專利名稱：射頻吸收式電焊機微控制節能補償器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電焊機用節能控制裝置，尤其是射頻吸收式電焊機微控制節能補償器。
背景技術：
常規交直流電焊機在使用時由于焊接工藝的關系均存在著一定比例的空載電流(與電焊機暫載率有關)，同時，由于電焊機是一種功率因數較低電感設備，所以在焊接工件時就會消耗大量的無功電流，造成電能的浪費。
發明內容
為了克服現有技術中電焊機在使用過程中的不足，本實用新型提供一種射頻吸收式電焊機微控制節能補償器，該節能補償器的具有投切精確、能夠有效地避免大量無功電流的產生等特點。
本實用新型的目的是按以下方式實現的，射頻吸收式電焊機微控制節能補償器包括傳感器模塊A、處理器模塊B、過零控制模塊C和電源控制模塊D，傳感器模塊A、處理器模塊B和過零控制模塊C串接在一起又后分別與電源控制模塊D相連接，其中，傳感器模塊A由電阻R1、R2、電容C1-C4、二極管D1、D2、三極管V1、變壓器T1和集成電路U1A構成，電容C1、集成電路U1A、電阻R2依次順序串接在地線和三極管V1的基極之間，電阻R1并接在集成電路U1A的兩端，三極管V1的集電極與電源控制模塊D中集成穩壓器U3的3腳相接，三極管V1的發射極通過變壓器T1初級繞阻與地線相接，電容C4、二極管D1、電容C3、C2依次順序串接在變壓器T1的次級繞阻兩端，二極管D2并接在二極管D1與電容C3的串接電路的兩端，變壓器T1的兩繞阻串接在一起，電容C2、C3的中間接點與接插件J3的7、8腳相接；
處理器模塊B由集成電路U1、U2、電阻R5-R17、R20-R30、滑動變阻器R18、R19、電容C16-C26、晶振X1、運算放大器U6A、U6B、U6C、U6D、光耦合器GO1、開關SW1、SW2和接插件L1、L2組成，電阻R12、R13串接在二極管D1與運算放大器U6D的10腳之間，電容C16與電阻R14并接后一端接地線，另一端與電阻R12、R13的中間接點相接，電容C17與電阻R15并接后一端接地線，另一端串接電阻R17與運算放大器U6C的8腳相接，電阻R16串接在電阻R17與電源控制模塊D中接插件J3的1腳之間，滑動變阻器R18的固定端并接在地線與電源VCC之間，滑動端與運算放大器U6D的11腳相接，滑動變阻器R19的固定端并接在地線與電源VCC之間，滑動端與運算放大器U6C的9腳相接，電容C18與電阻R20串接在運算放大器U6D的13腳與電源VCC之間，電容C19與電阻R21串接在運算放大器U6C的14腳與電源VCC之間；光耦合器GO1的各腳與其它元件的連接是1腳、3腳分別通過電阻R23、R22與電源VCC相接，2腳、4腳分別與運算放大器U6C的14腳、U6D的13腳相接，5腳、7腳與地線相接，6腳和集成電路U1的9腳及接插件L2的7腳相并接，8腳和集成電路U1的8腳及接插件L2的6腳相并接；集成電路U1的各腳與其它元件的連接是1腳串接電容C22后與運算放大器U6A的2腳、U6B的6腳相并接，電阻R27、R28并接在運算放大器U6A的3腳和5腳之間，電阻R29與電容C21并接在運算放大器U6A的12腳和5腳之間，運算放大器U6A的12腳與地線相接，運算放大器U6A的4腳、5腳、U6B的7腳相并接后通過電容C20與集成電路U1的6腳及接插件L2的4腳相接，電容C23、電阻R30串接在運算放大器U6B的1腳和U6A的5腳之間，2腳與開關SW2的1、4腳與相接，SW2的2、3腳接地線，20腳、接插件L1的3腳、8腳分別與電源VCC相接，電容C24、電阻R25串接在電源VCC與地線之間，開關SW1的2、3腳與電源VCC相接，1、4腳串接電阻R24后與電容C24和電阻R25的中間接點相接，3腳、7腳分別與接插件L2的3腳、5腳相接，11腳與電源控制模塊D中光耦合器GO2的4腳相接，
12-18腳分別通過電阻R11-R5與接插件L1的7腳、6腳、4腳、2腳、1腳、9腳、10腳相接，19腳與接插件L2的2腳、集成電路U2的1腳、13腳相并接，晶振X1、電容C26串接后與電容C25并接在集成電路U1的5腳和地線之間，集成電路U1的4腳與電容C26、晶振X1的中間接點相接；集成電路U2的各腳與其它元件的連接是3、5、9、11腳并接在一起，2腳與過零控制模塊C中集成電路M3的2腳相接，7腳與腳地線相接，12腳與電源控制模塊D中接插件J3的2，3腳相接，14腳與電源VCC相接；接插件L2的1腳與電源VCC相接，電阻R26接在電源VCC與過零控制模塊C中集成電路M1的1腳之間；過零控制模塊C由集成電路M1-M3、電阻R31-R39、電容C27-C29、雙向晶閘管VD1-VD3構成，集成電路M1的2腳與M2的1腳相接，電阻R31、雙向晶閘管VD1的主端子、電阻R33依次順序串接在集成電路M1的4腳、6腳之間，電阻R31、雙向晶閘管VD1的中間接點與電源控制模塊D中接插件J2的5、6腳相接，雙向晶閘管VD1、電阻R33的中間接點與接插件J2的1、2腳相接，電阻R32、電容C27串接后并接在雙向晶閘管VD1的兩個主端子之間，雙向晶閘管VD1的控制極與集成電路M1的6腳相接；集成電路M2的2腳與M3的1腳相接，電阻R34、雙向晶閘管VD2的主端子、電阻R36依次順序串接在集成電路M2的4腳、6腳之間，電阻R34、雙向晶閘管VD2的中間接點與接插件J2的5、6腳相接，雙向晶閘管VD2、電阻R36的中間接點與接插件J2的1、2腳相接，電阻R35、電容C28串接并接在雙向晶閘管VD2的兩個主端子之間，雙向晶閘管VD2的控制極與集成電路M2的6腳相接；電阻R37、雙向晶閘管VD3的主端子、電阻R39依次順序串接在集成電路M3的4腳、6腳之間，電阻R37、雙向晶閘管VD3的中間接點與接插件J2的5、6腳相接，雙向晶閘管VD3、電阻R39的中間接點與接插件J2的1、2腳相接，電阻R38、電容C29串接后并接在雙向晶閘管VD3的兩個主端子之間，雙向晶閘管VD3的控制極與集成電路M3的6腳相接，電源控制模塊D由電阻R3、R4、電容C5-C15、接插件J1-J3、光耦合器GO2、集成穩壓器U3、U4和整流器ZL1構成，整流器ZL1的1腳和2腳之間、2腳和4腳之間、4腳和3腳之間、3腳和1腳之間分別通過電容C5-C8相接，并且整流器ZL1的1腳、2腳、3腳、4腳分別與集成穩壓器U3的1腳、接插件J1的1腳、2腳及地線相接；光耦合器GO2的各腳與其它元件的聯接是1腳通過電阻R3與接插件J1的1腳相接，2腳與插件J1的2腳相接，3腳接地線，4腳串接電阻R4后與電源VCC相接；集成穩壓器U3的1腳通過電容C9與地線相接，集成穩壓器U3的3腳與集成穩壓器U4的1腳相接后通過電容C10接地線，集成穩壓器U3的2腳和集成穩壓器U4的2腳均直接與地線相接，集成穩壓器U4的3腳接電源VCC，電容C11-C15并接在電源VCC與地線之間；接插件J3的4腳-6腳與地線相接。
當電焊機焊絲與工件脫離接觸處于空載狀態時，傳感器感知并傳送至處理器模塊進行處理，經濾波運算確認后向過零控制模塊發送斷開電源指令，過零控制模塊確認電流過零既斷開電焊機一次側電源以確保電焊機空載無電能消耗。反之，當焊絲與工件接觸電焊機處于欲焊接狀態時，傳感器感知并傳送至單片微處理單元進行處理，經濾波運算確認后向過零控制模塊發送接通電源指令，過零控制模塊確認電壓過零開通電焊機一次側電源以確保焊接起弧，同時接通補償電路對電焊機所需無功電流進行合理補償，使電焊機起弧順暢，焊接平穩。
本實用新型的射頻吸收式電焊機微控制節能補償器和現有技術相比，具有以下突出的有益效果(1)采用模糊算法，具有人工智能，投切精確的特點；(2)在接通電焊機一次側電源以確保焊接起弧的同時，可以自動接通補償電路對電焊機所需無功電流進行合理補償，使電焊機起弧順暢，焊接平穩。
附圖1為射頻吸收式電焊機微控制節能補償器的電路原理框圖；
附圖2為射頻吸收式電焊機微控制節能補償器的工藝框圖；附圖3為射頻吸收式電焊機微控制節能補償器的電路結構示意圖。
具體實施方式
參照說明書附圖對本實用新型的射頻吸收式電焊機微控制節能補償器作以下詳細地說明。
本實用新型的射頻吸收式電焊機微控制節能補償器，由傳感器模塊A、處理器模塊B、過零控制模塊C和電源控制模塊D，其特征在于傳感器模塊A、處理器模塊B和過零控制模塊C串接在一起又后分別與電源控制模塊D相連接，其中，傳感器模塊A由電阻R1、R2、電容C1-C4、二極管D1、D2、三極管V1、變壓器T1和集成電路U1A構成，電容C1、集成電路U1A、電阻R2依次順序串接在地線和三極管V1的基極之間，電阻R1并接在集成電路U1A的兩端，三極管V1的集電極與電源控制模塊D中集成穩壓器U3的3腳相接，三極管V1的發射極通過變壓器T1初級繞阻與地線相接，電容C4、二極管D1、電容C3、C2依次順序串接在變壓器T1的次級繞阻兩端，二極管D2并接在二極管D1與電容C3的串接電路的兩端，變壓器T1的兩繞阻串接在一起，電容C2、C3的中間接點與接插件J3的7、8腳相接；處理器模塊B由集成電路U1、U2、電阻R5-R17、R20-R30、滑動變阻器R18、R19、電容C16-C26、晶振X1、運算放大器U6A、U6B、U6C、U6D、光耦合器GO1、開關SW1、SW2和接插件L1、L2組成，電阻R12、R13串接在二極管D1與運算放大器U6D的10腳之間，電容C16與電阻R14并接后一端接地線，另一端與電阻R12、R13的中間接點相接，電容C17與電阻R15并接后一端接地線，另一端串接電阻R17與運算放大器U6C的8腳相接，電阻R16串接在電阻R17與電源控制模塊D中接插件J3的1腳之間，滑動變阻器R18的固定端并接在地線與電源VCC之間，滑動端與運算放大器U6D的11腳相接，滑動變阻器R19的固定端并接在地線與電源VCC之間，滑動端與運算放大器U6C的9腳相接，電容C18與電阻R20串接在運算放大器U6D的13腳與電源VCC之間，電容C19與電阻R21串接在運算放大器U6C的14腳與電源VCC之間；光耦合器GO1的各腳與其它元件的連接是1腳、3腳分別通過電阻R23、R22與電源VCC相接，2腳、4腳分別與運算放大器U6C的14腳、U6D的13腳相接，5腳、7腳與地線相接，6腳和集成電路U1的9腳及接插件L2的7腳相并接，8腳和集成電路U1的8腳及接插件L2的6腳相并接；集成電路U1的各腳與其它元件的連接是1腳串接電容C22后與運算放大器U6A的2腳、U6B的6腳相并接，電阻R27、R28并接在運算放大器U6A的3腳和5腳之間，電阻R29與電容C21并接在運算放大器U6A的12腳和5腳之間，運算放大器U6A的12腳與地線相接，運算放大器U6A的4腳、5腳、U6B的7腳相并接后通過電容C20與集成電路U1的6腳及接插件L2的4腳相接，電容C23、電阻R30串接在運算放大器U6B的1腳和U6A的5腳之間，2腳與開關SW2的1、4腳與相接，SW2的2、3腳接地線，20腳、接插件L1的3腳、8腳分別與電源VCC相接，電容C24、電阻R25串接在電源VCC與地線之間，開關SW1的2、3腳與電源VCC相接，1、4腳串接電阻R24后與電容C24和電阻R25的中間接點相接，3腳、7腳分別與接插件L2的3腳、5腳相接，11腳與電源控制模塊D中光耦合器GO2的4腳相接，12-18腳分別通過電阻R11-R5與接插件L1的7腳、6腳、4腳、2腳、1腳、9腳、10腳相接，19腳與接插件L2的2腳、集成電路U2的1腳、13腳相并接，晶振X1、電容C26串接后與電容C25并接在集成電路U1的5腳和地線之間，集成電路U1的4腳與電容C26、晶振X1的中間接點相接；集成電路U2的各腳與其它元件的連接是3、5、9、11腳并接在一起，2腳與過零控制模塊C中集成電路M3的2腳相接，7腳與腳地線相接，12腳與電源控制模塊D中接插件J3的2，3腳相接，14腳與電源VCC相接；接插件L2的1腳與電源VCC相接，電阻R26接在電源VCC與過零控制模塊C中集成電路M1的1腳之間；
過零控制模塊C由集成電路M1-M3、電阻R31-R39、電容C27-C29、雙向晶閘管VD1-VD3構成，集成電路M1的2腳與M2的1腳相接，電阻R31、雙向晶閘管VD1的主端子、電阻R33依次順序串接在集成電路M1的4腳、6腳之間，電阻R31、雙向晶閘管VD1的中間接點與電源控制模塊D中接插件J2的5、6腳相接，雙向晶閘管VD1、電阻R33的中間接點與接插件J2的1、2腳相接，電阻R32、電容C27串接后并接在雙向晶閘管VD1的兩個主端子之間，雙向晶閘管VD1的控制極與集成電路M1的6腳相接；集成電路M2的2腳與M3的1腳相接，電阻R34、雙向晶閘管VD2的主端子、電阻R36依次順序串接在集成電路M2的4腳、6腳之間，電阻R34、雙向晶閘管VD2的中間接點與接插件J2的5、6腳相接，雙向晶閘管VD2、電阻R36的中間接點與接插件J2的1、2腳相接，電阻R35、電容C28串接并接在雙向晶閘管VD2的兩個主端子之間，雙向晶閘管VD2的控制極與集成電路M2的6腳相接；電阻R37、雙向晶閘管VD3的主端子、電阻R39依次順序串接在集成電路M3的4腳、6腳之間，電阻R37、雙向晶閘管VD3的中間接點與接插件J2的5、6腳相接，雙向晶閘管VD3、電阻R39的中間接點與接插件J2的1、2腳相接，電阻R38、電容C29串接后并接在雙向晶閘管VD3的兩個主端子之間，雙向晶閘管VD3的控制極與集成電路M3的6腳相接。
電源控制模塊D由電阻R3、R4、電容C5-C15、接插件J1-J3、光耦合器GO2、集成穩壓器U3、U4和整流器ZL1構成，整流器ZL1的1腳和2腳之間、2腳和4腳之間、4腳和3腳之間、3腳和1腳之間分別通過電容C5-C8相接，并且整流器ZL1的1腳、2腳、3腳、4腳分別與集成穩壓器U3的1腳、接插件J1的1腳、2腳及地線相接；光耦合器GO2的各腳與其它元件的聯接是1腳通過電阻R3與接插件J1的1腳相接，2腳與插件J1的2腳相接，3腳接地線，4腳串接電阻R4后與電源VCC相接；集成穩壓器U3的1腳通過電容C9與地線相接，集成穩壓器U3的3腳與集成穩壓器U4的1腳相接后通過電容C10接地線，集成穩壓器U3的2腳和集成穩壓器U4的2腳均直接與地線相接，集成穩壓器U4的3腳接電源VCC，電容C11-C15并接在電源VCC與地線之間；接插件J3的4腳-6腳與地線相接。
本實用新型的射頻吸收式電焊機微控制節能補償器其加工制作非常簡單方便，按說明書附圖所示加工制作即可。
電路中所使用的集成電路的型號分別為U1為MS2051型；U2為7407型；M1、M2、M3均為MOC3081型；U1A為CD40106型，集成穩壓器的型號為U3為7812型；U4為7805型，運算放大器的型號分別為U6A、U6C、U6D為LM139型；U6B為LM339型；光耦合器的型號分別為GO1為541-23型；GO為2541-1型，其它二極管、三極管、電阻、電容、接插件、開關、雙向晶閘管、整流器、變壓器等元件均為通用電子產品。
除說明書所述的技術特征外，均為本專業技術人員的已知技術。
權利要求1.射頻吸收式電焊機微控制節能補償器，包括傳感器模塊A、處理器模塊B、過零控制模塊C和電源控制模塊D，其特征在于傳感器模塊A、處理器模塊B和過零控制模塊C串接在一起又后分別與電源控制模塊D相連接，其中，傳感器模塊A由電阻R1、R2、電容C1-C4、二極管D1、D2、三極管V1、變壓器T1和集成電路U1A構成，電容C1、集成電路U1A、電阻R2依次順序串接在地線和三極管V1的基極之間，電阻R1并接在集成電路U1A的兩端，三極管V1的集電極與電源控制模塊D中集成穩壓器U3的3腳相接，三極管V1的發射極通過變壓器T1初級繞阻與地線相接，電容C4、二極管D1、電容C3、C2依次順序串接在變壓器T1的次級繞阻兩端，二極管D2并接在二極管D1與電容C3的串接電路的兩端，變壓器T1的兩繞阻串接在一起，電容C2、C3的中間接點與接插件J3的7、8腳相接；處理器模塊B由集成電路U1、U2、電阻R5-R17、R20-R30、滑動變阻器R18、R19、電容C16-C26、晶振X1、運算放大器U6A、U6B、U6C、U6D、光耦合器GO1、開關SW1、SW2和接插件L1、L2組成，電阻R12、R13串接在二極管D1與運算放大器U6D的10腳之間，電容C16與電阻R14并接后一端接地線，另一端與電阻R12、R13的中間接點相接，電容C17與電阻R15并接后一端接地線，另一端串接電阻R17與運算放大器U6C的8腳相接，電阻R16串接在電阻R17與電源控制模塊D中接插件J3的1腳之間，滑動變阻器R18的固定端并接在地線與電源VCC之間，滑動端與運算放大器U6D的11腳相接，滑動變阻器R19的固定端并接在地線與電源VCC之間，滑動端與運算放大器U6C的9腳相接，電容C18與電阻R20串接在運算放大器U6D的13腳與電源VCC之間，電容C19與電阻R21串接在運算放大器U6C的14腳與電源VCC之間；光耦合器GO1的各腳與其它元件的連接是1腳、3腳分別通過電阻R23、R22與電源VCC相接，2腳、4腳分別與運算放大器U6C的14腳、U6D的13腳相接，5腳、7腳與地線相接，6腳和集成電路U1的9腳及接插件L2的7腳相并接，8腳和集成電路U1的8腳及接插件L2的6腳相并接；集成電路U1的各腳與其它元件的連接是1腳串接電容C22后與運算放大器U6A的2腳、U6B的6腳相并接，電阻R27、R28并接在運算放大器U6A的3腳和5腳之間，電阻R29與電容C21并接在運算放大器U6A的12腳和5腳之間，運算放大器U6A的12腳與地線相接，運算放大器U6A的4腳、5腳、U6B的7腳相并接后通過電容C20與集成電路U1的6腳及接插件L2的4腳相接，電容C23、電阻R30串接在運算放大器U6B的1腳和U6A的5腳之間，2腳與開關SW2的1、4腳與相接，SW2的2、3腳接地線，20腳、接插件L1的3腳、8腳分別與電源VCC相接，電容C24、電阻R25串接在電源VCC與地線之間，開關SW1的2、3腳與電源VCC相接，1、4腳串接電阻R24后與電容C24和電阻R25的中間接點相接，3腳、7腳分別與接插件L2的3腳、5腳相接，11腳與電源控制模塊D中光耦合器GO2的4腳相接，12-18腳分別通過電阻R11-R5與接插件L1的7腳、6腳、4腳、2腳、1腳、9腳、10腳相接，19腳與接插件L2的2腳、集成電路U2的1腳、13腳相并接，晶振X1、電容C26串接后與電容C25并接在集成電路U1的5腳和地線之間，集成電路U1的4腳與電容C26、晶振X1的中間接點相接；集成電路U2的各腳與其它元件的連接是3、5、9、11腳并接在一起，2腳與過零控制模塊C中集成電路M3的2腳相接，7腳與腳地線相接，12腳與電源控制模塊D中接插件J3的2，3腳相接，14腳與電源VCC相接；接插件L2的1腳與電源VCC相接，電阻R26接在電源VCC與過零控制模塊C中集成電路M1的1腳之間；過零控制模塊C由集成電路M1-M3、電阻R31-R39、電容C27-C29、雙向晶閘管VD1-VD3構成，集成電路M1的2腳與M2的1腳相接，電阻R31、雙向晶閘管VD1的主端子、電阻R33依次順序串接在集成電路M1的4腳、6腳之間，電阻R31、雙向晶閘管VD1的中間接點與電源控制模塊D中接插件J2的5、6腳相接，雙向晶閘管VD1、電阻R33的中間接點與接插件J2的1、2腳相接，電阻R32、電容C27串接后并接在雙向晶閘管VD1的兩個主端子之間，雙向晶閘管VD1的控制極與集成電路M1的6腳相接；集成電路M2的2腳與M3的1腳相接，電阻R34、雙向晶閘管VD2的主端子、電阻R36依次順序串接在集成電路M2的4腳、6腳之間，電阻R34、雙向晶閘管VD2的中間接點與接插件J2的5、6腳相接，雙向晶閘管VD2、電阻R36的中間接點與接插件J2的1、2腳相接，電阻R35、電容C28串接并接在雙向晶閘管VD2的兩個主端子之間，雙向晶閘管VD2的控制極與集成電路M2的6腳相接；電阻R37、雙向晶閘管VD3的主端子、電阻R39依次順序串接在集成電路M3的4腳、6腳之間，電阻R37、雙向晶閘管VD3的中間接點與接插件J2的5、6腳相接，雙向晶閘管VD3、電阻R39的中間接點與接插件J2的1、2腳相接，電阻R38、電容C29串接后并接在雙向晶閘管VD3的兩個主端子之間，雙向晶閘管VD3的控制極與集成電路M3的6腳相接，電源控制模塊D由電阻R3、R4、電容C5-C15、接插件J1-J3、光耦合器GO2、集成穩壓器U3、U4和整流器ZL1構成，整流器ZL1的1腳和2腳之間、2腳和4腳之間、4腳和3腳之間、3腳和1腳之間分別通過電容C5-C8相接，并且整流器ZL1的1腳、2腳、3腳、4腳分別與集成穩壓器U3的1腳、接插件J1的1腳、2腳及地線相接；光耦合器GO2的各腳與其它元件的聯接是1腳通過電阻R3與接插件J1的1腳相接，2腳與插件J1的2腳相接，3腳接地線，4腳串接電阻R4后與電源VCC相接；集成穩壓器U3的1腳通過電容C9與地線相接，集成穩壓器U3的3腳與集成穩壓器U4的1腳相接后通過電容C10接地線，集成穩壓器U3的2腳和集成穩壓器U4的2腳均直接與地線相接，集成穩壓器U4的3腳接電源VCC，電容C11-C15并接在電源VCC與地線之間；接插件J3的4腳-6腳與地線相接。
專利摘要本實用新型公開了一種射頻吸收式電焊機微控制節能補償器，屬于電焊機用節能裝置，其結構是由傳感器模塊A、處理器模塊B、過零控制模塊C和電源控制模塊D，其中，傳感器模塊A、處理器模塊B和過零控制模塊C串接在一起之后分別與電源控制模塊D相連接，與現有技術相比，本實用新型的射頻吸收式電焊機微控制節能補償器具有投切精確、能夠有效地避免大量無功電流的產生等特點。
文檔編號B23K9/10GK2724898SQ200420040978
公開日2005年9月14日 申請日期2004年6月4日 優先權日2004年6月4日
發明者楊東彤 申請人:楊東彤