十分可靠的CMOS 集成电路,在国际上首次实现了CO2 气体保护焊接过程全部无触点控制, 这就将CO2 焊机常见故障的严重程度和发生频率最高的“触点”全部根除,与K系列产品相比减少20 多个触点。焊机中的机械动作器件仅仅保留了送丝电动机、电磁气阀和冷却风机,接线由100 多根减少到20根,焊机的可靠性有了本质的飞跃。这是NBC系列焊机的一个重大改进。

我国还有不少电焊机制造厂和采用CO2 气体保护焊接的工业部门、科研机构仍然在继续探索、研究。我们深信在不久的将来,我国的CO2 气体保护焊接将为世界焊接技术的进步做出新的更大贡献。推广高效节能的CO2焊机是我国焊接界当前乃至今后相当长的一段重要工作，希望从事焊接设备、焊接材料及焊接辅机具科研制造、使用的单位共同努力。为加快我国CO2焊接技术的推广，迎接CO2焊接技术美好明天而奋斗。

1.2选题的意义

现代电力电子技术的不断发展为研制NBC-250焊机奠定了基础。进入上世纪80年代后，随着半导体开关元器件的高速发展，带动了NBC-250焊机的迅速发展。世界各国的电焊机制造厂商不断推出各种新型焊NBC-250焊机，从上世纪80年代末以来NBC-250焊机也得到了较快发展，在短短20年间，NBC-250焊机技术得到了突飞猛进的发展.

由于焊NBC-250机性能好，而且节材节电，所以倍受欢迎，产量逐年提高。目前以成为一种主要的焊机种类，尽管如此，目前焊接设备还存在不少问题，主要有以下几个方面:

1、CO2气体保护焊接飞溅大。 2、焊缝成型差。

3、CO2气体保护焊机可靠性差。

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随着社会生产力的发展，各行业对焊接设备的需求越来越大，尤其是对功能多，价格低廉的焊接设备更是如此。

1.3 本课题研究的内容

本文研究的内容是NBC-250弧焊电源，通过对控制电路的研究来提高CO2焊机的整机可靠性和改善焊接性能。在分析过程中涉及到了三相全波桥式整流电路主电路、送丝控制电路、送气控制电路等等。重点研究弧焊电源主电路及控制电路等，并对常见故障进行分析和处理。具体研究内容包括：

1. 对主电路组成原理及工作程序进行了介绍；通过三相桥式硅整流电路输出适当的焊接电压，由控制电路实现焊接程序的控制，送丝机电路控制；分析了送丝及送气电路；电抗器用条形铁芯，可减轻金属飞溅和改善焊接质量。

2.介绍了NBC-250型CO2半自动焊机的组成及各部件的作用，阐述了焊机的开关机过程及怎么实现提前送气及滞后停气的原理。

3.针对NBC-250型焊机不送丝、焊机不送气、焊机速度失调及焊机没有空载电压等故障作详细的原因介绍及处理办法。

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第二章 NBC-250焊机总体介绍

2.1 NBC-250焊机的特点

CO2保护焊是一种高效、优质的焊接工艺方法。具有节能、生产效率高、成本低、焊接品质好、有利于实现焊接自动化等特点。因此在中、薄板和各种低碳钢、低合金钢的气体保护焊全位置焊接中得到了广泛的应用。

NBC-250抽头式焊机就是实现这种焊接方法的焊接设备之一。它是以硅二极管作为整流元件，利用CO2作为保护气体，通过专用焊枪把气体送入焊接区，CO2气体排除焊接区的空气，并覆盖在液态金属熔池上，实现保护作用，避免焊缝中存在气孔、氧化物和氮化物的夹渣，从而使焊缝的金属性能达到理想效果。此焊机具有稳定性高，熔敷率高，熔深大，适用范围广，较焊条电弧焊节能50%，生产率提高2倍，焊接变形小，抗塑性好，操作方便等特点，已广泛应用于各种钢结构全位置焊接，在产品生产中得到广泛的应用。

2.1.1 工作过程

NBC-250半自动焊机由电源-控制箱、送丝机构、焊枪及供气系统等组成，其中焊接电源是核心部分，其设计参数的合理与否对整机的性能影响较大。工作控制程序见图1

图1 CO2半自动焊工作控制程序框图

2.1.2 NBC-250半自动焊机特点及用途

1、适用于薄板及中厚板，低碳钢，低合金钢的气体保护焊接； 2、外置式送丝结构，具有良好的机动性；

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3、生产率高、质量好、无渣、明弧、能见度高； 4、焊接热影响小，变形小，焊缝成形美观；

5、高效率，可使生产效率比手工弧焊提高数倍、节能显著、生产成本低；

6、送丝机调速电路引入反馈，送丝更稳定，焊接速度快，具有出色的电弧稳定性

2.1.3 主要参数 其主要参数如下：

表1 焊机参数

规格型号 电源电压 NBC250 3N380V50Hz 额定输入容量（KVA） 额定焊接电流（A） 额定工作电压（V） 额定负载持续率 电流调节范围（A） 60～250 60％ 17～27 250 焊丝直径Φ0.8～Φ1.2 8.1 效率 0.85 ～空载电压（A） 调节级数 20.5～41.5 21 （mm） 适应板厚1.0～6.0 （mm） 外形尺寸（长*宽*高mm） 重量（Kg） 125 570*490*890 2.2 CO2焊应用及相关知识

2.2.1 NBC-250焊机的优点

NBC-250焊机专为0.6mm以上的薄板焊接设计，小电流焊接电弧稳定

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性高、飞溅极小、焊缝质量一流，构造简单可靠，大变压器设计 负载持续率高，是各种薄板焊接首选机型。采用分立元器件和采用集成电路设计控制板，实际效果是不同的这是因为：

（1）同样一个功能的实现，采用集成电路设计要比采用分立原器件设计减少很多元器件。利于提高可靠性。

（2）分立件参数的离散型较大，使元器件筛选测试和控制板的调试工作量大，工作复杂。

（3）从经济上看，采用集成电路设计后使焊机的性价比得到了较大提高。

2.2.2 CO2焊相关知识

优质二氧化碳气体保护焊机 型号：KR系列、NBC系列、NB逆变系列KR可控硅焊机 KR-200 KR-350 KR-500 KR-630 适用于金属焊接，焊接性能好，线路成熟、质量稳定可靠，焊机还配备混合气体进行高质量焊接。配件通用性高，价格适中。是钢结构、船厂、金属构架、成套设备制造的理想选择。NB逆变二氧化碳焊机（IGBT） NB-350、NB-500焊机应用国外先进逆变软开关技术、进口IGBT模块质量可靠，焊接成型好、电弧挺度高，精艺内部构造保证焊机稳定 可靠，重量轻易于携带适合野外作业、抗电网波动性强。高效节能、最大可节能30%、实际降低使用成本。

总之各有千秋在选择焊机时，要针对具体情况全面考虑其实NBC焊机优点真的不少。

2．3送丝机构介绍

2.3.1送丝电动机

在焊接过程中，送丝机构质量的好坏直接影响电弧的稳定性，尤其是细丝CO2焊对送丝机构要求更高。NBC-250半自动焊机送丝机构由送丝

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电动机、减速装置、送丝滚轮、送丝软管、焊枪和送丝盘等组成。为方便实现无级调速，送丝电机通常采用直流电动机，可在较大范围内实现无级调速，要求起动!停止惯性小。 表3 送丝机主要参数

规格型号 电源电压 送丝速度调节范围（m/min） 使用焊丝直径（mm） 送丝速度稳定性 实芯 药芯 网络电压适应性 热稳定性 焊枪电缆长度(m) 外形尺寸(长*宽*高mm) 重量(Kg) 9 <5% 3 430*180*310 Φ0.8~1.2 Φ1.2~1.6 +5％~10％范围内速度变化<5% S99A AC36V 3~13 NBC-250采用“推拉丝式”送丝形式，如图8 所示

推拉丝式

图8 CO2半自动焊的送丝形式

推拉丝式送丝机采用前拉后推并用的送丝方式，通过安装在焊枪内的拉丝电动机和送丝装置内的推丝电动机二者同步运转来完成的。送丝软管可在20∽30mm内可靠送丝。但结构复杂，维修较为困难，故在生产中应用较少。

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2.3.2 减速装置

采用微型电动机直接带动减速装置，减速器采用蜗轮蜗杆、齿轮传动方式减速。送丝速度调节范围较大，故采用一级蜗轮和一级可拆换的齿轮两级减速装置，充分发挥电机功率效能，使送丝速度在大范围内实现无级均匀调节。

2.3.3送丝滚轮

送丝轮直接将送丝电机的动力传给焊丝，焊丝得到的送丝力越大，则送丝越平稳、可靠。送丝轮通常采用45号钢制造，轮直径一般为30∽40，轮表面硬度淬火到HRC50～55，增加耐磨性。轮的表面形状为V型。如图9所示

V型滚轮

单主动轮

图9 滚轮传动形式

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2.3.4 送丝软管

送丝软管是送丝的通道。对软管的要求是内径大小要均匀合适，当焊丝通过摩擦阻力要小，并具有较好的挺度和弹性。本焊机要求内径大于焊丝8∽10mm，软管长度约为3m左右。

2.3.5 焊枪

焊枪除导电作用外，还可把送丝系统送出的焊丝导向熔池，同时将CO2气体引向焊枪端部的喷嘴喷射出来，有效地保护焊接区。焊枪的喷嘴为圆锥形，不宜用圆柱形或喇叭形，以有利于形成CO2气体的层流，防止产生紊流。导电嘴的孔径和长度与焊接质量密切相关，其孔径D应根据焊丝直径d 来确定。 2.3.6 送丝盘

送丝盘是贮存焊丝的地方，焊丝由焊丝盘供给。本焊机为外绕式，盘绕焊丝时，要将焊丝整齐排列，不要交叉，以免焊丝互相牵扯，影响送丝正常进行。

2.4 NBC-250焊机的几种安装方法

随着工业的发展，二氧化碳气体保护焊机的应用越来越广泛。根据不同的工位条件选择适当的安装方法，能够提高焊机的使用效率，大幅度减轻操作工人的劳动强度。下面对焊机的方法分类讨论。 2.4.1固定安装法

适用于焊接位置变化不大的小批量生产场所。 （1） 优点 安装方便、成本较低。

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（2）安装技术要求 ①焊接主机距离墙壁200mm以上，两台主机并列放置时应相隔300mm以上。②焊机应放在避免阳光直射、避雨、湿度和灰尘小的场所。③焊机外壳必须可靠接地，接地电缆直径应＞14mm。④焊机输入、输出的接线必须牢固，并加以绝缘保护。⑤焊机的输入、输出电缆截面积应符合要求，不要过长。 2.4.2移动小车安装法

适用于作业范围大的场所。在几个工位之间使用且每个工位的工作量都不大的情况下，将控制线和气管适当加长，把送丝机安装到带有万向轮的专用小车上，便于在多个工位之间移动、焊接工件。

2.4.3悬挂安装法

适用于密集型的作业场所，如图，送丝机固定在保护罩内，摆动臂可以360度旋转，保护罩可以沿摆动臂作径向移动。

2.4.4滑动安装法

适用于作业范围大的场所，如图。

将若干个龙门立柱预埋或固定在地面，将两根专用轨道（可以采用汽车行业吊装悬挂点焊机的专用导程）作纵梁，平行固定在龙门立柱上的横梁上，导轨梁里面装有专用导向轮，可以沿纵向滑动，再将专用横轨

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分别与导向轮的支架固定成一个整体作为横梁。横轨内也有导向轮，导向轮下面的支架与送丝机保护罩焊接在一起，转45度

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第三章 主电路

3.1 焊接电源主回路原理

CO2焊机的焊接电源由主电路和控制电路两大部分组成。其中主电路由带有特殊抽头的变压器、三相桥式整流器、电压调节器和电源输出电抗器组成。控制电路由控制变压器、时序控制电路和带电枢电压负反馈的送丝机控制电路组成。其原理框如图2所示。

图2 NBC-250焊机原理框图

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图3 NBC电气原理图

第Ⅰ部分主变压器是一个普通的三相降压变压器，它的接法为Y/△。这种接法不但节省铜线，而且便于绕制。它的一次绕组上引出若干抽头，分别接在电压调节器的各个档位上，根据所调节的电压档位，可以使二次线圈感应出相应的副边电压。根据焊接工艺的要求和标准规定，设置了14个档位，以保证有足够的电压调节范围。或者一次和二次绕组都有抽头，用于调节二次电压（图中S为调节抽头的转换开关）。

第Ⅱ部分三相整流器，它是六个二极管（Z1∽Z6）组成的三相全波桥式整流电路，三只整流管的阴极连在一起接到负载端，称为共阴极接法，三只整流管的阳极连在一起接到负载端，称为共阳极接法，其ZD1、ZD3、ZD5管与正输出端M相联，为共阴级接法；ZD2、ZD4、ZD6管与负输出端N相联，为共阳级接法。也就是整流后的直电压由M、N点输出。其作用是将三相交流点变成直流电，整流后的直流电由MN两点输出。

第Ⅲ部分支流输出电抗器，（如图2）它是一个带有铁芯的线圈，铁心可以是留有一定气隙的闭合的口字形铁心，还可以是棒状铁心。线圈

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的圈数可以调节，用来调节支流回路的电感，电感的大小与线圈匝数的平方成正比，所以经常用改变线圈匝数的方法来调节电感的大小。电抗器的作用是调节电源的动特性，主要表现在它能限制短路电流增长速度，同时也能限制短路峰值电流，使得短路电流增长速度和短路峰值电流能适应短路过度的要求，以适应短路过渡CO2焊的要求。铁心留有气隙或采用棒状铁心，主要是为了防止大电流下铁心饱和，而使电感值急剧降低。直流输出电抗器还有滤波作用，将电流的波动变的更小。

抽头式整流焊机没有单独调节外特性的机构。变压器抽头式整流焊接电源的外特性基本上是平特性，如图2所示。焊机的空载电压为：

U0=1.35U2X （1） 式中U2X为主变压器二次侧线电压。

图4 抽头式电源外特性

因为主变压器是正常漏磁式，其内阻抗很小，所以负载时二次侧电压与空载时基本相等，此外，电抗器线圈的内阻也很小，所以负载时输出的直流电压为：

U≈U0 （2）

因此抽头式电源外特性曲线基本上是水平的。由式（1）和（2）可见，只要改变主变压器的二次侧线电压，就能够调节外特性。所以，抽头式焊机通过改变一次线圈的匝数或同时改变一次和二次线圈的匝数来

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调节外特性曲线，就可以得到所要求的电压。抽头式调节属于有级调节，根据工艺要求，短路过渡CO2焊时电弧电压发生1V 左右的变化，将对焊接过程有明显影响。细丝CO2焊时，变压器抽头的级差一般为0.5～1V。

控制部分通过一次变压器KB和二次变压器B5的变压达到各电路所需的电压值，电磁气阀QF、交流接触器QC及指示灯XD1、XD2、XD3电压有一次变压器提供，由QC控制。控制板S97A有二次变压器变压后输送电压，经过各控制元件达到送丝机以便实现对送丝机的控制。

变压器抽头式焊接整流电源优点是结构简单、节省材料、容易制造、价格低廉、使用可靠、维修方便及电源动特性好。缺点是电弧电压只能有级调节和停机调节；对网路电压波动没有补偿能力，网路电压波动时电流、电压稳定性差；因而焊接规范不稳定。此外，电弧电压是通过改变抽头位置来调节的，所以只能停机调节，不能遥控。空载电压较低，近似等于工作电压，所以在小电流时引弧性能稍差且难以实现火口填充等工艺。

3.2 NBC-250焊机档位及各档位电压值

为了使电压调节范围在相邻两级级差不大，NBC-250焊机设置了粗调3个挡和位细调7个挡位，粗调的Ⅰ挡、Ⅱ挡和Ⅲ挡分别与细调的7个挡位对应调节，共21挡。随着挡位调节增加电压响应增大，其对应值如下表：

表2 焊机挡位调压值

粗调挡位 Ⅰ挡 细调挡位 1挡 2挡 3挡 4挡 5挡 6挡 7挡

电压值(V) 19 19.8 20.5 21.2 22 22.8 23.6 24.9 1挡 第17页共37页 河南机电高等专科学校毕业论文任务书

Ⅱ挡 2挡 3挡 4挡 5挡 6挡 7挡 26 26.8 27.9 28.6 29.3 30.2 31.5 32.3 33.6 34.2 35.3 37 38.4 Ⅲ挡 1挡 2挡 3挡 4挡 5挡 6挡 7挡

通过对粗细挡的精细划分，大大降低了两级别之间的级差，电压输出均匀平衡，焊接电压达到所需电压值，电弧稳定燃烧，提高了焊接质量。

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第四章 控制电路

4.1 送气系统作用及构成

送气系统的作用是将CO2液化气瓶内的CO2液体转为气体，经过降压进入管路，以一定的流量从喷嘴中射出。

4.1.1送气机构

CO2气体保护焊接供气保护焊接供气系统由白色CO2气瓶、减压流量调节器(包括预热器、减压阀、流量调节器及流量计)、电磁气阀(如图12)及气管等组成。

1- 螺钉；2-垫圈；3-罩；4套；5-弹簧压力调节芯；

6-铜环；7-导杆；8-弹簧；9-活塞；10-密封塞；11

-压盖；12-阀垫；13-密封圈；14-气管；15-线圈；

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16线圈架；17-弹簧垫。

图12 电磁气阀结构

4.1.2送气控制电路

图13 送气控制电路

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参考文献

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当焊枪开关AN闭合时，电子继电器JI吸合交流接触器QC导通，使8号线与10号线接通，电子气阀开始工作进行送气，由于C15的充电使送丝滞后，实现了系统的提前送气，当AN断开时，送丝系统停止送丝，由于C15的放电是J2保持闭合，J1的断开不影响交流接触器的工作，送气系统仍然工作，送气继续进行，实现焊机的滞后停气。

4.2控制电路分析

控制电路控制整个焊机的工作过程，其核心部分是送丝机的调速电路。焊接质量与送丝的稳定性密切相关，只有送丝均匀，才能产生有规律的熔滴过渡。我们设计的送丝机调速电路是采用电枢电压负反馈电路，具有较高的调速精度和教硬的调速电路输出特性，可有效地保证焊接过程送丝速度的稳定，对电网电压的波动或负载力矩的变化都有很强的适应能力。其电路图如图10所示

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图10 送丝机调速电路原理图

4.2.1送丝焊机调节原理

送丝电路主要有整流部分、送丝速度控制部分、网压补偿（比例运算器、集成触发电路KC05、变压器、单相桥式半控整流电路）部分等组成，控制变压器B5的二次交流电经单相半控桥式电路整流得到直流电压。该电压的零点为移相与触发电路的同步点，为送丝机提供电枢电压。送丝速度给定电压由电位器W1的滑动点电位决定。该点电位越高，则送丝速度越快，反之则慢。

当电网电压发生变化时焊接电压开始发生变化，焊接电压Ud变化，经反馈由比例运算器ICIA输出信号Uk，Uk下降经集成触发电路KC05输送变压器MB，由MB变压后控制晶闸管，使晶闸管导通角发生变化从而使Ud回到原来的电压值，

送丝电机的稳速过程（电网电压升高和电机负载加大两种情况） （1）电网电压升高：网压↑→Ud↑→Uf↑→Uk↓→导通角↓→Ud↓ （2）电机负载加大：Mfz↑→Ia↑→n↓→Uf↓→Uk↑→导通角↑→Ud↑

4.2.2集成块KC05介绍

图11为触发器的内部原理图与外形图。它与分立元件组成的锯齿波同步触发电路一样，由同步信号、锯齿波产生、移相控制、脉冲形成和整形放大输出等环节组成。管脚4、15通过R6接通同步电压ｕs，在ｕs过零点时，V1、V2、V3均截止，V4饱和导通使积分电容C1放电。同步电压过零结束后V4恢复截止，积分电容

C1

接在V5集电极与基极组成密勒积分。

这是一种电容负反馈的锯齿波发生器，字V4截止瞬间，±15V电源经R7、R8、W1向电容C1充电，V5集电极电位升高。V5从饱过渡到放大状态，基极电流减小，集电极电流亦相应下降，使流经C1、R8、W2的电力基本α恒定，V5集电极电位线性增厂、增长地到锯齿波电压。W2是调节锯齿波斜率的电位器。锯齿波电压ｕC5与偏移电压Ub（-）、控制电压UC（+）在V6基

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极并联综合，改变UC值V6导通时刻随之变动。V7截止时间即为输出脉冲的宽度，由R7、C2值决定。

V7集电极每个周期输出相隔1800的两个脉冲，经脉冲选择环节V8

和V12分别截去负半周和正半周的脉冲，是1脚输出正相脉冲15脚输出负相脉冲，13#、14#脚提供脉冲列调制和脉冲封锁控制端。KC05的同步电压可任意值，限制电阻R6按下式计算

R6=同步电压/(1～2)mA

#

#

图11 KC05原理图

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对于不同值的控制电压UC与偏移电压Ub,只要改变电阻R8、R9的比例仍可以工作。此触发电路为正极性电路，即控制电压UC增加晶闸管输出电压Ud也增加。

KC05移相触发器主要用语单相或三相桥式装置，其主要技术数据如下：

电源电压 电源电流： 移相范围 DC±15VmA允许波动±5﹪ 正电流≤15Ma，负电流≤8mA ：≥1700(同步电压30V，R615kΩ) 脉冲宽度 脉冲幅值 最大输出能力 正负半周脉冲相位不均衡 环境温度：-100C～700C 4.3 存在问题及解决方法

根据前面所述的主电路和控制电路，通过同类型焊机进行比较，发现NBC-250的外特性和调节特性都很好，但动特性较差，金属飞溅过大，严重硬性焊接效率和质量。我们认为主要原因是熔滴过渡不正常和大。如果

过

≤±130 400μs～200ms ≥13V 100Ma 过大，熔滴刚与熔池接触就形成缩颈，在强大的电磁收缩作

用下，熔滴弹回到焊丝端头，伴随着缩颈处金属流体的电爆炸，产生很大的飞溅。只有当

较小时，短路峰值电流见效，飞溅也就小了。要使

见效，就要增大电感L根据公式（2），当S和l保持不变时，增大N和

，可使L增大。如果将电抗器的匝数增加若干匝后，焊机的性能随有

所改善，但还不很理想。但可对电抗器的结构进行改进，将电抗器的闭合铁芯改为条形铁芯。当流过电流值增大时，闭合铁芯易饱和。饱和度增加，μ

n

就会下降，从而使电源的动特性保持稳定。经过这次改进，试

焊效果很理想，电弧也边得更加柔和，整机性能更趋完善。目前，NBC-250机型已经投入了批量生产，并且得到广泛应用。

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4.4 焊机的开关机过程

4.4.1焊机开机过程

J3-2↓→切断刹车回路

J3↑ J3-1↑→单相半控桥电路导通→输入36V

QC2 焊机主回路通电

QC8QF↑→开始提前送气

J1J1-4↑→QC↑ → QC30↑→红灯熄灭

↘ QC29↑→绿灯亮

J1-2↑→允许Uyd加 J2-2↑ J1-3↑→延时→J2↑

J2-1↑→Uk送丝机开始送丝

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