一種短電弧切削設備用電源裝置

一種短電弧切削設備用電源裝置

《一種短電弧切削設備用電源裝置》是周碧勝於2010年8月19日申請的發明專利,該專利的公布號為CN102198545A,專利公布日為2011年9月28日,發明人是周碧勝。

《一種短電弧切削設備用電源裝置》包括主電路,以及與所述主電路的電源線並聯設定的控制電路保護電路、時間累計及定時電路、感測電路與顯示電路。該發明所述短電弧切削設備用電源裝置,以實現控制精準、效率高和增加電源裝置工作電壓分段連續可調工作範圍的優點。

2017年12月11日,《一種短電弧切削設備用電源裝置》獲得第十九屆中國專利優秀獎。

(概述圖為《一種短電弧切削設備用電源裝置》摘要附圖)

基本介紹

  • 中文名:一種短電弧切削設備用電源裝置
  • 公布號:CN102198545A
  • 公布日:2011年9月28日
  • 申請號:2010102572505
  • 申請日:2010年8月19日
  • 申請人:周碧勝
  • 地址:新疆維吾爾自治區烏魯木齊市體育館巷188號
  • 發明人:周碧勝
  • Int. Cl. :B23H1/02(2006.01)I
  • 專利代理機構:北京中恆高博智慧財產權代理有限公司
  • 代理人:夏晏平
  • 類別:發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,

專利背景

在名稱為“一種短電弧切削設備用的電源電路”、申請號位ZL02291891.4中,缺少保護電路、時間懂她地累計與定時電路、感測電路等;尤其是缺少保護電路,工作時一旦過載,只有通過手動操作的方式解決,設備安全性有不足,需要改進;同時府囑影凝,現電源裝置還在保留原有可移動固定調壓的基礎上,增加了分段連續調壓和脈衝寬度調節控制功能,提高了電源裝置的加工精度,增強了電源裝置工作適應性和分段連續工作數值範圍。

發明內容

專利目的

《一種短電弧切削設備用電源裝置》的目的是提供一種短電弧切削設備用電源裝置,以實現控制精準、效率高和增加電源裝置工作電壓分段連續可調工作範圍的優點。

技術方案

《一種短電弧切削設備用電源裝置》採用的技術方案是:一種短電弧切削設備用電源裝置,包括主電路,以及與所述主電路的電源線並聯設定的控制電路、保護電路、時間累計及定時電路與顯示電路。
所述主電路包括第一至三交流動力線L1-L3與中線N,所述第一至三交流動力線L1-L3與中線N的第一灶奔槓連線端與交流動力電源連線,第一至三交流動力線L1-L3的第二連線端分別與空氣開關QF1中第一至三分支的第一連線朵櫻捉端串聯;在所述空氣開關QF1中相應分支的第二連線端、和/或中線N的第二連線端,依次並聯有:第一組電流互感器1TA單元,第二電流互感器2TA、3TA與4TA單元,第三組脈衝寬度控制及調壓單元,第四組空氣開關QF2單元,第五組空氣開關QF3單元,第六組空氣開關QF4單元,第七組空氣開關QF5單元,以及第八組開關電源FDPS-50BD單元。
所述第一組電流互感器1TA單元包括:串聯在第二交流動力線L2上的電流互感器1TA,與電流互感器1TA串聯的電流表1PA,與電流表1PA並聯的電壓表1PV,與電壓表1PV並聯的電壓轉換開關KK,分別與電壓轉換開關KK中的第一至三分支串聯的第一至三熔斷器FU4-FU6,第一至三熔斷器FU4-FU6遠離電壓轉換開關KK的一端分別與第一至三交流動力線L1-L3連線;第二組電流互感器2TA、3TA與4TA單元包括:分別串聯在第一至三交流動力線L1-L3上的電流互感器2TA、3TA與4TA,電流互感器2TA、3TA與4TA的第一端分別輸出保護電路的過載保護電流信號A1-A3、第二端相互連線;第三棕嫌元犁組脈衝寬度控制及調壓單元包括:分別與第一至三交流動力線L1-L3連線的第一至三雙晶閘管模組MTC1-MTC3,以及分別並聯在第一至三雙晶艱主員閘管模趨灶塊MTC1-MTC3遠離第一至三交流動力線L1-L3一端的變壓器T與調壓模組;第四組空氣開關QF2單元包括:第一至三分支分別與第一至三交流動力線L1-L3連線的空氣開關QF2,以及與空氣開關QF2遠離第一至三交流動力線L1-L3的一端連線的可控矽控制器CF6B-5A;第五組空氣開關QF3單元包括:第一至三分支分別與第一至三交流動力線L1-L3連線的空氣開關QF3,分別與空氣開關QF3中第一至三分支遠離第一至三交流動力線L1-L3的一端連線的觸點2KA,以及並聯在觸點2KA遠離空氣開關QF3一端的水泵M1與風機M3;第六組空氣開關QF4單元包括:第一至三分支分別與第一至三交流動力線L1-L3連線的空氣開關QF4,空氣開關QF4遠離第一至三交流動力線的一端與工具機主電源連線;第七組空氣開關QF5單元包括:第一至三分支分別與第一至三交流動力線L1-L3連線的空氣開關QF5,空氣開關QF5遠離第一至三交流動力線的一端與控制電源連線;第八組開關電源FDPS-50BD單元包括:與第一交流動力線L1及中線N並聯的開關電源FDPS-50BD,開關電源FDPS-50BD遠離第一交流動力線L1及中線N的一端與電源控制板連線。
所述控制電路包括:分別與主電路的第一交流動力線L1及中線並聯的控制線路L1及中線N,在控制線路L1上依次串聯有熔斷器FU1、總鑰匙開關1SA、短電弧電源開關2SA、交流接觸器常閉觸點13KA、總急停開關1SB、短電弧電源急停按鈕2SB、按鈕開關3SB、交流接觸器常閉觸點3KM、交流接觸器常閉觸點2KM與交流接觸器線圈1KM,以及與交流接觸器線圈1KM並聯的指示燈1HL。
在所述總鑰匙開關1SA與短電弧電源鑰匙開關2SA之間引出一條連線線,在該連線線與串聯在中線N上的熔斷器FU2之間依次並聯有第一至七支路,其中:第一支路包括串聯設定的過流保護繼電器常開觸點1J與過流保護指示燈7HL;第二支路包括串聯設定的過流預警保護繼電器常開觸點2J與過流預警指示燈8HL;第三支路包括串聯設定的缺相保護繼電器常開觸點3J與缺相保護指示燈9HL;第四支路包括串聯設定的過壓保護繼電器常開觸點4J與過壓保護指示燈10HL;第五支路包括串聯設定的欠水壓保護繼電器常開觸點5J與欠水壓保護指示燈11HL;第六支路包括串聯設定的過溫保護繼電器常開觸點6J與過溫保護指示燈12HL;第七支路包括串聯設定的蜂鳴預警保護繼電器常開觸點7J與蜂鳴器1FM。
在所述短電弧電源鑰匙開關2SA與交流接觸器常閉觸點13KA之間引出一條連線線,在該連線線與串聯在中線N上的熔斷器FU2之間依次並聯有第一至四支路,其中:第一支路包括串聯設定的定時器3KT常閉觸點、綜合保護繼電器常開觸點8J與交流接觸器線圈13KA;第二支路包括並聯設定的交流接觸繼電器線圈2KA與電源指示燈5HL;第三支路包括累時器線圈2KT;第四支路包括定時器線圈3KT。
在所述短電弧電源急停按鈕2SB與常開觸點3SB之間引出一條連線線,依次並聯有第一至五支路,其中第二至五支路並聯在該連線線與串聯在中線N上的熔斷器FU2之間;具體地:第一支路包括與常開觸點3SB並聯設定的短電弧電源粗加工啟動按鈕開關4SB及常開觸點1KM;第二支路包括串聯設定的短電弧電源半精加工啟動按鈕開關5SB、交流接觸器常閉觸點3KM、交流接觸器常閉觸點1KM與交流接觸器線圈2KM,與短電弧電源半精加工啟動按鈕開關5SB並聯設定的短電弧電源半精加工啟動按鈕開關6SB及交流接觸繼電器常開觸點2KM,以及與交流接觸繼電器線圈2KM並聯的指示燈2HL;第三支路包括串聯設定的短電弧電源精加工啟動按鈕開關7SB、交流接觸器常閉觸點2KM、交流接觸器常閉觸點1KM與交流接觸器線圈3KM,與短電弧電源精加工啟動按鈕開關7SB並聯設定的短電弧電源精加工啟動按鈕開關8SB及交流接觸繼電器常開觸點4KM,以及與交流接觸繼電器線圈3KM並聯的指示燈3HL;第四支路包括旋轉開關3SA,旋轉開關3SA扳動到直選檔時與中間繼電器線圈1KA串聯,中間繼電器線圈1KA與指示燈4HL並聯,旋轉開關3SA扳動到可調檔時掛空;第五支路包括串聯的中間繼電器常開觸點1KA與交流接觸繼電器線圈4KM。
所述保護電路包括一次過流保護單元、二次過流保護單元、過壓保護單元、欠水壓保護單元、過溫保護單元與缺相保護單元。所述過溫保護單元包括感測器。所述顯示電路包括工作電流顯示單元、工作電壓顯示單元和電源溫度顯示單元。

改善效果

《一種短電弧切削設備用電源裝置》各實施例的短電弧切削設備用電源裝置,由於包括主電路,以及與主電路的電源線並聯設定的控制電路、保護電路與顯示電路,以實現控制精準和效率高的優點。

附圖說明

圖1為根據《一種短電弧切削設備用電源裝置》短電弧切削設備用電源裝置中主電路的工作原理示意圖;
圖2為根據該發明短電弧切削設備用電源裝置中控制電路、時間累計及定時電路的工作原理示意圖;
圖3與圖4為根據該發明短電弧切削設備用電源裝置中保護電路與顯示電路及溫度感測保護電路的工作原理示意圖;
圖5為根據該發明短電弧切削設備用電源裝置中電源控制板的製作板圖。

技術領域

《一種短電弧切削設備用電源裝置》涉及短電弧切削設備,具體地,涉及一種短電弧切削設備用電源裝置。

權利要求

1.《一種短電弧切削設備用電源裝置》包括主電路,以及與所述主電路的電源線並聯設定的控制電路、保護電路、時間累計及定時電路與顯示電路;所述主電路包括第一至三交流動力線L1-L3與中線N,所述第一至三交流動力線L1-L3與中線N的第一連線端與交流動力電源連線,第一至三交流動力線L1-L3的第二連線端分別與空氣開關QF1中第一至三分支的第一連線端串聯;在所述空氣開關QF1中相應分支的第二連線端、和/或中線N的第二連線端,依次並聯有:第一組電流互感器1TA單元,第二電流互感器2TA、3TA與4TA單元,第三組脈衝寬度控制及調壓單元,第四組空氣開關QF2單元,第五組空氣開關QF3單元,第六組空氣開關QF4單元,第七組空氣開關QF5單元,以及第八組開關電源FDPS-50BD單元;所述控制電路包括:分別與主電路的第一交流動力線L1及中線並聯的控制線路L1及中線N,在控制線路L1上依次串聯有熔斷器FU1、總鑰匙開關1SA、短電弧電源開關2SA、交流接觸器常閉觸點13KA、總急停開關1SB、短電弧電源急停按鈕2SB、按鈕開關3SB、交流接觸器常閉觸點3KM、交流接觸器常閉觸點2KM與交流接觸器線圈1KM,以及與交流接觸器線圈1KM並聯的指示燈1HL;所述保護電路包括一次過流保護單元、二次過流保護單元、過壓保護單元、欠水壓保護單元、過溫保護單元與缺相保護單元。
2.根據權利要求1所述的短電弧切削設備用電源裝置,其特徵在於,所述第一組電流互感器1TA單元包括:串聯在第二交流動力線L2上的電流互感器1TA,與電流互感器1TA串聯的電流表1PA,與電流表1PA並聯的電壓表1PV,與電壓表1PV並聯的電壓轉換開關KK,分別與電壓轉換開關KK中的第一至三分支串聯的第一至三熔斷器FU4-FU6,第一至三熔斷器FU4-FU6遠離電壓轉換開關KK的一端分別與第一至三交流動力線L1-L3連線;第二組電流互感器2TA、3TA與4TA單元包括:分別串聯在第一至三交流動力線L1-L3上的電流互感器2TA、3TA與4TA,電流互感器2TA、3TA與4TA的第一端分別輸出保護電路的過載保護電流信號A1-A3、第二端相互連線;第三組脈衝寬度控制及調壓單元包括:分別與第一至三交流動力線L1-L3連線的第一至三雙晶閘管模組MTC1-MTC3,以及分別並聯在第一至三雙晶閘管模組MTC1-MTC3遠離第一至三交流動力線L1-L3一端的主變壓器T與調壓模組;第四組空氣開關QF2單元包括:第一至三分支分別與第一至三交流動力線L1-L3連線的空氣開關QF2,以及與空氣開關QF2遠離第一至三交流動力線L1-L3的一端連線的可控矽控制器CF6B-5A;第五組空氣開關QF3單元包括:第一至三分支分別與第一至三交流動力線L1-L3連線的空氣開關QF3,分別與空氣開關QF3中第一至三分支遠離第一至三交流動力線L1-L3的一端連線的觸點2KA,以及並聯在觸點2KA遠離空氣開關QF3一端的水泵M1與風機M3;第六組空氣開關QF4單元包括:第一至三分支分別與第一至三交流動力線L1-L3連線的空氣開關QF4,空氣開關QF4遠離第一至三交流動力線的一端與工具機主電源連線;第七組空氣開關QF5單元包括:第一至三分支分別與第一至三交流動力線L1-L3連線的空氣開關QF5,空氣開關QF5遠離第一至三交流動力線的一端與控制電源連線;第八組開關電源FDPS-50BD單元包括:與第一交流動力線L1及中線N並聯的開關電源FDPS-50BD,開關電源FDPS-50BD遠離第一交流動力線L1及中線N的一端與電源控制板連線。
3.根據權利要求1所述的短電弧切削設備用電源裝置,其特徵在於,在所述總鑰匙開關1SA與短電弧電源鑰匙開關2SA之間引出一條連線線,在該連線線與串聯在中線N上的熔斷器FU2之間依次並聯有第一至七支路,其中:第一支路包括串聯設定的過流保護繼電器常開觸點1J與過流保護指示燈7HL;第二支路包括串聯設定的過流預警保護繼電器常開觸點2J與過流預警指示燈8HL;第三支路包括串聯設定的缺相保護繼電器常開觸點3J與缺相保護指示燈9HL;第四支路包括串聯設定的過壓保護繼電器常開觸點4J與過壓保護指示燈10HL;第五支路包括串聯設定的欠水壓保護繼電器常開觸點5J與欠水壓保護指示燈11HL;第六支路包括串聯設定的過溫保護繼電器常開觸點6J與過溫保護指示燈12HL;第七支路包括串聯設定的蜂鳴預警保護繼電器常開觸點7J與蜂鳴器1FM。
4.根據權利要求1所述的短電弧切削設備用電源裝置,其特徵在於,在所述短電弧電源鑰匙開關2SA與交流接觸器常閉觸點13KA之間引出一條連線線,在該連線線與串聯在中線N上的熔斷器FU2之間依次並聯有第一至四支路,其中:第一支路包括串聯設定的定時器3KT常閉觸點、綜合保護繼電器常開觸點8J與交流接觸器線圈13KA;第二支路包括並聯設定的交流接觸繼電器線圈2KA與電源指示燈5HL;第三支路包括累時器線圈2KT;第四支路包括定時器線圈3KT。
5.根據權利要求1所述的短電弧切削設備用電源裝置,其特徵在於,在所述短電弧電源急停按鈕2SB與常開觸點3SB之間引出一條連線線,依次並聯有第一至五支路,其中第二至五支路並聯在該連線線與串聯在中線N上的熔斷器FU2之間;具體地:第一支路包括與常開觸點3SB並聯設定的短電弧電源粗加工啟動按鈕開關4SB及常開觸點1KM;第二支路包括串聯設定的短電弧電源半精加工啟動按鈕開關5SB、交流接觸器常閉觸點3KM、交流接觸器常閉觸點1KM與交流接觸器線圈2KM,與短電弧電源半精加工啟動按鈕開關5SB並聯設定的短電弧電源半精加工啟動按鈕開關6SB及交流接觸繼電器常開觸點2KM,以及與交流接觸繼電器線圈2KM並聯的指示燈2HL;第三支路包括串聯設定的短電弧電源精加工啟動按鈕開關7SB、交流接觸器常閉觸點2KM、交流接觸器常閉觸點1KM與交流接觸器線圈3KM,與短電弧電源精加工啟動按鈕開關7SB並聯設定的短電弧電源精加工啟動按鈕開關8SB及交流接觸繼電器常開觸點4KM,以及與交流接觸繼電器線圈3KM並聯的指示燈3HL;第四支路包括旋轉開關3SA,旋轉開關3SA扳動到直選檔時與中間繼電器線圈1KA串聯,中間繼電器線圈1KA與指示燈4HL並聯,旋轉開關3SA扳動到可調檔時掛空;第五支路包括串聯的中間繼電器常開觸點1KA與交流接觸繼電器線圈4KM。
6.根據權利要求1所述的短電弧切削設備用電源裝置,其特徵在於,所述過溫保護單元包括感測器。
7.根據權利要求1所述的短電弧切削設備用電源裝置,其特徵在於,所述顯示電路包括工作電流顯示單元、工作電壓顯示單元和電源溫度顯示單元。

實施方式

如圖1-圖4所示,該實施例包括主電路,以及與主電路的電源線並聯設定的控制電路、保護電路、時間累計及定時電路與顯示電路。主電路具有進線交流電流信號顯示電路功能、主變壓器T一次變壓二次整流功能、一次雙晶閘管模組脈衝寬度調節及電壓調節二次整流功能、含有單片機控制的保護板DHC3040-KZB-001開關電源FDPS-50BD供給功能、以及過載信號保護和顯示功能等。
進一步地,在上述實施例中,上述主電路包括第一至三交流動力線L1-L3與中線N,第一至三交流動力線L1-L3與中線N的第一連線端與交流動力電源連線,第一至三交流動力線L1-L3的第二連線端分別與空氣開關QF1中第一至三分支的第一連線端串聯;在空氣開關QF1中相應分支的第二連線端、和/或中線N的第二連線端,依次並聯有:第一組電流互感器1TA單元,第二電流互感器2TA、3TA與4TA單元,第三組由KP1-KP6組成的脈衝寬度控制及調壓單元,第四組空氣開關QF2單元,第五組空氣開關QF3單元,第六組空氣開關QF4單元,第七組空氣開關QF5單元,以及第八組開關電源FDPS-50BD單元。
具體地,上述第一組電流互感器1TA單元包括:串聯在第二交流動力線L2上的電流互感器1TA,與電流互感器1TA串聯的電流表1PA,與電流表1PA並聯的電壓表1PV,與電壓表1PV並聯的電壓轉換開關KK,分別與電壓轉換開關KK中的第一至三分支串聯的第一至三熔斷器FU4-FU6,第一至三熔斷器FU4-FU6遠離電壓轉換開關KK的一端分別與第一至三交流動力線L1-L3連線。
電流互感器1TA用於檢測進線交流電流,為電流表1PA提供儀表電流信號,電流表1PA用於顯示進線交流電流;電壓轉換開關KK上的1、3號接線端子,5、7號接線端子,9、11號接線端子分別與熔斷器FU4、熔斷器FU5、熔斷器FU6的一端連線,熔斷器FU4、熔斷器FU5、熔斷器FU6的另一端與交流動力線L1、L2、L3連線;電壓轉換開關KK的2號與12號端子接電壓表1PV,並且依圖:2、6、10號端子相連線,4、8、12號端子相連線;電壓表1PV一端接N,另一端接L,轉動電壓轉換開關KK時,轉動到L1、L2、L3的哪一交流動力線,顯示的就是這一L1、L2、L3中的交流動力線的進線電壓數值,電壓表1PV用於檢測進線交流電壓,轉動電壓轉換開關KK可以依次檢測進線交流線L1、L2、L3電壓數值,查看交流動力線L1、L2、L3三相是否平衡。第二組電流互感器2TA、3TA與4TA單元包括:分別串聯在第一至三交流動力線L1-L3上的電流互感器2TA、3TA與4TA,電流互感器2TA、3TA與4TA的第一端分別輸出保護電路的過載保護電流信號A1-A3、第二端相互連線。電流互感器2TA、3TA、4TA用於檢測進線交流電流,輸出A1、A2、A3為保護板DHC3040-KZB-001提供一次電流主電路交流動力線L1、L2、L3上的過載保護電流信號。第三組脈衝寬度控制及調壓單元包括:分別與第一至三交流動力線L1-L3連線的第一至三雙晶閘管模組MTC1-MTC3,以及分別並聯在第一至三雙晶閘管模組MTC1-MTC3遠離第一至三交流動力線L1-L3一端的主變壓器T與調壓模組。雙晶閘管模組MTC1、MTC2、MTC3(又稱反並聯控制模組),其中雙晶閘管模組MTC1上的G1、G4分別與CF6B-5A型可控矽控制器上的接線端子29、28號端子相連線,雙晶閘管模組MTC2上的G3、G6分別與CF6B-5A型可控矽控制器上的接線端子24、26號端子相連線,雙晶閘管模組MTC3上的G2、G5分別與CF6B-5A型可控矽控制器上的接線端子22、20號端子相連線,用於雙晶閘管模組MTC1、MTC2、MTC3的觸發控制;阻容吸收模組1C、2C、3C分別與雙晶閘管模組MTC1、MTC2、MTC3並聯,用於保護雙晶閘管模組MTC1、MTC2、MTC3;三個交流接觸觸點KM4分別與阻容吸收模組1C、2C、3C和雙晶閘管模組MTC1、MTC2、MTC3並聯;交流動力線L1、L2、L3進線電源通過由雙晶閘管模組MTC1、MTC2、MTC3組成脈衝寬度的控制及電壓調節控制,雙晶閘管模組MTC1、MTC2、MTC3的輸出端一端接主變壓器T的固定接線柱,三個固定接線柱分別聯接有1KM、2KM、3KM,主變壓器T的原邊採用三角形連線;雙晶閘管模組MTC1、MTC2、MTC3的輸出端另一端接空氣開關QF11,空氣開關QF11工作時閉合,再連線壓敏吸收裝置1MYN、2MYN、3MYN,壓敏吸收裝置1MYN、2MYN、3MYN採用三角形連線方式,用於保護雙晶閘管模組MTC1、MTC2、MTC3的正常工作,吸收電路中異常的峰值電壓。
上述控制電路可以實現以下兩種電源控制的工作方式:
第一種方式:將電源控制方式開關3SA置於直選狀態,則電源櫃電源直選指示燈4HL亮,與主電路交流動力線L1、L2、L3並聯的三個交流接觸器4KM線圈通電,主觸點常開觸點4KM吸合,短接由雙晶閘管模組MTC1、MTC2、MTC3組成的脈衝寬度控制及調壓電路,主電路交流動力線L1、L2、L3的380伏進線電源直接加到主變壓器T的一次繞組接線柱IKM、2KM、3KM的固定進線端,經主變壓器T的二次繞組變壓後,再連線到整流二極體D1、D2、D3、D4、D5、D6,經整流後輸出工作電壓正極,主變壓器T二次繞組的另一端,接平衡電抗器DK、高頻引弧器YH、分流器FL輸出工作電壓負極,分流器FL上的+A、-A聯接單片機控制的保護板DHC3040-KZB-001的二次電流保護輸入端+A、-A,同時聯接到工作電流表顯示工作電流,完成電源直選功能;同時電源控制方式開關3SA置於直選狀態時,中間繼電器1KA線圈通電,其常開觸點1KA閉合,1KA的常閉觸點1KA斷開,切斷可控矽控制器CF6B-5A上的移相控制電壓。
第二種方式:將電源控制方式開關3SA置於可調狀態,則因1KA、4KM線圈因無電而保持常態,主電路交流動力線L1、L2、L3通過由雙晶閘管模組MTC1、MTC2、MTC3組成的脈衝寬度控制及調壓電路,加到IKM、2KM、3KM的進線端,這樣電源櫃的輸出由雙晶閘管模組MTC1、MTC2、MTC3組成的脈衝寬度控制及調壓電路控制。
主變壓器T採用乾式變壓器,乾式主變壓器T一次端採用分段固定調壓或分段連續調壓兩種方式,二次採用帶高頻引弧器YH和平衡電抗器DK的整流,主變壓器T一次調壓端採用三角形接法的初級繞組的三個線圈上均分別設定有動、靜調壓接線柱,每個初級繞組線圈上與交流接觸器KA的常開觸點相串聯的導線的一端均與靜調壓接線柱固定連線,導線的另一端觸頭分別和動調壓接線柱動連線;主變壓器T次級線圈採用帶高頻引弧器YH和平衡電抗器DK的雙反星接法,主變壓器T次級繞組線圈雙反星的兩個點分別接平衡電抗器DK的兩端,引弧器YH和電抗器DK的輸出端通過電纜與安裝在短電弧切削設備用的陰極裝置主軸座上的陰極集電板相連線,與主變壓器T的次級繞組線圈採用雙反星接法連線的六個整流二極體的負極相互並聯在一起並與分流器FL的一端連線,分流器FL的另一端通過電纜與被加工工件相連。分流器FL的接線柱上接有-A\+A,-A\+A(參看圖2)分別連線工作電流顯示電流表的兩個接線柱,分流器FL的接線柱輸出端(+A同名端)-V連線工作電壓顯示電壓表,並輸出工作電流和工作電壓負極端;+V連線工作電壓顯示電壓表同名端。第四組空氣開關QF2單元包括:第一至三分支分別與第一至三交流動力線L1-L3連線的空氣開關QF2,以及與空氣開關QF2遠離第一至三交流動力線L1-L3的一端連線的可控矽控制器CF6B-5A。QF2聯接CF6B-5A型可控矽控制器上的1、2、3號端子;CF6B-5A型可控矽控制器上的12號端子聯接常開觸點13KA和常閉觸點1KA,再聯接電壓調節電位器W11,CF6B-5A型可控矽控制器上的12、15號端子聯接電壓調節電位器W11的滑線端和另一固定端;CF6B-5A型可控矽控制器上的29、22、24、28、20、26號端子分別與G1、G2、G3、G4、G5、G6相連線。第五組空氣開關QF3單元包括:第一至三分支分別與第一至三交流動力線L1-L3連線的空氣開關QF3,分別與空氣開關QF3中第一至三分支遠離第一至三交流動力線L1-L3的一端連線的觸點2KA,以及並聯在觸點2KA遠離空氣開關QF3一端的水泵M1與風機M3。QF3聯接中間繼電器2KA觸點,電源櫃水泵電機M12、散熱風機2FD;打開鑰匙開關1SA,電源櫃電源指示燈5HL亮,散熱風機2FD啟動,中間繼電器2KA線圈通電,主觸點2KA閉合,電源櫃水泵電機M1、散熱風機M2開始轉動工作。第六組空氣開關QF4單元包括:第一至三分支分別與第一至三交流動力線L1-L3連線的空氣開關QF4,空氣開關QF4遠離第一至三交流動力線的一端與工具機主電源連線;第七組空氣開關QF5單元包括:第一至三分支分別與第一至三交流動力線L1-L3連線的空氣開關QF5,空氣開關QF5遠離第一至三交流動力線的一端與控制電源連線;第八組開關電源FDPS-50BD單元包括:與第一交流動力線L1及中線N並聯的開關電源FDPS-50BD,開關電源FDPS-50BD遠離第一交流動力線L1及中線N的一端與電源控制板連線。主電路交流動力線L1、中線N一端並聯有開關電源FDPS-50BD,另一端聯接電源控制板輸入電路的5V2、SGND、+5V、GND、+15V、-15V端,;其中+15V和-15V由整流觸發板輸出一路到保護板,輸出穩定的+5V電源,為單片機部分提供工作電壓。FDPS-50DB是一個開關電源,用來輸出電源控制板需要的各種工作電源。從FDPS-50DB輸出穩定的+15V–15V、+5V(共地)及不穩壓的+5V(不共地)電源供給各部分工作電壓。其中+15V–15V、+5V(共地)分別給模擬部分供電,(不共地)的+5伏電源,為單片機部分提供工作電壓。
進一步地,在上述實施例中,上述控制電路包括:分別與主電路的第一交流動力線L1及中線並聯的控制線路L1及中線N,在控制線路L1上依次串聯有熔斷器FU1、總鑰匙開關1SA、短電弧電源開關2SA、交流接觸器常閉觸點13KA、總急停開關1SB、短電弧電源急停按鈕2SB、按鈕開關3SB、交流接觸器常閉觸點3KM、交流接觸器常閉觸點2KM與交流接觸器線圈1KM,以及與交流接觸器線圈1KM並聯的指示燈1HL。控制電路具有粗規準、半精規準、精規準控制功能、直選和可調控制功能、保護顯示控制功能、定時和累時控制功能、以及綜合保護控制功能。
在上述總鑰匙開關1SA與短電弧電源鑰匙開關2SA之間引出一條連線線,在該連線線與串聯在中線N上的熔斷器FU2之間依次並聯有第一至七支路,其中:第一支路包括串聯設定的過流保護繼電器常開觸點1J與過流保護指示燈7HL;第二支路包括串聯設定的過流預警保護繼電器常開觸點2J與過流預警指示燈8HL;第三支路包括串聯設定的缺相保護繼電器常開觸點3J與缺相保護指示燈9HL;第四支路包括串聯設定的過壓保護繼電器常開觸點4J與過壓保護指示燈10HL;第五支路包括串聯設定的欠水壓保護繼電器常開觸點5J與欠水壓保護指示燈11HL;第六支路包括串聯設定的過溫保護繼電器常開觸點6J與過溫保護指示燈12HL;第七支路包括串聯設定的蜂鳴預警保護繼電器常開觸點7J與蜂鳴器1FM。
在上述短電弧電源鑰匙開關2SA與交流接觸器常閉觸點13KA之間引出一條連線線,在該連線線與串聯在中線N上的熔斷器FU2之間依次並聯有第一至四支路,其中:第一支路包括串聯設定的定時器3KT常閉觸點、綜合保護繼電器常開觸點8J與交流接觸器線圈13KA;第二支路包括並聯設定的交流接觸繼電器線圈2KA與電源指示燈5HL;第三支路包括累時器線圈2KT;第四支路包括定時器線圈3KT。
在上述短電弧電源急停按鈕2SB與常開觸點3SB之間引出一條連線線,依次並聯有第一至五支路,其中第二至五支路並聯在該連線線與串聯在中線N上的熔斷器FU2之間;具體地:第一支路包括與常開觸點3SB並聯設定的短電弧電源粗加工啟動按鈕開關4SB及常開觸點1KM;第二支路包括串聯設定的短電弧電源半精加工啟動按鈕開關5SB、交流接觸器常閉觸點3KM、交流接觸器常閉觸點1KM與交流接觸器線圈2KM,與短電弧電源半精加工啟動按鈕開關5SB並聯設定的短電弧電源半精加工啟動按鈕開關6SB及交流接觸繼電器常開觸點2KM,以及與交流接觸繼電器線圈2KM並聯的指示燈2HL;第三支路包括串聯設定的短電弧電源精加工啟動按鈕開關7SB、交流接觸器常閉觸點2KM、交流接觸器常閉觸點1KM與交流接觸器線圈3KM,與短電弧電源精加工啟動按鈕開關7SB並聯設定的短電弧電源精加工啟動按鈕開關8SB及交流接觸繼電器常開觸點4KM,以及與交流接觸繼電器線圈3KM並聯的指示燈3HL;第四支路包括旋轉開關3SA,旋轉開關3SA扳動到直選檔時與中間繼電器線圈1KA串聯,中間繼電器線圈1KA與指示燈4HL並聯,旋轉開關3SA扳動到可調檔時掛空;第五支路包括串聯的中間繼電器常開觸點1KA與交流接觸繼電器線圈4KM。與常開觸點5SB並聯的常開觸點6SB、常開觸點2KM,與常開觸點5SB串聯的常閉觸點3KM、常閉觸點1KM、交流接觸繼電器線圈2KM,和與交流接觸繼電器線圈2KM並聯的指示燈2HL;與常開觸點7SB並聯的短電弧電源精加工啟動按鈕開關8SB、常開觸點3KM,與常開觸點7SB串聯的常閉觸點2KM、常閉觸點1KM、交流接觸繼電器線圈3KM,和與交流接觸繼電器線圈3KM並聯的短電弧電源工作在精加工時提供指示的信號燈3HL;旋轉開關3SA短電弧電源直選可調選擇,中間繼電器1KA短電弧電源工作在直選時控制4KM提供主電源、切斷整流脈衝變壓器板的供電電源,信號燈4HL短電弧電源工作在直選時提供指示;1KA、交流接觸器4KM,4KM短電弧電源工作在直選時為1KT提供主電源;定時器3KT的常閉觸點、綜合保護小型繼電器J8的常開觸點8J;按鈕開關21SB保護復位(電源櫃);1KA(87、89);13KA(86、87);起動按鈕SB2和交流接觸器控制線圈KA,控制線圈KA的常開觸點與起動按鈕SB2並聯在一起,打開鑰匙開關1SA,電源櫃電源指示燈5HL亮,散熱風機2FD啟動,中間繼電器2KA線圈通電,主觸點11KA閉合,電源櫃水泵電機M12開始轉動。選擇電源控制方式,若電源控制方式開關3SA置於直選狀態,則電源櫃電源直選指示燈4HL亮,同時中間繼電器1KA線圈通電,其常開觸點1KA閉合,交流接觸器4KM線圈通電,主觸點4KM閉合,短接由KP1-KP6組成的調壓電路,使380伏進線電源直接加到IKM、2KM、3KM的進線端,完成電源直選功能。同時1KA的常閉觸點1KA斷開,切斷短電弧電源整流觸發板上的移相控制電壓。若電源控制方式開關3SA置於可調狀態,則因1KA、4KM線圈因無電而保持常態,380伏進線電源通過由KP1-KP6組成的調壓電路,加到IKM、2KM、3KM的進線端,這樣電源櫃的輸出電壓就完全由調壓線路控制。預置最大工作電流和工作電壓:調節W10可預置最大工作電流。調節W11可預置最大工作電壓。選擇電源規準,選粗加工規種時,按下啟動按鈕3SB,交流接觸器1KM線圈通電,常開觸點1KM閉合自鎖,主觸點1KM閉合,接通1T的粗規準抽頭,電源櫃輸出粗規準加工電壓,同時粗加工規種指示1HL亮。若要換電源規準或停止電源,按下停止按鈕1SB,則1KM線圈斷電,主觸點斷開,斷開主變壓器T的粗規準抽頭,同時粗加工規種指示1HL滅。(半精加工及精加工和粗加工的控制原理一樣,可參考粗加工)。有關可控矽反並聯調壓線路的工作原理,在此不作詳述,可參照有關書籍及三相整流觸發板KCZ-6C生產廠家的產品使用說明書。定時器2KT(TR641S)和累時器3KT(BZ-142)電路:累時器3KT的電源接在電源櫃的控制電源上,只要一打開電源櫃鑰匙開關2SA,累時器3KT(BZ-142)即開始記錄工作時間。定時器2KT(TR641S)的控制是,其電源直接接在電源櫃的控制電源上,其常閉觸點3KT和綜合保護繼電器8J的常開觸點串聯,正常情況下,8J吸合,定時器2KT的常閉觸點保持常態,到了預定的時間後,定時器2KT內的繼電器吸合,常閉觸點3KT斷開,切斷13KA的電源通路,使電源櫃的電源規準選擇控制電源切斷,無法工作。外引的繼電器觸點插頭為備用,當定時器2KT到預定時間起控後,如需恢復工作,可以短接,即可恢復正常工作。
進一步地,在上述實施例中,上述保護電路包括一次過流保護單元、二次過流保護單元、過壓保護單元、欠水壓保護單元、過溫保護單元與缺相保護單元。其中,過溫保護單元包括感測器。保護電路具有過流、過壓、欠水壓、過溫、缺相、過流蜂鳴報警及保護輸出功能。具體地,參見圖3與圖4:一次過流保護單元:從主電路交流動力線L1、L2、L3過來,通過用於檢測進線交流電流的電流互感器2TA、3TA、4TA的一次電流過載保護電流信號輸出為A1、A2、A3,其中A1連線一次過流保護電流取樣整流二極體D1的陽極和一次過流保護電流取樣整流二極體D4的陰極,A2連線一次過流保護電流取樣整流二極體D2的陽極和一次過流保護電流取樣整流二極體D5的陰極,A3連線一次過流保護電流取樣整流二極體D3的陽極和一次過流保護電流取樣整流二極體D6的陰極;二極體D1、二極體D2、二極體D3的出線端和二極體D4、二極體D5、二極體D6的進線端分別連線I+\I-,同時並聯有一次過流保護濾波電容C1,一次過流保護負載電阻R9,一次工作過電流設定調節用的多圈精密電位器W9,從電位器W9輸出至IC2-d的同相端(+);二極體D4、二極體D5、二極體D6、濾波電容C1、電阻R9、電位器W9一端接地,另一端連線限流電阻R11、限流電阻R10,限流電阻R10一端連線開關電源的+15V,另一端連線IC2-d的反相輸入端(-),從IC2-d輸出端連線限流電阻R12、一次過流指示用發光二極體LED4,至抗干擾隔離用光電耦合器GO4輸入端,光電耦合器GO4輸入端另一端接地;光電耦合器GO4輸出一端接共地,另一端輸出連線IC4(89C2051)的輸入端P3.2引腳,當電流達到預設定值時,電流信號觸發單片機內IC4(89C2051)的電流120%或過電流150%程式,在觸發單片機IC4(89C2051)的P1.7、P1.6、P1.1引腳輸出低電平,三極體Q1、三極體Q2、三極體Q7導通,繼電器1J,2J,7J導通,繼電器2J的常開觸點2J閉合,接通過流120%指示燈HL6短電弧電源櫃過流報警的信號燈6HL,發出電流120%指示;繼電器1J的常開觸點1J閉合,接通過流指示燈HL7短電弧電源櫃過流報警的信號燈7HL,發出過流120%指示。繼電器7J的常開觸點7J閉合,接通蜂鳴報警繼電器線圈,發出報警信號。同時在P1.0腳輸出低電平,Q8導通,繼電器8J導通,8J的常開觸點閉合,電源櫃綜合保護用的中間繼電器13KA線圈得電吸合,電源櫃綜合保護用的中間繼電器13KA的一組常閉觸點斷開,切斷短電弧電源規種選擇的控制電源,電源櫃綜合保護用的中間繼電器13KA的另一組常閉觸點斷開切斷短電弧電源整流觸發板上的移相控制電壓,而保證在出現過流120%時,鎖定操作控制,防止事故發生。在出現電流120%時,發出六秒聲光報警信號,提醒操作人員注意。一次過流保護電路與二次過流保護電路在單片機IC4(89C2051)按照預存的程式巡迴檢測是否出現一次或二次過流,哪一個保護先檢測到,哪一個保護立刻啟動相應程式,作出保護。同時鎖定現場,發出報警信號,提醒操作人員去處理。
二次過流保護單元:從分流器1FL上來的75毫伏電壓信號-A經由偏置電阻R2至IC1(??A741)的(–)反相輸入端,\反饋電阻R3以IC1(??A741)組成的運算放大器放大至0到10伏左右,從IC2(LM324)的6腳輸出,分為四路,第一路經電阻R4直接輸出,作為電流反饋的電源輸入。第二路經電位器W2輸出送至工作設定開關8SA作為工作電流顯示,同時保證顯示電流與起控電流一致,第三、四路均是IC2(LM324)的6腳對地接的電位器,從電位器W3\W4的中心頭輸出至IC3-1,IC3-2組成的對應的比較器線路,作為比較電壓,同電位器W5送來的基準電壓作比較,當比基準電壓高時,在比較器相應的輸出端輸出低電平,發光二極體LED11,發光二極體LED2發光,同時光電藕合器GO1,GO2導通,其P3.4腳導通,觸發單片機內IC4(89C2051)的過流150%或過流120%程式,在P1.7,P1.6,P1.1腳輸出低電平,Q1,Q2,Q7導通,繼電器1J,2J,7J導通,繼電器1J的常開觸點1J閉合,接通過流指示燈HL7,發出過流150%指示,繼電器2J的常開觸點2J閉合,接通過流120%指示燈HL6,發出過流120%指示。繼電器7J的常開觸點7J閉合,接通蜂鳴報警繼電器線圈,發出報警信號。同時在P1.0腳輸出低電平,Q8導通,繼電器8J導通,8J的常開觸點閉合,電源櫃綜合保護用的中間繼電器13KA線圈得電吸合,13KA的一組常閉觸點斷開,切斷短電弧電源規種選擇的控制電源,電源櫃綜合保護用的中間繼電器13KA的另一組常閉觸點斷開,切斷短電弧電源整流觸發板上的移相控制電壓,而保證在出現過流150%時,鎖定操作控制,防止事故發生。在出現過流120%時,發出六秒聲光報警信號,提醒操作人員注意。從分流器1FL上來的75毫伏電壓信號+A經由偏置電阻R1至運算放大器IC1(??A741)的(+)同相輸入端;輸出端分別為第一路至工作電流濾波電容C7,並接地;第二路至反饋電阻R3;第三路至多圈精密電位器W2,工作電流顯示調節和串聯的多圈精密電位器W3,工作電流過流預警設定調節;多圈精密電位器W4,工作電流過流設定調節;至IC2(LM324)多圈精密電位器W0,調試用,調節可輸出75毫伏電壓信號;多圈精密電位器W1,??A741調0用;多圈精密電位器W5,工作電流設定顯示調節。+15伏濾波電容C5;+15伏濾波電容C6;分壓電阻R01;復位電阻R02;工作電壓分壓電阻R5;限流電阻R6;限流電阻R7;光電耦合器GO1,抗干擾隔離用;光電耦合器GO2,抗干擾隔離用;過流指示用發光二極體LED1;過流預警指示用發光二極體LED2。
過壓保護單元:從陽極上送來的工作電壓信號經電阻R5降壓後分三路,第一路輸出作為電壓反饋信號的輸入端,第二路經電位器W7輸出送至工作設定開關9SA作為工作電壓顯示,第三路經電位器W8送至由IC2-3組成的比較器線路,作為比較電壓,同電位器W11送來的基準電壓作比較,當比基準電壓高時,在比較器相應的輸出端輸出低電平,發光二極體LED03發光,同時光電藕合器GO3導通,其單片機IC4(89C2051)3.4腳導通,觸發單片機IC4(89C2051)內的過壓保護程式,在單片機IC4(89C2051)P1.5、P1.1腳輸出低電平,Q4、Q7導通,繼電器4J、7J導通,繼電器4J的常開觸點閉合,接通過壓指示燈HL10,發出過壓指示。繼電器7J的常開觸點7J閉合,接通蜂鳴報警繼電器線圈,發出報警信號。同時單片機IC4(89C2051)在P1.0腳輸出低電平,Q8導通,繼電器8J導通,8J的常開觸點閉合,電源櫃綜合保護用的中間繼電器13KA線圈得電吸合,電源櫃綜合保護用的中間繼電器13KA的一組常閉觸點斷開,切斷短電弧電源規種選擇的控制電源,電源櫃綜合保護用的中間繼電器13KA的另一組常閉觸點斷開,切斷短電弧電源整流觸發板上的移相控制電壓,從而保證在出現過壓時,鎖定操作控制,防止事故發生。
欠水壓保護單元:由水壓控制器來的電信號,經欠水壓濾波電容C9濾波,再經限流電阻R17至欠水壓指示用發光二極體LED6,至抗干擾隔離用的光電耦合器GO6,光電耦合器GO6的另一輸入端接地;光電耦合器GO6輸出端一端接地,輸出端另一端接IC4(89C2051)的P3.4引腳輸入端,當出現欠水壓時,水壓控制器的常閉觸點因水壓低會從正常水壓時的閉合變為斷開,發光二極體LED5發光,同時光電藕合器GO6導通,其P3.4腳導通,觸發單片機IC4(89C2051)內的欠水壓保護程式P1.3引腳(輸出低電平)經15號線至限流電阻1R9,再至三極體Q5基極,三極體Q5的集電極接地,發射極接並聯的三電路:第一組為欠水壓指示用發光二極體1LED5與限流電阻1R10串聯,第二組為繼電器5J線圈,第三組為繼電器保護二極體1D6,三組並聯輸出;1P1.0腳輸出低電平,三極體Q5、三極體Q7導通,(三極體Q5用於驅動繼電器5J、三極體Q7用於驅動繼電器7J),繼電器5J,7J導通,繼電器5J的常開觸點5J閉合,接通欠水壓指示燈HL11(短電弧電源櫃欠水壓報警用的信號燈HL11),短電弧電源櫃欠水壓報警,發出欠水壓指示。繼電器7J的常開觸點7J閉合,接通蜂鳴報警繼電器線圈,發出報警信號。同時在P1.0腳輸出低電平,三極體Q8導通,繼電器8J導通,8J的常開觸點閉合,電源櫃綜合保護用的中間繼電器13KA線圈得電吸合,電源櫃綜合保護用的中間繼電器13KA的一組常閉觸點斷開,切斷短電弧電源規準選擇的控制電源,電源櫃綜合保護用的中間繼電器13KA的另一組常閉觸點斷開切斷短電弧電源整流觸發板上的移相控制電壓,從而保證在出現欠水壓時,鎖定操作控制,防止事故發生。
過溫保護單元:將溫度感測器PT100的感測器探棒插入主變壓器T的溫度檢測點並固定,感測器探棒表面用絕緣紙與變壓器T隔離,感測器PT100的兩根電信號線分別與溫控儀TE7-RB10的15、16接線端子相連線,採用繼電器常開觸點開關輸出,從溫度感測器BT100過來的電信號,經溫控儀TE7-RB10對主變壓器T的繞組溫度進行監測;當出現過溫時,溫控儀TE7-RB10常開觸點會變為閉合,對應的發光二極體LED14,同時光電藕合器GO5導通,其IC4(89C2051)的P3.4腳導通,觸發單片機IC4(89C2051)內的過溫,在IC4(89C2051)P1.3,P1.0腳輸出低電平,Q4,Q7導通,繼電器4J,7J導通,繼電器J4的常開觸點4J閉合,接通過溫指示燈HD10,發出過溫指示。繼電器7J的常開觸點7J閉合,接通蜂鳴報警繼電器線圈,發出報警信號。同時在IC4(89C2051)P1.0腳輸出低電平,Q8導通,繼電器8J導通,8J的常開觸點閉合,電源櫃綜合保護用的中間繼電器13KA線圈得電吸合,電源櫃綜合保護用的中間繼電器13KA的一組常閉觸點斷開,切斷短電弧電源規準選擇的控制電源,電源櫃綜合保護用的中間繼電器13KA的另一組常閉觸點斷開切斷短電弧電源整流觸發板上的移相控制電壓,從而保證在出現過溫時,鎖定操作控制,防止事故發生。
缺相保護單元:缺相保護電路是利用三相電源缺相或電壓不平衡時其連成星型電路的星點對中電壓不為零設計。即第四組相線L1、相線L2、相線L3、中線N一端並聯有QF2,QF2另一端聯接CF6B-5A可控矽控制器;從QF2另一端聯接過來的A、B、C、N分別連線限流電阻R13、限流電阻R14、限流電阻R15,再並聯輸出至缺相保護整流二極體D8和缺相保護整流二極體D7的一端,二極體D8另一端串聯限流電阻R16和斷相保護指示用發光二極體LED5,發光二極體LED5另一端連線抗干擾隔離用光電耦合器GO5輸入端,輸出端另一端接IC4(89C2051)的P3.7引腳輸入端,當出現斷相時發光二極體LED5發光,同時光電藕合器GO5導通,其IC4(89C2051)的3.7腳導通,觸發單片機IC4(89C2051)內的缺相保護程式,在P1.5、P1.1腳輸出低電平,三極體Q3、三極體Q7導通(三極體Q3用於驅動繼電器、三極體Q7用於驅動繼電器7J),與之連線的繼電器3J、7J導通,繼電器J3的常開觸點3J閉合,接通缺相指示燈9HD,發出缺相指示,繼電器7J的常開觸點J10閉合,接通蜂鳴報警繼電器線圈,發出報警信號。同時在P1.0腳輸出低電平,Q8導通,繼電器8J導通,8J的常開觸點閉合,電源櫃綜合保護用的中間繼電器13KA線圈得電吸合,13KA的一組常閉觸點斷開,切斷短電弧電源規種選擇的控制電源,13KA的另一組常閉觸點斷開切斷短電弧電源整流觸發板上的移相控制電壓,從而保證在出現缺相時,鎖定操作控制,防止事故發生。
中線N分別連線缺相保護整流二極體D7的一端和光電耦合器GO6的另一輸入端,在缺相保護整流二極體D7和光電耦合器GO6之間並聯有缺相保護濾波電容C2;光電耦合器GO6的另一輸出端連線共地。
進一步地,在上述實施例中,顯示電路包括工作電流顯示單元、工作電壓顯示單元和電源溫度顯示單元。具體地,可參見圖3與圖4(圖4為圖3中電源控制板部分的具體電路原理示意圖):工作電流顯示:I工顯工作電流顯示通過工作電流顯示調節用的多圈精密電位器W2,保證顯示的工作電流與起控的過流顯示一致,I設顯過流設定電流顯示通過工作電流設定顯示調節用的多圈精密電位器W5,調節過流設定電流值,並在工作電流表(3PA)上顯示,工作電流顯示與實際工作電流同步。
工作電壓顯示:V工顯工作電壓顯示調節多圈精密電位器W6,工作電壓顯示與實際工作電壓同步,V設顯工作電壓設定顯示調節多圈精密電位器W8,工作電壓顯示與實際工作電壓同步,調節時可以直接從表上直接讀出。主電路交流動力線L2上串有電流互感器1TA:電流互感器1TA用於檢測進線交流電流,為1PA電流表提供儀表電流信號,1PA電流表用於顯示進線交流電流;三相電壓轉換開關KK上的1、3號接線端子,5、7號接線端子,9、11號接線端子分別與熔斷器FU4、熔斷器FU5、熔斷器FU6的一端連線,熔斷器FU4、熔斷器FU5、熔斷器FU6的另一端與交流動力線L1、L2、L3連線;電壓轉換開關KK的2號與12號端子接1PV電壓表,並且依圖2、6、10號端子相連線,4、8、12號端子相連線;1PV電壓表一端接N,另一端接L,轉動電壓轉換開關KK時,轉動到L1、L2、L3的哪一交流動力線,顯示的就是這一L1、L2、L3中的交流動力線的進線電壓數值,1PV電壓表用於檢測進線交流電壓,轉動電壓轉換開關KK可以依次檢測和顯示進線交流線L1、L2、L3電壓數值,查看交流動力線L1、L2、L3三相是否平衡;輸入電流表顯示:輸入電流表顯示的兩個接線端3號線、N號線分別與控制電路的3號線和N號線連線,輸入電壓為220;輸入電壓表顯示:輸入電壓顯示錶顯示的兩個接線端3號線、N號線分別與控制電路的3號線和N號線連線,輸入電壓為220;工作電流設定顯示調節用的多圈精密電位器W5,工作電流過流設定調節用的多圈精密電位器W4,工作電流過流預警設定調節用的多圈精密電位器W3,多圈精密電位器W0,調試用,調節可輸出75毫伏電壓信號;多圈精密電位器W1,??A741調0用;多圈精密電位器W9,一次工作過電流設定調節;聲光報警輸出指示用發光二極體1LED7;電源正常工作指示用發光二極體1LED8。V工顯通過,多圈精密電位器W6,工作電壓顯示調節;多圈精密電位器W7,工作電壓設定調節;預置最大工作電流和工作電壓,調節W10可預置最大工作電流。調節W11可預置最大工作電壓。
選擇電源規準:選粗加工規種時,按下啟動按鈕3SB,交流接觸器1KM線圈通電,常開觸點1KM閉合自鎖,主觸點1KM閉合,接通1T的粗規準抽頭,電源櫃輸出粗規準加工電壓,同時粗加工規種指示1HL亮。若要換電源規準或停止電源,按下停止按鈕1SB,則1KM線圈斷電,主觸點斷開,斷開主變壓器T的粗規準抽頭,同時粗加工規種指示1HL滅。(半精加工及精加工和粗加工的控制原理一樣,可參考粗加工)。
保護板調試步驟:短接電路板上的“+A、-A”端,然後調節W1,使2PA、3PA顯示值為0。將電流預置開關8SA置“預置”側,順時針將最大工作電流預置電位器W10旋到頭,然後調節W5使2PA、3PA顯示電源櫃最大輸出電流值。從電路板的“+A、-A”端輸入標準的75毫伏電壓信號,然後調節W2使2PA、3PA顯示配用分流器的額定電流值。
過流150%整定,先將電流預置開關8SA置“預置”側,調節最大工作電流預置電位器W10,使2PA、3PA顯示電源櫃額定輸出電流值,再將電流預置開關8SA置“工作”側,從電路板的“+A、-A”端輸入可調的0-75毫伏電壓信號,當2PA、3PA顯示值為預置值的150%時,調節W4使LED1亮,過流保護電路動作。
過流120%整定,先將電流預置開關8SA置“預置”側,調節工作電流預置電位器W10,使2PA、3PA顯示電源櫃額定輸出電流值,再將電流預置開關8SA置“工作”側,從電路板的“+A、-A”端輸入可調的0-75毫伏電壓信號,當2PA、3PA顯示值為預置值的120%時,調節W4使LED1亮,過流預警120%保護電路動作。
過壓整定,先將電壓預置開關9SA置“預置”側,順時針將電壓預置電位器W11旋到頭,然後調節W8使2PV、3PV顯電源櫃最大輸出電壓值,再將電壓預置開關9SA置“工作”側,從電路板的“V工進”端輸入48伏電壓信號,然後調節W6使2PV、3PV顯示+48伏電壓值當2PV、3PV顯示值和預置值一樣時,調節W7使LED3亮,過壓保護電路動作。
主變壓器T一次側過流整定,在短電弧電源工作在粗規種時,人為加大縱向進給量,使短電弧電源短時超負荷運行,調節W4使主變壓器T一次側電流達到額定值110%時LED1亮,主變壓器T一次側過流保護電路動作。主變壓器T一次側過溫整定,調節XMT,使溫控表在設定溫度為變壓器最大工作溫度時輸出報警信號,主變壓器T一次側過溫保護電路動作。欠水壓整定,調節YWK,使水壓表在低於設定水壓時輸出報警信號,欠水壓保護電路動作。
保護輸出部分電路:這部分的電路主要由單片機(89C2051)組成,上電復位後,按照預存的程式,單片機89C2051開始巡迴檢測是否出現過流、過壓、過溫、缺相、欠水壓、及短時過載(即過流120%),一旦出現異常,立刻啟動相應程式,作出保護。同時鎖定現場,發出報警信號,提醒操作人員去處理。
整流觸發板移相電壓輸出部分電路:由IC1(??A741)組成的比例放大器主要功能是為整流觸發板提供移相電壓,當正常工作時由調功電位器W11,電壓反饋電位器W12,電流反饋電位器W13三路電壓信號作運算合成信號IC1(??A741)比例放大後IC1(??A741)的6引腳輸出,經電阻R23限流後輸出作為整流觸發板的移相電壓。
控制板電路:整個控制電路除整流觸發板外,做成一塊印刷電路板結構從功能上講分為電源部分、保護部分、整流觸發板移相電壓輸出部分。
電源部分工作電路:主電路交流動力線L1、中線N一端並聯有開關電源FDPS-50BD,另一端聯接電源控制板輸入電路的5V2、SGND、+5V、GND、+15V、-15V端,;其中+15V和-15V由整流觸發板輸出一路到保護板,輸出穩定的+5伏電源,為單片機部分提供工作電壓。
另外,需要說明的是圖4中右上角控制板部分,是圖3控制板電路的一種方式,並不是唯一的布線製作,該線路板(圖5)也可以採用不同的布線接線方式。
綜上所述,該發明各實施例的短電弧切削設備用電源裝置,由於包括主電路,以及與主電路的電源線並聯設定的控制電路、保護電路與顯示電路,以實現控制精準和效率高的優點。

榮譽表彰

2017年12月11日,《一種短電弧切削設備用電源裝置》獲得第十九屆中國專利優秀獎。
所述控制電路包括:分別與主電路的第一交流動力線L1及中線並聯的控制線路L1及中線N,在控制線路L1上依次串聯有熔斷器FU1、總鑰匙開關1SA、短電弧電源開關2SA、交流接觸器常閉觸點13KA、總急停開關1SB、短電弧電源急停按鈕2SB、按鈕開關3SB、交流接觸器常閉觸點3KM、交流接觸器常閉觸點2KM與交流接觸器線圈1KM,以及與交流接觸器線圈1KM並聯的指示燈1HL。
在所述總鑰匙開關1SA與短電弧電源鑰匙開關2SA之間引出一條連線線,在該連線線與串聯在中線N上的熔斷器FU2之間依次並聯有第一至七支路,其中:第一支路包括串聯設定的過流保護繼電器常開觸點1J與過流保護指示燈7HL;第二支路包括串聯設定的過流預警保護繼電器常開觸點2J與過流預警指示燈8HL;第三支路包括串聯設定的缺相保護繼電器常開觸點3J與缺相保護指示燈9HL;第四支路包括串聯設定的過壓保護繼電器常開觸點4J與過壓保護指示燈10HL;第五支路包括串聯設定的欠水壓保護繼電器常開觸點5J與欠水壓保護指示燈11HL;第六支路包括串聯設定的過溫保護繼電器常開觸點6J與過溫保護指示燈12HL;第七支路包括串聯設定的蜂鳴預警保護繼電器常開觸點7J與蜂鳴器1FM。
在所述短電弧電源鑰匙開關2SA與交流接觸器常閉觸點13KA之間引出一條連線線,在該連線線與串聯在中線N上的熔斷器FU2之間依次並聯有第一至四支路,其中:第一支路包括串聯設定的定時器3KT常閉觸點、綜合保護繼電器常開觸點8J與交流接觸器線圈13KA;第二支路包括並聯設定的交流接觸繼電器線圈2KA與電源指示燈5HL;第三支路包括累時器線圈2KT;第四支路包括定時器線圈3KT。
在所述短電弧電源急停按鈕2SB與常開觸點3SB之間引出一條連線線,依次並聯有第一至五支路,其中第二至五支路並聯在該連線線與串聯在中線N上的熔斷器FU2之間;具體地:第一支路包括與常開觸點3SB並聯設定的短電弧電源粗加工啟動按鈕開關4SB及常開觸點1KM;第二支路包括串聯設定的短電弧電源半精加工啟動按鈕開關5SB、交流接觸器常閉觸點3KM、交流接觸器常閉觸點1KM與交流接觸器線圈2KM,與短電弧電源半精加工啟動按鈕開關5SB並聯設定的短電弧電源半精加工啟動按鈕開關6SB及交流接觸繼電器常開觸點2KM,以及與交流接觸繼電器線圈2KM並聯的指示燈2HL;第三支路包括串聯設定的短電弧電源精加工啟動按鈕開關7SB、交流接觸器常閉觸點2KM、交流接觸器常閉觸點1KM與交流接觸器線圈3KM,與短電弧電源精加工啟動按鈕開關7SB並聯設定的短電弧電源精加工啟動按鈕開關8SB及交流接觸繼電器常開觸點4KM,以及與交流接觸繼電器線圈3KM並聯的指示燈3HL;第四支路包括旋轉開關3SA,旋轉開關3SA扳動到直選檔時與中間繼電器線圈1KA串聯,中間繼電器線圈1KA與指示燈4HL並聯,旋轉開關3SA扳動到可調檔時掛空;第五支路包括串聯的中間繼電器常開觸點1KA與交流接觸繼電器線圈4KM。
所述保護電路包括一次過流保護單元、二次過流保護單元、過壓保護單元、欠水壓保護單元、過溫保護單元與缺相保護單元。所述過溫保護單元包括感測器。所述顯示電路包括工作電流顯示單元、工作電壓顯示單元和電源溫度顯示單元。

改善效果

《一種短電弧切削設備用電源裝置》各實施例的短電弧切削設備用電源裝置,由於包括主電路,以及與主電路的電源線並聯設定的控制電路、保護電路與顯示電路,以實現控制精準和效率高的優點。

附圖說明

圖1為根據《一種短電弧切削設備用電源裝置》短電弧切削設備用電源裝置中主電路的工作原理示意圖;
圖2為根據該發明短電弧切削設備用電源裝置中控制電路、時間累計及定時電路的工作原理示意圖;
圖3與圖4為根據該發明短電弧切削設備用電源裝置中保護電路與顯示電路及溫度感測保護電路的工作原理示意圖;
圖5為根據該發明短電弧切削設備用電源裝置中電源控制板的製作板圖。

技術領域

《一種短電弧切削設備用電源裝置》涉及短電弧切削設備,具體地,涉及一種短電弧切削設備用電源裝置。

權利要求

1.《一種短電弧切削設備用電源裝置》包括主電路,以及與所述主電路的電源線並聯設定的控制電路、保護電路、時間累計及定時電路與顯示電路;所述主電路包括第一至三交流動力線L1-L3與中線N,所述第一至三交流動力線L1-L3與中線N的第一連線端與交流動力電源連線,第一至三交流動力線L1-L3的第二連線端分別與空氣開關QF1中第一至三分支的第一連線端串聯;在所述空氣開關QF1中相應分支的第二連線端、和/或中線N的第二連線端,依次並聯有:第一組電流互感器1TA單元,第二電流互感器2TA、3TA與4TA單元,第三組脈衝寬度控制及調壓單元,第四組空氣開關QF2單元,第五組空氣開關QF3單元,第六組空氣開關QF4單元,第七組空氣開關QF5單元,以及第八組開關電源FDPS-50BD單元;所述控制電路包括:分別與主電路的第一交流動力線L1及中線並聯的控制線路L1及中線N,在控制線路L1上依次串聯有熔斷器FU1、總鑰匙開關1SA、短電弧電源開關2SA、交流接觸器常閉觸點13KA、總急停開關1SB、短電弧電源急停按鈕2SB、按鈕開關3SB、交流接觸器常閉觸點3KM、交流接觸器常閉觸點2KM與交流接觸器線圈1KM,以及與交流接觸器線圈1KM並聯的指示燈1HL;所述保護電路包括一次過流保護單元、二次過流保護單元、過壓保護單元、欠水壓保護單元、過溫保護單元與缺相保護單元。
2.根據權利要求1所述的短電弧切削設備用電源裝置,其特徵在於,所述第一組電流互感器1TA單元包括:串聯在第二交流動力線L2上的電流互感器1TA,與電流互感器1TA串聯的電流表1PA,與電流表1PA並聯的電壓表1PV,與電壓表1PV並聯的電壓轉換開關KK,分別與電壓轉換開關KK中的第一至三分支串聯的第一至三熔斷器FU4-FU6,第一至三熔斷器FU4-FU6遠離電壓轉換開關KK的一端分別與第一至三交流動力線L1-L3連線;第二組電流互感器2TA、3TA與4TA單元包括:分別串聯在第一至三交流動力線L1-L3上的電流互感器2TA、3TA與4TA,電流互感器2TA、3TA與4TA的第一端分別輸出保護電路的過載保護電流信號A1-A3、第二端相互連線;第三組脈衝寬度控制及調壓單元包括:分別與第一至三交流動力線L1-L3連線的第一至三雙晶閘管模組MTC1-MTC3,以及分別並聯在第一至三雙晶閘管模組MTC1-MTC3遠離第一至三交流動力線L1-L3一端的主變壓器T與調壓模組;第四組空氣開關QF2單元包括:第一至三分支分別與第一至三交流動力線L1-L3連線的空氣開關QF2,以及與空氣開關QF2遠離第一至三交流動力線L1-L3的一端連線的可控矽控制器CF6B-5A;第五組空氣開關QF3單元包括:第一至三分支分別與第一至三交流動力線L1-L3連線的空氣開關QF3,分別與空氣開關QF3中第一至三分支遠離第一至三交流動力線L1-L3的一端連線的觸點2KA,以及並聯在觸點2KA遠離空氣開關QF3一端的水泵M1與風機M3;第六組空氣開關QF4單元包括:第一至三分支分別與第一至三交流動力線L1-L3連線的空氣開關QF4,空氣開關QF4遠離第一至三交流動力線的一端與工具機主電源連線;第七組空氣開關QF5單元包括:第一至三分支分別與第一至三交流動力線L1-L3連線的空氣開關QF5,空氣開關QF5遠離第一至三交流動力線的一端與控制電源連線;第八組開關電源FDPS-50BD單元包括:與第一交流動力線L1及中線N並聯的開關電源FDPS-50BD,開關電源FDPS-50BD遠離第一交流動力線L1及中線N的一端與電源控制板連線。
3.根據權利要求1所述的短電弧切削設備用電源裝置,其特徵在於,在所述總鑰匙開關1SA與短電弧電源鑰匙開關2SA之間引出一條連線線,在該連線線與串聯在中線N上的熔斷器FU2之間依次並聯有第一至七支路,其中:第一支路包括串聯設定的過流保護繼電器常開觸點1J與過流保護指示燈7HL;第二支路包括串聯設定的過流預警保護繼電器常開觸點2J與過流預警指示燈8HL;第三支路包括串聯設定的缺相保護繼電器常開觸點3J與缺相保護指示燈9HL;第四支路包括串聯設定的過壓保護繼電器常開觸點4J與過壓保護指示燈10HL;第五支路包括串聯設定的欠水壓保護繼電器常開觸點5J與欠水壓保護指示燈11HL;第六支路包括串聯設定的過溫保護繼電器常開觸點6J與過溫保護指示燈12HL;第七支路包括串聯設定的蜂鳴預警保護繼電器常開觸點7J與蜂鳴器1FM。
4.根據權利要求1所述的短電弧切削設備用電源裝置,其特徵在於,在所述短電弧電源鑰匙開關2SA與交流接觸器常閉觸點13KA之間引出一條連線線,在該連線線與串聯在中線N上的熔斷器FU2之間依次並聯有第一至四支路,其中:第一支路包括串聯設定的定時器3KT常閉觸點、綜合保護繼電器常開觸點8J與交流接觸器線圈13KA;第二支路包括並聯設定的交流接觸繼電器線圈2KA與電源指示燈5HL;第三支路包括累時器線圈2KT;第四支路包括定時器線圈3KT。
5.根據權利要求1所述的短電弧切削設備用電源裝置,其特徵在於,在所述短電弧電源急停按鈕2SB與常開觸點3SB之間引出一條連線線,依次並聯有第一至五支路,其中第二至五支路並聯在該連線線與串聯在中線N上的熔斷器FU2之間;具體地:第一支路包括與常開觸點3SB並聯設定的短電弧電源粗加工啟動按鈕開關4SB及常開觸點1KM;第二支路包括串聯設定的短電弧電源半精加工啟動按鈕開關5SB、交流接觸器常閉觸點3KM、交流接觸器常閉觸點1KM與交流接觸器線圈2KM,與短電弧電源半精加工啟動按鈕開關5SB並聯設定的短電弧電源半精加工啟動按鈕開關6SB及交流接觸繼電器常開觸點2KM,以及與交流接觸繼電器線圈2KM並聯的指示燈2HL;第三支路包括串聯設定的短電弧電源精加工啟動按鈕開關7SB、交流接觸器常閉觸點2KM、交流接觸器常閉觸點1KM與交流接觸器線圈3KM,與短電弧電源精加工啟動按鈕開關7SB並聯設定的短電弧電源精加工啟動按鈕開關8SB及交流接觸繼電器常開觸點4KM,以及與交流接觸繼電器線圈3KM並聯的指示燈3HL;第四支路包括旋轉開關3SA,旋轉開關3SA扳動到直選檔時與中間繼電器線圈1KA串聯,中間繼電器線圈1KA與指示燈4HL並聯,旋轉開關3SA扳動到可調檔時掛空;第五支路包括串聯的中間繼電器常開觸點1KA與交流接觸繼電器線圈4KM。
6.根據權利要求1所述的短電弧切削設備用電源裝置,其特徵在於,所述過溫保護單元包括感測器。
7.根據權利要求1所述的短電弧切削設備用電源裝置,其特徵在於,所述顯示電路包括工作電流顯示單元、工作電壓顯示單元和電源溫度顯示單元。

實施方式

如圖1-圖4所示,該實施例包括主電路,以及與主電路的電源線並聯設定的控制電路、保護電路、時間累計及定時電路與顯示電路。主電路具有進線交流電流信號顯示電路功能、主變壓器T一次變壓二次整流功能、一次雙晶閘管模組脈衝寬度調節及電壓調節二次整流功能、含有單片機控制的保護板DHC3040-KZB-001開關電源FDPS-50BD供給功能、以及過載信號保護和顯示功能等。
進一步地,在上述實施例中,上述主電路包括第一至三交流動力線L1-L3與中線N,第一至三交流動力線L1-L3與中線N的第一連線端與交流動力電源連線,第一至三交流動力線L1-L3的第二連線端分別與空氣開關QF1中第一至三分支的第一連線端串聯;在空氣開關QF1中相應分支的第二連線端、和/或中線N的第二連線端,依次並聯有:第一組電流互感器1TA單元,第二電流互感器2TA、3TA與4TA單元,第三組由KP1-KP6組成的脈衝寬度控制及調壓單元,第四組空氣開關QF2單元,第五組空氣開關QF3單元,第六組空氣開關QF4單元,第七組空氣開關QF5單元,以及第八組開關電源FDPS-50BD單元。
具體地,上述第一組電流互感器1TA單元包括:串聯在第二交流動力線L2上的電流互感器1TA,與電流互感器1TA串聯的電流表1PA,與電流表1PA並聯的電壓表1PV,與電壓表1PV並聯的電壓轉換開關KK,分別與電壓轉換開關KK中的第一至三分支串聯的第一至三熔斷器FU4-FU6,第一至三熔斷器FU4-FU6遠離電壓轉換開關KK的一端分別與第一至三交流動力線L1-L3連線。
電流互感器1TA用於檢測進線交流電流,為電流表1PA提供儀表電流信號,電流表1PA用於顯示進線交流電流;電壓轉換開關KK上的1、3號接線端子,5、7號接線端子,9、11號接線端子分別與熔斷器FU4、熔斷器FU5、熔斷器FU6的一端連線,熔斷器FU4、熔斷器FU5、熔斷器FU6的另一端與交流動力線L1、L2、L3連線;電壓轉換開關KK的2號與12號端子接電壓表1PV,並且依圖:2、6、10號端子相連線,4、8、12號端子相連線;電壓表1PV一端接N,另一端接L,轉動電壓轉換開關KK時,轉動到L1、L2、L3的哪一交流動力線,顯示的就是這一L1、L2、L3中的交流動力線的進線電壓數值,電壓表1PV用於檢測進線交流電壓,轉動電壓轉換開關KK可以依次檢測進線交流線L1、L2、L3電壓數值,查看交流動力線L1、L2、L3三相是否平衡。第二組電流互感器2TA、3TA與4TA單元包括:分別串聯在第一至三交流動力線L1-L3上的電流互感器2TA、3TA與4TA,電流互感器2TA、3TA與4TA的第一端分別輸出保護電路的過載保護電流信號A1-A3、第二端相互連線。電流互感器2TA、3TA、4TA用於檢測進線交流電流,輸出A1、A2、A3為保護板DHC3040-KZB-001提供一次電流主電路交流動力線L1、L2、L3上的過載保護電流信號。第三組脈衝寬度控制及調壓單元包括:分別與第一至三交流動力線L1-L3連線的第一至三雙晶閘管模組MTC1-MTC3,以及分別並聯在第一至三雙晶閘管模組MTC1-MTC3遠離第一至三交流動力線L1-L3一端的主變壓器T與調壓模組。雙晶閘管模組MTC1、MTC2、MTC3(又稱反並聯控制模組),其中雙晶閘管模組MTC1上的G1、G4分別與CF6B-5A型可控矽控制器上的接線端子29、28號端子相連線,雙晶閘管模組MTC2上的G3、G6分別與CF6B-5A型可控矽控制器上的接線端子24、26號端子相連線,雙晶閘管模組MTC3上的G2、G5分別與CF6B-5A型可控矽控制器上的接線端子22、20號端子相連線,用於雙晶閘管模組MTC1、MTC2、MTC3的觸發控制;阻容吸收模組1C、2C、3C分別與雙晶閘管模組MTC1、MTC2、MTC3並聯,用於保護雙晶閘管模組MTC1、MTC2、MTC3;三個交流接觸觸點KM4分別與阻容吸收模組1C、2C、3C和雙晶閘管模組MTC1、MTC2、MTC3並聯;交流動力線L1、L2、L3進線電源通過由雙晶閘管模組MTC1、MTC2、MTC3組成脈衝寬度的控制及電壓調節控制,雙晶閘管模組MTC1、MTC2、MTC3的輸出端一端接主變壓器T的固定接線柱,三個固定接線柱分別聯接有1KM、2KM、3KM,主變壓器T的原邊採用三角形連線;雙晶閘管模組MTC1、MTC2、MTC3的輸出端另一端接空氣開關QF11,空氣開關QF11工作時閉合,再連線壓敏吸收裝置1MYN、2MYN、3MYN,壓敏吸收裝置1MYN、2MYN、3MYN採用三角形連線方式,用於保護雙晶閘管模組MTC1、MTC2、MTC3的正常工作,吸收電路中異常的峰值電壓。
上述控制電路可以實現以下兩種電源控制的工作方式:
第一種方式:將電源控制方式開關3SA置於直選狀態,則電源櫃電源直選指示燈4HL亮,與主電路交流動力線L1、L2、L3並聯的三個交流接觸器4KM線圈通電,主觸點常開觸點4KM吸合,短接由雙晶閘管模組MTC1、MTC2、MTC3組成的脈衝寬度控制及調壓電路,主電路交流動力線L1、L2、L3的380伏進線電源直接加到主變壓器T的一次繞組接線柱IKM、2KM、3KM的固定進線端,經主變壓器T的二次繞組變壓後,再連線到整流二極體D1、D2、D3、D4、D5、D6,經整流後輸出工作電壓正極,主變壓器T二次繞組的另一端,接平衡電抗器DK、高頻引弧器YH、分流器FL輸出工作電壓負極,分流器FL上的+A、-A聯接單片機控制的保護板DHC3040-KZB-001的二次電流保護輸入端+A、-A,同時聯接到工作電流表顯示工作電流,完成電源直選功能;同時電源控制方式開關3SA置於直選狀態時,中間繼電器1KA線圈通電,其常開觸點1KA閉合,1KA的常閉觸點1KA斷開,切斷可控矽控制器CF6B-5A上的移相控制電壓。
第二種方式:將電源控制方式開關3SA置於可調狀態,則因1KA、4KM線圈因無電而保持常態,主電路交流動力線L1、L2、L3通過由雙晶閘管模組MTC1、MTC2、MTC3組成的脈衝寬度控制及調壓電路,加到IKM、2KM、3KM的進線端,這樣電源櫃的輸出由雙晶閘管模組MTC1、MTC2、MTC3組成的脈衝寬度控制及調壓電路控制。
主變壓器T採用乾式變壓器,乾式主變壓器T一次端採用分段固定調壓或分段連續調壓兩種方式,二次採用帶高頻引弧器YH和平衡電抗器DK的整流,主變壓器T一次調壓端採用三角形接法的初級繞組的三個線圈上均分別設定有動、靜調壓接線柱,每個初級繞組線圈上與交流接觸器KA的常開觸點相串聯的導線的一端均與靜調壓接線柱固定連線,導線的另一端觸頭分別和動調壓接線柱動連線;主變壓器T次級線圈採用帶高頻引弧器YH和平衡電抗器DK的雙反星接法,主變壓器T次級繞組線圈雙反星的兩個點分別接平衡電抗器DK的兩端,引弧器YH和電抗器DK的輸出端通過電纜與安裝在短電弧切削設備用的陰極裝置主軸座上的陰極集電板相連線,與主變壓器T的次級繞組線圈採用雙反星接法連線的六個整流二極體的負極相互並聯在一起並與分流器FL的一端連線,分流器FL的另一端通過電纜與被加工工件相連。分流器FL的接線柱上接有-A\+A,-A\+A(參看圖2)分別連線工作電流顯示電流表的兩個接線柱,分流器FL的接線柱輸出端(+A同名端)-V連線工作電壓顯示電壓表,並輸出工作電流和工作電壓負極端;+V連線工作電壓顯示電壓表同名端。第四組空氣開關QF2單元包括:第一至三分支分別與第一至三交流動力線L1-L3連線的空氣開關QF2,以及與空氣開關QF2遠離第一至三交流動力線L1-L3的一端連線的可控矽控制器CF6B-5A。QF2聯接CF6B-5A型可控矽控制器上的1、2、3號端子;CF6B-5A型可控矽控制器上的12號端子聯接常開觸點13KA和常閉觸點1KA,再聯接電壓調節電位器W11,CF6B-5A型可控矽控制器上的12、15號端子聯接電壓調節電位器W11的滑線端和另一固定端;CF6B-5A型可控矽控制器上的29、22、24、28、20、26號端子分別與G1、G2、G3、G4、G5、G6相連線。第五組空氣開關QF3單元包括:第一至三分支分別與第一至三交流動力線L1-L3連線的空氣開關QF3,分別與空氣開關QF3中第一至三分支遠離第一至三交流動力線L1-L3的一端連線的觸點2KA,以及並聯在觸點2KA遠離空氣開關QF3一端的水泵M1與風機M3。QF3聯接中間繼電器2KA觸點,電源櫃水泵電機M12、散熱風機2FD;打開鑰匙開關1SA,電源櫃電源指示燈5HL亮,散熱風機2FD啟動,中間繼電器2KA線圈通電,主觸點2KA閉合,電源櫃水泵電機M1、散熱風機M2開始轉動工作。第六組空氣開關QF4單元包括:第一至三分支分別與第一至三交流動力線L1-L3連線的空氣開關QF4,空氣開關QF4遠離第一至三交流動力線的一端與工具機主電源連線;第七組空氣開關QF5單元包括:第一至三分支分別與第一至三交流動力線L1-L3連線的空氣開關QF5,空氣開關QF5遠離第一至三交流動力線的一端與控制電源連線;第八組開關電源FDPS-50BD單元包括:與第一交流動力線L1及中線N並聯的開關電源FDPS-50BD,開關電源FDPS-50BD遠離第一交流動力線L1及中線N的一端與電源控制板連線。主電路交流動力線L1、中線N一端並聯有開關電源FDPS-50BD,另一端聯接電源控制板輸入電路的5V2、SGND、+5V、GND、+15V、-15V端,;其中+15V和-15V由整流觸發板輸出一路到保護板,輸出穩定的+5V電源,為單片機部分提供工作電壓。FDPS-50DB是一個開關電源,用來輸出電源控制板需要的各種工作電源。從FDPS-50DB輸出穩定的+15V–15V、+5V(共地)及不穩壓的+5V(不共地)電源供給各部分工作電壓。其中+15V–15V、+5V(共地)分別給模擬部分供電,(不共地)的+5伏電源,為單片機部分提供工作電壓。
進一步地,在上述實施例中,上述控制電路包括:分別與主電路的第一交流動力線L1及中線並聯的控制線路L1及中線N,在控制線路L1上依次串聯有熔斷器FU1、總鑰匙開關1SA、短電弧電源開關2SA、交流接觸器常閉觸點13KA、總急停開關1SB、短電弧電源急停按鈕2SB、按鈕開關3SB、交流接觸器常閉觸點3KM、交流接觸器常閉觸點2KM與交流接觸器線圈1KM,以及與交流接觸器線圈1KM並聯的指示燈1HL。控制電路具有粗規準、半精規準、精規準控制功能、直選和可調控制功能、保護顯示控制功能、定時和累時控制功能、以及綜合保護控制功能。
在上述總鑰匙開關1SA與短電弧電源鑰匙開關2SA之間引出一條連線線,在該連線線與串聯在中線N上的熔斷器FU2之間依次並聯有第一至七支路,其中:第一支路包括串聯設定的過流保護繼電器常開觸點1J與過流保護指示燈7HL;第二支路包括串聯設定的過流預警保護繼電器常開觸點2J與過流預警指示燈8HL;第三支路包括串聯設定的缺相保護繼電器常開觸點3J與缺相保護指示燈9HL;第四支路包括串聯設定的過壓保護繼電器常開觸點4J與過壓保護指示燈10HL;第五支路包括串聯設定的欠水壓保護繼電器常開觸點5J與欠水壓保護指示燈11HL;第六支路包括串聯設定的過溫保護繼電器常開觸點6J與過溫保護指示燈12HL;第七支路包括串聯設定的蜂鳴預警保護繼電器常開觸點7J與蜂鳴器1FM。
在上述短電弧電源鑰匙開關2SA與交流接觸器常閉觸點13KA之間引出一條連線線,在該連線線與串聯在中線N上的熔斷器FU2之間依次並聯有第一至四支路,其中:第一支路包括串聯設定的定時器3KT常閉觸點、綜合保護繼電器常開觸點8J與交流接觸器線圈13KA;第二支路包括並聯設定的交流接觸繼電器線圈2KA與電源指示燈5HL;第三支路包括累時器線圈2KT;第四支路包括定時器線圈3KT。
在上述短電弧電源急停按鈕2SB與常開觸點3SB之間引出一條連線線,依次並聯有第一至五支路,其中第二至五支路並聯在該連線線與串聯在中線N上的熔斷器FU2之間;具體地:第一支路包括與常開觸點3SB並聯設定的短電弧電源粗加工啟動按鈕開關4SB及常開觸點1KM;第二支路包括串聯設定的短電弧電源半精加工啟動按鈕開關5SB、交流接觸器常閉觸點3KM、交流接觸器常閉觸點1KM與交流接觸器線圈2KM,與短電弧電源半精加工啟動按鈕開關5SB並聯設定的短電弧電源半精加工啟動按鈕開關6SB及交流接觸繼電器常開觸點2KM,以及與交流接觸繼電器線圈2KM並聯的指示燈2HL;第三支路包括串聯設定的短電弧電源精加工啟動按鈕開關7SB、交流接觸器常閉觸點2KM、交流接觸器常閉觸點1KM與交流接觸器線圈3KM,與短電弧電源精加工啟動按鈕開關7SB並聯設定的短電弧電源精加工啟動按鈕開關8SB及交流接觸繼電器常開觸點4KM,以及與交流接觸繼電器線圈3KM並聯的指示燈3HL;第四支路包括旋轉開關3SA,旋轉開關3SA扳動到直選檔時與中間繼電器線圈1KA串聯,中間繼電器線圈1KA與指示燈4HL並聯,旋轉開關3SA扳動到可調檔時掛空;第五支路包括串聯的中間繼電器常開觸點1KA與交流接觸繼電器線圈4KM。與常開觸點5SB並聯的常開觸點6SB、常開觸點2KM,與常開觸點5SB串聯的常閉觸點3KM、常閉觸點1KM、交流接觸繼電器線圈2KM,和與交流接觸繼電器線圈2KM並聯的指示燈2HL;與常開觸點7SB並聯的短電弧電源精加工啟動按鈕開關8SB、常開觸點3KM,與常開觸點7SB串聯的常閉觸點2KM、常閉觸點1KM、交流接觸繼電器線圈3KM,和與交流接觸繼電器線圈3KM並聯的短電弧電源工作在精加工時提供指示的信號燈3HL;旋轉開關3SA短電弧電源直選可調選擇,中間繼電器1KA短電弧電源工作在直選時控制4KM提供主電源、切斷整流脈衝變壓器板的供電電源,信號燈4HL短電弧電源工作在直選時提供指示;1KA、交流接觸器4KM,4KM短電弧電源工作在直選時為1KT提供主電源;定時器3KT的常閉觸點、綜合保護小型繼電器J8的常開觸點8J;按鈕開關21SB保護復位(電源櫃);1KA(87、89);13KA(86、87);起動按鈕SB2和交流接觸器控制線圈KA,控制線圈KA的常開觸點與起動按鈕SB2並聯在一起,打開鑰匙開關1SA,電源櫃電源指示燈5HL亮,散熱風機2FD啟動,中間繼電器2KA線圈通電,主觸點11KA閉合,電源櫃水泵電機M12開始轉動。選擇電源控制方式,若電源控制方式開關3SA置於直選狀態,則電源櫃電源直選指示燈4HL亮,同時中間繼電器1KA線圈通電,其常開觸點1KA閉合,交流接觸器4KM線圈通電,主觸點4KM閉合,短接由KP1-KP6組成的調壓電路,使380伏進線電源直接加到IKM、2KM、3KM的進線端,完成電源直選功能。同時1KA的常閉觸點1KA斷開,切斷短電弧電源整流觸發板上的移相控制電壓。若電源控制方式開關3SA置於可調狀態,則因1KA、4KM線圈因無電而保持常態,380伏進線電源通過由KP1-KP6組成的調壓電路,加到IKM、2KM、3KM的進線端,這樣電源櫃的輸出電壓就完全由調壓線路控制。預置最大工作電流和工作電壓:調節W10可預置最大工作電流。調節W11可預置最大工作電壓。選擇電源規準,選粗加工規種時,按下啟動按鈕3SB,交流接觸器1KM線圈通電,常開觸點1KM閉合自鎖,主觸點1KM閉合,接通1T的粗規準抽頭,電源櫃輸出粗規準加工電壓,同時粗加工規種指示1HL亮。若要換電源規準或停止電源,按下停止按鈕1SB,則1KM線圈斷電,主觸點斷開,斷開主變壓器T的粗規準抽頭,同時粗加工規種指示1HL滅。(半精加工及精加工和粗加工的控制原理一樣,可參考粗加工)。有關可控矽反並聯調壓線路的工作原理,在此不作詳述,可參照有關書籍及三相整流觸發板KCZ-6C生產廠家的產品使用說明書。定時器2KT(TR641S)和累時器3KT(BZ-142)電路:累時器3KT的電源接在電源櫃的控制電源上,只要一打開電源櫃鑰匙開關2SA,累時器3KT(BZ-142)即開始記錄工作時間。定時器2KT(TR641S)的控制是,其電源直接接在電源櫃的控制電源上,其常閉觸點3KT和綜合保護繼電器8J的常開觸點串聯,正常情況下,8J吸合,定時器2KT的常閉觸點保持常態,到了預定的時間後,定時器2KT內的繼電器吸合,常閉觸點3KT斷開,切斷13KA的電源通路,使電源櫃的電源規準選擇控制電源切斷,無法工作。外引的繼電器觸點插頭為備用,當定時器2KT到預定時間起控後,如需恢復工作,可以短接,即可恢復正常工作。
進一步地,在上述實施例中,上述保護電路包括一次過流保護單元、二次過流保護單元、過壓保護單元、欠水壓保護單元、過溫保護單元與缺相保護單元。其中,過溫保護單元包括感測器。保護電路具有過流、過壓、欠水壓、過溫、缺相、過流蜂鳴報警及保護輸出功能。具體地,參見圖3與圖4:一次過流保護單元:從主電路交流動力線L1、L2、L3過來,通過用於檢測進線交流電流的電流互感器2TA、3TA、4TA的一次電流過載保護電流信號輸出為A1、A2、A3,其中A1連線一次過流保護電流取樣整流二極體D1的陽極和一次過流保護電流取樣整流二極體D4的陰極,A2連線一次過流保護電流取樣整流二極體D2的陽極和一次過流保護電流取樣整流二極體D5的陰極,A3連線一次過流保護電流取樣整流二極體D3的陽極和一次過流保護電流取樣整流二極體D6的陰極;二極體D1、二極體D2、二極體D3的出線端和二極體D4、二極體D5、二極體D6的進線端分別連線I+\I-,同時並聯有一次過流保護濾波電容C1,一次過流保護負載電阻R9,一次工作過電流設定調節用的多圈精密電位器W9,從電位器W9輸出至IC2-d的同相端(+);二極體D4、二極體D5、二極體D6、濾波電容C1、電阻R9、電位器W9一端接地,另一端連線限流電阻R11、限流電阻R10,限流電阻R10一端連線開關電源的+15V,另一端連線IC2-d的反相輸入端(-),從IC2-d輸出端連線限流電阻R12、一次過流指示用發光二極體LED4,至抗干擾隔離用光電耦合器GO4輸入端,光電耦合器GO4輸入端另一端接地;光電耦合器GO4輸出一端接共地,另一端輸出連線IC4(89C2051)的輸入端P3.2引腳,當電流達到預設定值時,電流信號觸發單片機內IC4(89C2051)的電流120%或過電流150%程式,在觸發單片機IC4(89C2051)的P1.7、P1.6、P1.1引腳輸出低電平,三極體Q1、三極體Q2、三極體Q7導通,繼電器1J,2J,7J導通,繼電器2J的常開觸點2J閉合,接通過流120%指示燈HL6短電弧電源櫃過流報警的信號燈6HL,發出電流120%指示;繼電器1J的常開觸點1J閉合,接通過流指示燈HL7短電弧電源櫃過流報警的信號燈7HL,發出過流120%指示。繼電器7J的常開觸點7J閉合,接通蜂鳴報警繼電器線圈,發出報警信號。同時在P1.0腳輸出低電平,Q8導通,繼電器8J導通,8J的常開觸點閉合,電源櫃綜合保護用的中間繼電器13KA線圈得電吸合,電源櫃綜合保護用的中間繼電器13KA的一組常閉觸點斷開,切斷短電弧電源規種選擇的控制電源,電源櫃綜合保護用的中間繼電器13KA的另一組常閉觸點斷開切斷短電弧電源整流觸發板上的移相控制電壓,而保證在出現過流120%時,鎖定操作控制,防止事故發生。在出現電流120%時,發出六秒聲光報警信號,提醒操作人員注意。一次過流保護電路與二次過流保護電路在單片機IC4(89C2051)按照預存的程式巡迴檢測是否出現一次或二次過流,哪一個保護先檢測到,哪一個保護立刻啟動相應程式,作出保護。同時鎖定現場,發出報警信號,提醒操作人員去處理。
二次過流保護單元:從分流器1FL上來的75毫伏電壓信號-A經由偏置電阻R2至IC1(??A741)的(–)反相輸入端,\反饋電阻R3以IC1(??A741)組成的運算放大器放大至0到10伏左右,從IC2(LM324)的6腳輸出,分為四路,第一路經電阻R4直接輸出,作為電流反饋的電源輸入。第二路經電位器W2輸出送至工作設定開關8SA作為工作電流顯示,同時保證顯示電流與起控電流一致,第三、四路均是IC2(LM324)的6腳對地接的電位器,從電位器W3\W4的中心頭輸出至IC3-1,IC3-2組成的對應的比較器線路,作為比較電壓,同電位器W5送來的基準電壓作比較,當比基準電壓高時,在比較器相應的輸出端輸出低電平,發光二極體LED11,發光二極體LED2發光,同時光電藕合器GO1,GO2導通,其P3.4腳導通,觸發單片機內IC4(89C2051)的過流150%或過流120%程式,在P1.7,P1.6,P1.1腳輸出低電平,Q1,Q2,Q7導通,繼電器1J,2J,7J導通,繼電器1J的常開觸點1J閉合,接通過流指示燈HL7,發出過流150%指示,繼電器2J的常開觸點2J閉合,接通過流120%指示燈HL6,發出過流120%指示。繼電器7J的常開觸點7J閉合,接通蜂鳴報警繼電器線圈,發出報警信號。同時在P1.0腳輸出低電平,Q8導通,繼電器8J導通,8J的常開觸點閉合,電源櫃綜合保護用的中間繼電器13KA線圈得電吸合,13KA的一組常閉觸點斷開,切斷短電弧電源規種選擇的控制電源,電源櫃綜合保護用的中間繼電器13KA的另一組常閉觸點斷開,切斷短電弧電源整流觸發板上的移相控制電壓,而保證在出現過流150%時,鎖定操作控制,防止事故發生。在出現過流120%時,發出六秒聲光報警信號,提醒操作人員注意。從分流器1FL上來的75毫伏電壓信號+A經由偏置電阻R1至運算放大器IC1(??A741)的(+)同相輸入端;輸出端分別為第一路至工作電流濾波電容C7,並接地;第二路至反饋電阻R3;第三路至多圈精密電位器W2,工作電流顯示調節和串聯的多圈精密電位器W3,工作電流過流預警設定調節;多圈精密電位器W4,工作電流過流設定調節;至IC2(LM324)多圈精密電位器W0,調試用,調節可輸出75毫伏電壓信號;多圈精密電位器W1,??A741調0用;多圈精密電位器W5,工作電流設定顯示調節。+15伏濾波電容C5;+15伏濾波電容C6;分壓電阻R01;復位電阻R02;工作電壓分壓電阻R5;限流電阻R6;限流電阻R7;光電耦合器GO1,抗干擾隔離用;光電耦合器GO2,抗干擾隔離用;過流指示用發光二極體LED1;過流預警指示用發光二極體LED2。
過壓保護單元:從陽極上送來的工作電壓信號經電阻R5降壓後分三路,第一路輸出作為電壓反饋信號的輸入端,第二路經電位器W7輸出送至工作設定開關9SA作為工作電壓顯示,第三路經電位器W8送至由IC2-3組成的比較器線路,作為比較電壓,同電位器W11送來的基準電壓作比較,當比基準電壓高時,在比較器相應的輸出端輸出低電平,發光二極體LED03發光,同時光電藕合器GO3導通,其單片機IC4(89C2051)3.4腳導通,觸發單片機IC4(89C2051)內的過壓保護程式,在單片機IC4(89C2051)P1.5、P1.1腳輸出低電平,Q4、Q7導通,繼電器4J、7J導通,繼電器4J的常開觸點閉合,接通過壓指示燈HL10,發出過壓指示。繼電器7J的常開觸點7J閉合,接通蜂鳴報警繼電器線圈,發出報警信號。同時單片機IC4(89C2051)在P1.0腳輸出低電平,Q8導通,繼電器8J導通,8J的常開觸點閉合,電源櫃綜合保護用的中間繼電器13KA線圈得電吸合,電源櫃綜合保護用的中間繼電器13KA的一組常閉觸點斷開,切斷短電弧電源規種選擇的控制電源,電源櫃綜合保護用的中間繼電器13KA的另一組常閉觸點斷開,切斷短電弧電源整流觸發板上的移相控制電壓,從而保證在出現過壓時,鎖定操作控制,防止事故發生。
欠水壓保護單元:由水壓控制器來的電信號,經欠水壓濾波電容C9濾波,再經限流電阻R17至欠水壓指示用發光二極體LED6,至抗干擾隔離用的光電耦合器GO6,光電耦合器GO6的另一輸入端接地;光電耦合器GO6輸出端一端接地,輸出端另一端接IC4(89C2051)的P3.4引腳輸入端,當出現欠水壓時,水壓控制器的常閉觸點因水壓低會從正常水壓時的閉合變為斷開,發光二極體LED5發光,同時光電藕合器GO6導通,其P3.4腳導通,觸發單片機IC4(89C2051)內的欠水壓保護程式P1.3引腳(輸出低電平)經15號線至限流電阻1R9,再至三極體Q5基極,三極體Q5的集電極接地,發射極接並聯的三電路:第一組為欠水壓指示用發光二極體1LED5與限流電阻1R10串聯,第二組為繼電器5J線圈,第三組為繼電器保護二極體1D6,三組並聯輸出;1P1.0腳輸出低電平,三極體Q5、三極體Q7導通,(三極體Q5用於驅動繼電器5J、三極體Q7用於驅動繼電器7J),繼電器5J,7J導通,繼電器5J的常開觸點5J閉合,接通欠水壓指示燈HL11(短電弧電源櫃欠水壓報警用的信號燈HL11),短電弧電源櫃欠水壓報警,發出欠水壓指示。繼電器7J的常開觸點7J閉合,接通蜂鳴報警繼電器線圈,發出報警信號。同時在P1.0腳輸出低電平,三極體Q8導通,繼電器8J導通,8J的常開觸點閉合,電源櫃綜合保護用的中間繼電器13KA線圈得電吸合,電源櫃綜合保護用的中間繼電器13KA的一組常閉觸點斷開,切斷短電弧電源規準選擇的控制電源,電源櫃綜合保護用的中間繼電器13KA的另一組常閉觸點斷開切斷短電弧電源整流觸發板上的移相控制電壓,從而保證在出現欠水壓時,鎖定操作控制,防止事故發生。
過溫保護單元:將溫度感測器PT100的感測器探棒插入主變壓器T的溫度檢測點並固定,感測器探棒表面用絕緣紙與變壓器T隔離,感測器PT100的兩根電信號線分別與溫控儀TE7-RB10的15、16接線端子相連線,採用繼電器常開觸點開關輸出,從溫度感測器BT100過來的電信號,經溫控儀TE7-RB10對主變壓器T的繞組溫度進行監測;當出現過溫時,溫控儀TE7-RB10常開觸點會變為閉合,對應的發光二極體LED14,同時光電藕合器GO5導通,其IC4(89C2051)的P3.4腳導通,觸發單片機IC4(89C2051)內的過溫,在IC4(89C2051)P1.3,P1.0腳輸出低電平,Q4,Q7導通,繼電器4J,7J導通,繼電器J4的常開觸點4J閉合,接通過溫指示燈HD10,發出過溫指示。繼電器7J的常開觸點7J閉合,接通蜂鳴報警繼電器線圈,發出報警信號。同時在IC4(89C2051)P1.0腳輸出低電平,Q8導通,繼電器8J導通,8J的常開觸點閉合,電源櫃綜合保護用的中間繼電器13KA線圈得電吸合,電源櫃綜合保護用的中間繼電器13KA的一組常閉觸點斷開,切斷短電弧電源規準選擇的控制電源,電源櫃綜合保護用的中間繼電器13KA的另一組常閉觸點斷開切斷短電弧電源整流觸發板上的移相控制電壓,從而保證在出現過溫時,鎖定操作控制,防止事故發生。
缺相保護單元:缺相保護電路是利用三相電源缺相或電壓不平衡時其連成星型電路的星點對中電壓不為零設計。即第四組相線L1、相線L2、相線L3、中線N一端並聯有QF2,QF2另一端聯接CF6B-5A可控矽控制器;從QF2另一端聯接過來的A、B、C、N分別連線限流電阻R13、限流電阻R14、限流電阻R15,再並聯輸出至缺相保護整流二極體D8和缺相保護整流二極體D7的一端,二極體D8另一端串聯限流電阻R16和斷相保護指示用發光二極體LED5,發光二極體LED5另一端連線抗干擾隔離用光電耦合器GO5輸入端,輸出端另一端接IC4(89C2051)的P3.7引腳輸入端,當出現斷相時發光二極體LED5發光,同時光電藕合器GO5導通,其IC4(89C2051)的3.7腳導通,觸發單片機IC4(89C2051)內的缺相保護程式,在P1.5、P1.1腳輸出低電平,三極體Q3、三極體Q7導通(三極體Q3用於驅動繼電器、三極體Q7用於驅動繼電器7J),與之連線的繼電器3J、7J導通,繼電器J3的常開觸點3J閉合,接通缺相指示燈9HD,發出缺相指示,繼電器7J的常開觸點J10閉合,接通蜂鳴報警繼電器線圈,發出報警信號。同時在P1.0腳輸出低電平,Q8導通,繼電器8J導通,8J的常開觸點閉合,電源櫃綜合保護用的中間繼電器13KA線圈得電吸合,13KA的一組常閉觸點斷開,切斷短電弧電源規種選擇的控制電源,13KA的另一組常閉觸點斷開切斷短電弧電源整流觸發板上的移相控制電壓,從而保證在出現缺相時,鎖定操作控制,防止事故發生。
中線N分別連線缺相保護整流二極體D7的一端和光電耦合器GO6的另一輸入端,在缺相保護整流二極體D7和光電耦合器GO6之間並聯有缺相保護濾波電容C2;光電耦合器GO6的另一輸出端連線共地。
進一步地,在上述實施例中,顯示電路包括工作電流顯示單元、工作電壓顯示單元和電源溫度顯示單元。具體地,可參見圖3與圖4(圖4為圖3中電源控制板部分的具體電路原理示意圖):工作電流顯示:I工顯工作電流顯示通過工作電流顯示調節用的多圈精密電位器W2,保證顯示的工作電流與起控的過流顯示一致,I設顯過流設定電流顯示通過工作電流設定顯示調節用的多圈精密電位器W5,調節過流設定電流值,並在工作電流表(3PA)上顯示,工作電流顯示與實際工作電流同步。
工作電壓顯示:V工顯工作電壓顯示調節多圈精密電位器W6,工作電壓顯示與實際工作電壓同步,V設顯工作電壓設定顯示調節多圈精密電位器W8,工作電壓顯示與實際工作電壓同步,調節時可以直接從表上直接讀出。主電路交流動力線L2上串有電流互感器1TA:電流互感器1TA用於檢測進線交流電流,為1PA電流表提供儀表電流信號,1PA電流表用於顯示進線交流電流;三相電壓轉換開關KK上的1、3號接線端子,5、7號接線端子,9、11號接線端子分別與熔斷器FU4、熔斷器FU5、熔斷器FU6的一端連線,熔斷器FU4、熔斷器FU5、熔斷器FU6的另一端與交流動力線L1、L2、L3連線;電壓轉換開關KK的2號與12號端子接1PV電壓表,並且依圖2、6、10號端子相連線,4、8、12號端子相連線;1PV電壓表一端接N,另一端接L,轉動電壓轉換開關KK時,轉動到L1、L2、L3的哪一交流動力線,顯示的就是這一L1、L2、L3中的交流動力線的進線電壓數值,1PV電壓表用於檢測進線交流電壓,轉動電壓轉換開關KK可以依次檢測和顯示進線交流線L1、L2、L3電壓數值,查看交流動力線L1、L2、L3三相是否平衡;輸入電流表顯示:輸入電流表顯示的兩個接線端3號線、N號線分別與控制電路的3號線和N號線連線,輸入電壓為220;輸入電壓表顯示:輸入電壓顯示錶顯示的兩個接線端3號線、N號線分別與控制電路的3號線和N號線連線,輸入電壓為220;工作電流設定顯示調節用的多圈精密電位器W5,工作電流過流設定調節用的多圈精密電位器W4,工作電流過流預警設定調節用的多圈精密電位器W3,多圈精密電位器W0,調試用,調節可輸出75毫伏電壓信號;多圈精密電位器W1,??A741調0用;多圈精密電位器W9,一次工作過電流設定調節;聲光報警輸出指示用發光二極體1LED7;電源正常工作指示用發光二極體1LED8。V工顯通過,多圈精密電位器W6,工作電壓顯示調節;多圈精密電位器W7,工作電壓設定調節;預置最大工作電流和工作電壓,調節W10可預置最大工作電流。調節W11可預置最大工作電壓。
選擇電源規準:選粗加工規種時,按下啟動按鈕3SB,交流接觸器1KM線圈通電,常開觸點1KM閉合自鎖,主觸點1KM閉合,接通1T的粗規準抽頭,電源櫃輸出粗規準加工電壓,同時粗加工規種指示1HL亮。若要換電源規準或停止電源,按下停止按鈕1SB,則1KM線圈斷電,主觸點斷開,斷開主變壓器T的粗規準抽頭,同時粗加工規種指示1HL滅。(半精加工及精加工和粗加工的控制原理一樣,可參考粗加工)。
保護板調試步驟:短接電路板上的“+A、-A”端,然後調節W1,使2PA、3PA顯示值為0。將電流預置開關8SA置“預置”側,順時針將最大工作電流預置電位器W10旋到頭,然後調節W5使2PA、3PA顯示電源櫃最大輸出電流值。從電路板的“+A、-A”端輸入標準的75毫伏電壓信號,然後調節W2使2PA、3PA顯示配用分流器的額定電流值。
過流150%整定,先將電流預置開關8SA置“預置”側,調節最大工作電流預置電位器W10,使2PA、3PA顯示電源櫃額定輸出電流值,再將電流預置開關8SA置“工作”側,從電路板的“+A、-A”端輸入可調的0-75毫伏電壓信號,當2PA、3PA顯示值為預置值的150%時,調節W4使LED1亮,過流保護電路動作。
過流120%整定,先將電流預置開關8SA置“預置”側,調節工作電流預置電位器W10,使2PA、3PA顯示電源櫃額定輸出電流值,再將電流預置開關8SA置“工作”側,從電路板的“+A、-A”端輸入可調的0-75毫伏電壓信號,當2PA、3PA顯示值為預置值的120%時,調節W4使LED1亮,過流預警120%保護電路動作。
過壓整定,先將電壓預置開關9SA置“預置”側,順時針將電壓預置電位器W11旋到頭,然後調節W8使2PV、3PV顯電源櫃最大輸出電壓值,再將電壓預置開關9SA置“工作”側,從電路板的“V工進”端輸入48伏電壓信號,然後調節W6使2PV、3PV顯示+48伏電壓值當2PV、3PV顯示值和預置值一樣時,調節W7使LED3亮,過壓保護電路動作。
主變壓器T一次側過流整定,在短電弧電源工作在粗規種時,人為加大縱向進給量,使短電弧電源短時超負荷運行,調節W4使主變壓器T一次側電流達到額定值110%時LED1亮,主變壓器T一次側過流保護電路動作。主變壓器T一次側過溫整定,調節XMT,使溫控表在設定溫度為變壓器最大工作溫度時輸出報警信號,主變壓器T一次側過溫保護電路動作。欠水壓整定,調節YWK,使水壓表在低於設定水壓時輸出報警信號,欠水壓保護電路動作。
保護輸出部分電路:這部分的電路主要由單片機(89C2051)組成,上電復位後,按照預存的程式,單片機89C2051開始巡迴檢測是否出現過流、過壓、過溫、缺相、欠水壓、及短時過載(即過流120%),一旦出現異常,立刻啟動相應程式,作出保護。同時鎖定現場,發出報警信號,提醒操作人員去處理。
整流觸發板移相電壓輸出部分電路:由IC1(??A741)組成的比例放大器主要功能是為整流觸發板提供移相電壓,當正常工作時由調功電位器W11,電壓反饋電位器W12,電流反饋電位器W13三路電壓信號作運算合成信號IC1(??A741)比例放大後IC1(??A741)的6引腳輸出,經電阻R23限流後輸出作為整流觸發板的移相電壓。
控制板電路:整個控制電路除整流觸發板外,做成一塊印刷電路板結構從功能上講分為電源部分、保護部分、整流觸發板移相電壓輸出部分。
電源部分工作電路:主電路交流動力線L1、中線N一端並聯有開關電源FDPS-50BD,另一端聯接電源控制板輸入電路的5V2、SGND、+5V、GND、+15V、-15V端,;其中+15V和-15V由整流觸發板輸出一路到保護板,輸出穩定的+5伏電源,為單片機部分提供工作電壓。
另外,需要說明的是圖4中右上角控制板部分,是圖3控制板電路的一種方式,並不是唯一的布線製作,該線路板(圖5)也可以採用不同的布線接線方式。
綜上所述,該發明各實施例的短電弧切削設備用電源裝置,由於包括主電路,以及與主電路的電源線並聯設定的控制電路、保護電路與顯示電路,以實現控制精準和效率高的優點。

榮譽表彰

2017年12月11日,《一種短電弧切削設備用電源裝置》獲得第十九屆中國專利優秀獎。

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