自動埋弧焊機控制電路及其維修

   時間:2014-03-11 15:05:38
自動埋弧焊機控制電路及其維修簡介
     摘要:對焊機控制電路進行了分析,介紹了常見故障及處置辦法.關鍵詞:自動焊;埋弧焊機;控制電路;維修……
自動埋弧焊機控制電路及其維修正文
  

摘要:對焊機控制電路進行了分析,介紹了常見故障及處置辦法.
關鍵詞:自動焊;埋弧焊機;控制電路;維修

前言
  MZ-1-1000A、MZ-1-1000B型自動埋弧焊機由弧焊電源、機頭2大部件組成。
  根據電弧焊理論,電弧之所以能維持燃燒,主要原因是在焊絲的熔化過程中存在著自動調節過程。對高質量要求的焊縫來說,僅依靠電弧的自身調節作用是不夠的。目前,大多數埋弧焊機都採用了「強迫調節」方式,這種方式是依靠外力改變送絲速度,使弧長在受擾動時「強迫」弧長恢復。
  電弧強迫調節系統,一般是採用電弧電壓Ua作為反饋的變速送絲調節系統(採用電弧電壓的原因是,它能間接反映出電弧長度而又容易取出)。圖1為電弧電壓反饋送絲調節系統的原理框圖。

  這是一個閉環控制系統。電弧電壓採樣,與給定值比較后的差值經放大去控制送絲電機,最後調節電弧的長度。其調節過程可用圖2來說明。
  設電弧的原始工作點為a點,由於擾動弧長升高使工作點變化到b點,相應的電弧電壓由Ua升到Ub,這一變數反饋到系統中,送絲電機加快輸送焊絲,使弧長降低,工作點恢復到a點。反之,擾動使弧長變低(至c點)時,系統調節焊絲輸送速度變慢,使弧長升高到原長度。

1 電路分析
  自動埋弧焊機電氣控制結構原理框圖見圖3。電路實際弧壓反饋式送絲自動調節系統、小車調速控制及起動與停止控制3大部分。

1.1 弧壓反饋式送絲系統
  該系統的組成為圖3虛線框內部分,其中包括「指令電壓」 、「採樣」 、「比較」 、「換向」 、「特性控制」 、「觸發」及晶閘管主電路等。該部分的電氣原理。

焊絲工作過程

按照焊機的一般工作要求,焊絲在起動前必須先調整到與工件微接觸短路狀態(空載起弧時,先慢送絲,使空載刮擦后產生微接觸).焊絲與工件短路時,電弧電壓為零.之後送絲系統會控制送絲電機進行下面的工作過程:快速反抽起弧---弧壓升高,反抽速度逐步減慢下送---弧壓繼續升高至穩定值,送絲速度逐步增加至V送=V熔.
1.1.2
信號處理
電路中,"指令電壓"、「採樣」與「比較」等部分為信號處理環節。電位器RP*1輸出電弧電壓手指令值UgoUa為電壓實際值,通過電阻R3、R4、R
、及二極體VD6組成的「採樣」電路將Ua轉換成反饋信號Ufo指令電壓Ug與反饋電壓Uf在RP*1?R4及VC、VD19、R6等組成的電路中「比較」即反向疊加后,在a、b點及c、d點輸出2種信號Uab與Ucd。Uab?Ucd同Ug?Ua的關係如圖五所示。
1.1.3
換向電路

  該電路的作用是當焊絲在反抽起弧結束轉入到送絲焊接時,由繼電器K4切換送絲電機方向。晶體管V2?V1的作用是將Uba信號放大,驅動K4動作。在起弧開始階段,「比較電路」中Ug>UfoUba為「+」,V1導通V2截至,K4處於釋放狀態,K4常閉觸頭接通送絲電機電樞迴路,送絲電機轉向為抽絲狀態。隨著電弧電壓的建立,Uf升高並逐步抵消Ug,Uba亦隨之減小至零。這時V1因無基極電流而截至,V2導通,K4吸合,電機得主電路由K4常閉觸點轉為常開觸點接通,電機電樞電壓方向改變,轉向隨著改變,使焊絲轉入下送狀態,正常焊接時Uf>Ug,Uba為負,K4維持在吸合狀態。
1.1.4
特性控制電路
比較電路的另輸出信號Ucd主要用來控制送絲電機的速度。在這個信號輸出至觸發電路前必須考慮2個問題:一是電弧電壓對焊絲輸送控制靈敏度,因為這是一個閉環控制系統,系統靈敏度必須恰當,靈敏度過高會造成系統振蕩,無法焊接,過低則弧長穩定性能差。二是換向繼電器K4在起弧的翻轉過程中觸點不帶電流,以防燒壞觸頭。這就要求Uba為0附近區域觸發電路不工作。圖6表示了Ug?Ua與轉速n之間的關係,顯然在Ua與Ug1(或Ug2)近似相等的附近區域,轉速n為0。
  電路中電位器RP*13?RP*14控制圖6中特性曲線的斜率,即△n/△Ua,它反映出系統的控制靈敏度。開關二極體VD19由Ucd控制其開通與關斷,在Uba為0的附近區域VD19關斷,使觸發器不工作。

1.1.5
觸發電路
由單結晶體管VF4與電容C6等元件組成移相振蕩器,移相角度由晶體管V3按特性要求控制。觸發器的輸出脈衝由脈衝變壓器T3耦合至晶閘管VT1。
1.1.6
晶閘管迴路
電路中晶閘管VT1接受T3的觸發脈衝,移相觸發導通,控制送絲電機M1的轉速,K4的觸頭狀態決定M1的方向。
電路中的電阻R

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