关键词：OTC；CO2半自动焊机；使用与雏修
控制电路的作用是实现焊机的各种控制与功能。主要由以下部分组成：主晶闸管触发电路；送丝机控制电路；焊接程序控制电路。现对各部分电路作如下说明。
a．主晶闸管触发脉冲电路。
产生触发脉冲触发主电路晶闸管，并通过对触发脉冲相位的控制来控制晶闸管的导通角，从而调节焊接电压的大小。该电路又可分为3个部分：触发脉冲产生及输出电路；同步电路；信号综合放大及网压补偿电路(如图6-35所示)。
1)触发脉冲产生和输出电路。
本机采用单结晶体管触发电路。该电路主要由晶体三极管V5～V7、电容C10和C11、单结晶体管V8和V9、脉冲变压器TP1和TP2、晶闸管VT7和VT8等元件组成。
从49号端来的信号电压UT经V5分2路，分别控制V6、V7集电极电流Ic的大小。当信号电压UT越负，则V6、V7的Ic越大，C10、C11的充电速度就越快，电容电压 Uc就能较快地达到单结晶体管的峰值电压，而使单结晶体管V8、V9导通，Uc通过V8、V9分别向脉冲变压器TP1、TP2放电，TP1、TP2产生并输出脉冲。此时，触发脉冲前移，控制角α较小(导通角θ较大)，主电路晶闸管输出电压升高(见图6-36a)。反之，若UT的负值越大(即|UT|越小)，则变化情况相反(见图6—36b)，使晶闸管输出电压降低。为保证触发可靠，TP1、TP2输出的脉冲电压又经过一级晶闸管UT7、UT8功率放大后，分别触发主电路2组晶闸管。
根据双反星形晶闸管整流电路特点，为保证6只晶闸管的控制角相等，则要求触发电路与主电路同步，而且同组触发脉冲之间的相位相差应为120°，而不同的2组之间的触发脉冲的相位差应为60°。由于2只单结晶体管的对称性难以保证，因此，还在其中1只单结晶体管电路中串入了半可调电位器R21，作为2组触发脉冲对称性(平衡)的细调。
2)同步电路
在三相全波可控整流电路中，三相交流电压的各个交点(如图6-37的P、Q点)是控制角α=O时各晶闸管轮流导通的转换点，通称为自然换相点。
所谓同步，就是指当控制角α=0时，晶闸管的触发脉冲与主电路电压自然换相点“同步”(即从自然换向点开始计算触发脉冲的时间)。这是因为：为了得到稳定的脉动直流电压，主电路各晶闸管在承受正向电压的半周内，得到的第一个触发脉冲的时间应该相同(第一个脉冲使晶闸管导通后，后面的脉冲就失去了作用)，即各管的控制角α(或导通角θ)应该相等。调节α(或θ时，也应有同样的变化。为此，在主电路的自然换相点，单结晶体管振荡电路中的电容C10、C11必须把电放完，而接着又从零开始充电，当充电电压Uc达到单结晶体管的峰值电压时而使其导通，TP1、TP2产生并输出触发脉冲。使触发脉冲具有这种与主电路电压自然换相点“步调一致”的功能的电路称为同步电路。
本机的同步电路由2个部分组成，分别产生同步脉冲信号，实现对主电路2组晶闸管的同步控制。
中一部分电路组装在P7204P印刷电路板上，主要由晶闸管VT1～VT3、二极管VD5～VD13稳压管VS8及晶体管V1和V2等元件组成(见图6—35)，其同步脉冲信号的形成过程如下：
由于VD5a、VD7b截止，检测点CH5的电位为0V，又由于UB负值最大，VT2阴极的电位最负，于是VT2承受正向电压，另外VD12也承受正向电压而导通，并向VT2施加一控制脉冲信号而使VT2导通，则二极管VD9阴极被箝位在0V，VD9也处于截止状态，检测点CH7的电位为0V。
在30°<ωt<60°期间内，UA为正值，UB、UC为负值，且|UB|>|UC|，VD7a、VD7b仍处于截止状态，VD6a、VD6b仍处于导通状态，VD5b仍处于截止状态，但VD5a承受正向电压，由截止变为导通，故VT2还保持导通；VD8因UC过0变负承受正向电压而导通，因此检测点CH7的电位随UC变化为负电位。
在ωt≥60°时，UA为正值时，UB负值减少，UC负值增加，且|UC|>|UB|，VD7a、VD7b、VD6a处于截止状态，VD6b、VD5a、VD5b处于导通状态，VT3仍处截止状态，VT2仍然导通，VD10、VD9仍然截止。由于UB负值减少，检测点CH4电位在升高，而VT1的阴极电位最低，因此VD11承受正向电压而导通，给VT1脉冲信号，使VT1导通，VD8阴极的电位变为0而截止，这时CH7的电位跳到0V，则产生一个同步脉冲信号。
从上述分析可知，同步脉冲信号是由UA、UB、UC分别过0变负时开始，直到自然换向点为止，CH7为负值，此时，V1、V2(7204P板)导通，电容C10放电清零。其余时刻，CH7电位为0，V1、V2截止，C10开始充电，因此，自然换向点为同步点(参看图6-35、6-37a、6-37d、6-37f以及图6-36)。这一组同步信号每隔120°产生一个脉冲，能够实现对主电路一组晶闸管的同步控制(图6-37c)。
——此文章转载于互联网，文中观点与本网站无关，如有侵权请联系删除在三相全波可控整流电路中，三相交流电压的各个交点(如图6-37的P、Q点)是控制角α=O时各晶闸管轮流导通的转换点，通称为自然换相点。
所谓同步，就是指当控制角α=0时，晶闸管的触发脉冲与主电路电压自然换相点“同步”(即从自然换向点开始计算触发脉冲的时间)。这是因为：为了得到稳定的脉动直流电压，主电路各晶闸管在承受正向电压的半周内，得到的第一个触发脉冲的时间应该相同(第一个脉冲使晶闸管导通后，后面的脉冲就失去了作用)，即各管的控制角α(或导通角θ)应该相等。调节α(或θ时，也应有同样的变化。为此，在主电路的自然换相点，单结晶体管振荡电路中的电容C10、C11必须把电放完，而接着又从零开始充电，当充电电压Uc达到单结晶体管的峰值电压时而使其导通，TP1、TP2产生并输出触发脉冲。使触发脉冲具有这种与主电路电压自然换相点“步调一致”的功能的电路称为同步电路。
本机的同步电路由2个部分组成，分别产生同步脉冲信号，实现对主电路2组晶闸管的同步控制。
中一部分电路组装在P7204P印刷电路板上，主要由晶闸管VT1～VT3、二极管VD5～VD13稳压管VS8及晶体管V1和V2等元件组成(见图6—35)，其同步脉冲信号的形成过程如下：
图6-37a为主电路三相电源电压UA～UC波形。假设同步变压器二次绕组各相电压的相位关系也如图6—37a所示。
在0°<ωt<30°期间内，同步变压器(同时参看图6-35)的二次绕组UA、UC为正值，UB为负值，其中UA正值增大，UC正值减小，UB是从负峰值减小。这时二极管VD6a、VD6b的阴极电位最负，因此VD6a、VD6b均处于导通状态。二极管VD7a、VD7b的阴极电位最高，因此均处于截止状态。二极管VD5a、VD5b的阴极电位比阳极高，所以也处于截止状态。由于VD6a、VD6b导通使VD11、VD13承受反电压而截止，封锁了VT1、VT3的控制极触发信号而不能使其导通，于是二极管VD10、VD8也处于反电压而截止，VT1、VT3阴极的电位随UA、UC变化。由于VD5a、VD7b截止，检测点CH5的电位为0V，又由于UB负值最大，VT2阴极的电位最负，于是VT2承受正向电压，另外VD12也承受正向电压而导通，并向VT2施加一控制脉冲信号而使VT2导通，则二极管VD9阴极被箝位在0V，VD9也处于截止状态，检测点CH7的电位为0V。
在30°<ωt<60°期间内，UA为正值，UB、UC为负值，且|UB|>|UC|，VD7a、VD7b仍处于截止状态，VD6a、VD6b仍处于导通状态，VD5b仍处于截止状态，但VD5a承受正向电压，由截止变为导通，故VT2还保持导通；VD8因UC过0变负承受正向电压而导通，因此检测点CH7的电位随UC变化为负电位。
在ωt≥60°时，UA为正值时，UB负值减少，UC负值增加，且|UC|>|UB|，VD7a、VD7b、VD6a处于截止状态，VD6b、VD5a、VD5b处于导通状态，VT3仍处截止状态，VT2仍然导通，VD10、VD9仍然截止。由于UB负值减少，检测点CH4电位在升高，而VT1的阴极电位最低，因此VD11承受正向电压而导通，给VT1脉冲信号，使VT1导通，VD8阴极的电位变为0而截止，这时CH7的电位跳到0V，则产生一个同步脉冲信号。
从上述分析可知，同步脉冲信号是由UA、UB、UC分别过0变负时开始，直到自然换向点为止，CH7为负值，此时，V1、V2(7204P板)导通，电容C10放电清零。其余时刻，CH7电位为0，V1、V2截止，C10开始充电，因此，自然换向点为同步点(参看图6-35、6-37a、6-37d、6-37f以及图6-36)。这一组同步信号每隔120°产生一个脉冲，能够实现对主电路一组晶闸管的同步控制(图6-37c)。
另一组同步脉冲信号需移相60°后，实现对主电路另一组晶闸管的同步控制(见图6-37a、6-37e、6-37g和6-37b)。该部分电路组装在P7539S板上，主要由运放N2和N3，集成电路N4，晶体管V3和V4等元件组成(见图6-35)。CH7的负脉冲消失后，C1与C10同时放电至0V，于是由R1、R2、R3和V3组成的恒流源以一定速度向C1充电，检测点CH22的电位呈锯齿波。
C2也由恒流源充电，但由于VD2的隔离作用，不会因CH7的负脉冲而放电，一直保持在一定值上。N2构成一个跟随器，其输出电压经过R5、R6的分压后，作为N3组成的比较器的比较基准。当CH22处电压高于CH23的基准电压时，CH24输出为负，反之为正，通过阻值匹配可以得到占空比为50%的矩形波，其下沿跳与CH7的负脉冲相位差60°。CH24的矩形波经C3和R10的微分作用，得到正、负尖脉冲，又经N4组成的单稳态触发器，输出1个很窄的正脉冲(图6-37e)。这个正脉冲滞后CH{7点负脉冲60°，控制V4的导通，从而控制C11的清零及其电路触发脉冲的同步。 3)信号综合放大及网压补偿电路。
该部分电路主要由遥控盒内的电压调节电位器RP+4、组装在P7539Q印刷板上的运算放大器N1、程控单结晶体VT4-VT6、电阻R11、R12、R13和R14电感L1等元件组成。
有3个信号电压加在运放N1的反向输入端，经N1综合放大后输出电压UT，作为单结晶体管触发电路的控制信号电压(见图6-35)。现着重对网压补偿的反馈信号电路进行分析。 所谓网压补偿，就是补偿电网电压的波动对电弧带来的影响。该机网压补偿的反馈信号不是直接取自负载，而是取自模拟负载。模拟电路直接由同步变压器供电，可控整流元件为3只程控单结晶体管VT4～VT6，另外还有模拟电感L1和模拟负载电阻R11电阻R12。程控管的触发信号取自脉冲变压器TP1的另一个二次绕组(两端为103、104)。这样，由VT4～VT6组成的半波整流电路，其电源与主电路三相电源同步，其触发信号与主电路的晶闸管触发信号同步。因此，模拟电路与主电路的导通情况相同，其输出电压与主电路的输出电压的变化规律也相同，这样，就可以实现模拟控制作用。
从模拟负载R5上取出的负反馈信号电压经R13，加在运算器N1的反相输入端，设为Uf。加在N1反相输入端的信号还有由遥控盒内电压调节电位器RP+3控制的、经46号端来的给定信号电压Ug，通过电阻R'14来的维持信号电压Uv(当RP+4置0时，焊机最低空载电压约为50V，该电压是由Uv提供的)。这3个电压共同作用，产生一个正的偏差信号电压，即U入=(Ug+Ui-Uf)>O，通过N5的比例积分运算，输出一个负的电压值 。这个电压经49号端被送到P7539S板，经V5分2路，又分别经V6、V7控制电容C10、C11的充电速度，从而控制2组触发脉冲的移相。
该电路具有良好的补偿电网电压波动的能力。例如，当网电压的升高而使电弧电压升高时，模拟电路程控管的输出电压同时也因网电压的升高而升高，因此，Uf升高，加在N1反相输入端的电压U入=(Ug+Ui-Uf)则降低。这样，C10、C11的充电速度减慢，主晶闸管触发脉冲后移(导通角减小)，电弧电压降低。与此同时，程控管的触发脉冲也将后移，输出电压下降，Uf下降，N1的输出UT又回升，触发脉冲前移，Uf又上升，又使UT减小，触发脉冲后移，如此往复，抑制了电压的升高，起到了稳定作用而使焊接参数不受电网波动的影响。
此外，加在N1反相输入端的还有一个引弧信号电压，该电压经KM4的常闭触点及电阻R14、R13加到N1的反相输入端，使N1输出较高的负电位，因此，焊机输出较高的电压引弧。当电弧引燃后，继电器KM4吸合，断开其常闭触点，该信号电压消失。这称
为高压引弧，配合慢速送丝，可使引弧的成功率有较大提高。
b．送丝电动机控制电路。
该电路如图6—38所示，主要由以下元件组成：
继电器KM2、晶闸管VT7以及装在P7539Q板上的程控管VT4、晶体管V1和V2、电容C16、遥控盒上的电流调节电位器RP+3，等元件组成。
送丝电动机M由变压器T1-2之及二极管VD9～VD12组成的单相全波整流电路供电，该脉动电压还经稳压管VS3及电阻R15、R14分压。VS3的电压又经R25、R26再分压，给VT4的控制极加一个负电压(对零点而言)。当遥控盒上电位器RP+3给定的正电压加到V1和V2组成的复合管的基极后，V1-V2立即导通，输出电流Ic给电容C16充电，C16的电压随即升高。当该电压升高到超过VT4的控制极电压后，VT4导通，电容C16经VT4、电阻R18向VT7的控制极放电，VT7触发导通。当放电过程结束，则VT4关断，C16暂时保持低电位，一直到VT7关断后才能重新充电。这是因为VT7导通时，从R15上引出的电压反馈值过高，而使复合管截止，则电容C16不能充电。这里，VT7的关断过程是这样的：当整流输出的脉动电压低于送丝机电枢两端的反电势E时(如图6-39所示)，使得VT7阴、阳极之间施加了反电压而截止。在VT7截止期间，电机仍按惯性转动而产生一定的反电势，该电势与转速成正比。本机的端电压由电阻R15和R14采样作为复合管的负反馈电压信号，经电组R21与给定信号电压进行比较。在VT7截止期间，给定信号电压大于反馈信号电压时，复合管再次导通，输出电流，向C16充电，又使得VT4导通，VT7导通，重复上述过程。向C16充电的速度，决定了VT7的导通角和送丝电动机的转速，调节遥控盒上的电位器RP+3，则可调节VT7的导通角和送丝机的转速。例如，调节RP+3使给定电压升高，于是复合管输出较大电流，使C16充电速度加快，VT4、VT7触发脉冲前移，这样，就提高了送丝电动机的端电压和转速。反之，则情况相反。同时，还可以看出，负反馈信号电压可起到稳定送丝机端电压和转速的作用。
C2也由恒流源充电，但由于VD2的隔离作用，不会因CH7的负脉冲而放电，一直保持在一定值上。N2构成一个跟随器，其输出电压经过R5、R6的分压后，作为N3组成的比较器的比较基准。当CH22处电压高于CH23的基准电压时，CH24输出为负，反之为正，通过阻值匹配可以得到占空比为50%的矩形波，其下沿跳与CH7的负脉冲相位差60°。CH24的矩形波经C3和R10的微分作用，得到正、负尖脉冲，又经N4组成的单稳态触发器，输出1个很窄的正脉冲(图6-37e)。这个正脉冲滞后CH{7点负脉冲60°，控制V4的导通，从而控制C11的清零及其电路触发脉冲的同步。 3)信号综合放大及网压补偿电路。
该部分电路主要由遥控盒内的电压调节电位器RP+4、组装在P7539Q印刷板上的运算放大器N1、程控单结晶体VT4-VT6、电阻R11、R12、R13和R14电感L1等元件组成。
有3个信号电压加在运放N1的反向输入端，经N1综合放大后输出电压UT，作为单结晶体管触发电路的控制信号电压(见图6-35)。现着重对网压补偿的反馈信号电路进行分析。 所谓网压补偿，就是补偿电网电压的波动对电弧带来的影响。该机网压补偿的反馈信号不是直接取自负载，而是取自模拟负载。模拟电路直接由同步变压器供电，可控整流元件为3只程控单结晶体管VT4～VT6，另外还有模拟电感L1和模拟负载电阻R11电阻R12。程控管的触发信号取自脉冲变压器TP1的另一个二次绕组(两端为103、104)。这样，由VT4～VT6组成的半波整流电路，其电源与主电路三相电源同步，其触发信号与主电路的晶闸管触发信号同步。因此，模拟电路与主电路的导通情况相同，其输出电压与主电路的输出电压的变化规律也相同，这样，就可以实现模拟控制作用。
从模拟负载R5上取出的负反馈信号电压经R13，加在运算器N1的反相输入端，设为Uf。加在N1反相输入端的信号还有由遥控盒内电压调节电位器RP+3控制的、经46号端来的给定信号电压Ug，通过电阻R'14来的维持信号电压Uv(当RP+4置0时，焊机最低空载电压约为50V，该电压是由Uv提供的)。这3个电压共同作用，产生一个正的偏差信号电压，即U入=(Ug+Ui-Uf)>O，通过N5的比例积分运算，输出一个负的电压值 。这个电压经49号端被送到P7539S板，经V5分2路，又分别经V6、V7控制电容C10、C11的充电速度，从而控制2组触发脉冲的移相。
该电路具有良好的补偿电网电压波动的能力。例如，当网电压的升高而使电弧电压升高时，模拟电路程控管的输出电压同时也因网电压的升高而升高，因此，Uf升高，加在N1反相输入端的电压U入=(Ug+Ui-Uf)则降低。这样，C10、C11的充电速度减慢，主晶闸管触发脉冲后移(导通角减小)，电弧电压降低。与此同时，程控管的触发脉冲也将后移，输出电压下降，Uf下降，N1的输出UT又回升，触发脉冲前移，Uf又上升，又使UT减小，触发脉冲后移，如此往复，抑制了电压的升高，起到了稳定作用而使焊接参数不受电网波动的影响。
此外，加在N1反相输入端的还有一个引弧信号电压，该电压经KM4的常闭触点及电阻R14、R13加到N1的反相输入端，使N1输出较高的负电位，因此，焊机输出较高的电压引弧。当电弧引燃后，继电器KM4吸合，断开其常闭触点，该信号电压消失。这称
为高压引弧，配合慢速送丝，可使引弧的成功率有较大提高。
b．送丝电动机控制电路。
该电路如图6—38所示，主要由以下元件组成：
继电器KM2、晶闸管VT7以及装在P7539Q板上的程控管VT4、晶体管V1和V2、电容C16、遥控盒上的电流调节电位器RP+3，等元件组成。
送丝电动机M由变压器T1-2之及二极管VD9～VD12组成的单相全波整流电路供电，该脉动电压还经稳压管VS3及电阻R15、R14分压。VS3的电压又经R25、R26再分压，给VT4的控制极加一个负电压(对零点而言)。当遥控盒上电位器RP+3给定的正电压加到V1和V2组成的复合管的基极后，V1-V2立即导通，输出电流Ic给电容C16充电，C16的电压随即升高。当该电压升高到超过VT4的控制极电压后，VT4导通，电容C16经VT4、电阻R18向VT7的控制极放电，VT7触发导通。当放电过程结束，则VT4关断，C16暂时保持低电位，一直到VT7关断后才能重新充电。这是因为VT7导通时，从R15上引出的电压反馈值过高，而使复合管截止，则电容C16不能充电。这里，VT7的关断过程是这样的：当整流输出的脉动电压低于送丝机电枢两端的反电势E时(如图6-39所示)，使得VT7阴、阳极之间施加了反电压而截止。在VT7截止期间，电机仍按惯性转动而产生一定的反电势，该电势与转速成正比。本机的端电压由电阻R15和R14采样作为复合管的负反馈电压信号，经电组R21与给定信号电压进行比较。在VT7截止期间，给定信号电压大于反馈信号电压时，复合管再次导通，输出电流，向C16充电，又使得VT4导通，VT7导通，重复上述过程。向C16充电的速度，决定了VT7的导通角和送丝电动机的转速，调节遥控盒上的电位器RP+3，则可调节VT7的导通角和送丝机的转速。例如，调节RP+3使给定电压升高，于是复合管输出较大电流，使C16充电速度加快，VT4、VT7触发脉冲前移，这样，就提高了送丝电动机的端电压和转速。反之，则情况相反。同时，还可以看出，负反馈信号电压可起到稳定送丝机端电压和转速的作用。
