牛轶霞，宋吉江
摘要：本文详细介绍了几种电焊机节能装置电路和工作原理。
关键词：节能；电焊机；无功功率；电路
中图分类号：TG433文献标识码：B
我们知道，交流电焊机在空载运行时有功损耗占其容量的1%~2.5%，无功损耗占其容量的8%~9％左右。如果能使电焊机在空载时自动断电，就可节约电能。下面介绍根据这个原理制作的几种节能装置。
一、由干电池和时间继电器KT等组成的节能电路
电路如图1所示。工作原理：合上刀开关K，送电。因接触器线圈KM无电，电焊机变压器BD无电，准备焊接。只要焊条与工件一接触，继电器线圈KA由3V干电池供电，通电各KA常开触点吸合后，KM有电，KM各常开点吸合，BD有电，电焊机处于正常焊接状态。KM常闭接点打开，以防止干电池长期放电。一旦焊条同工件离开，即焊接停止，时间继电器KT因电压升高而吸合，它的常闭点KT将延时打开，延时的时间可根据用户需要设定，一般定在3~10s。KT经延时之后，其常闭点打开，BD失电，焊机停电。
电路元器件参数：直流继电器KA取2.5V、50mA；KT继电器为JS7-1110V；KM为CJ10.8C。
二、由控制变压器和时间继电器等组成的节能电路
电路如图2所示工作原理：合上刀开关K，控制变压器BK立即得电，时间继电器线圈KT带电，电焊变压器BD副边向原边反送电，使继电器线圈KA带电，接触器线圈KM因KT和KA常闭点断开无电；因KM不吸合，BD无电，处于准备焊接状态。
一旦焊条与工件接触，电路中的A、B两点电压速降，使继电器KT，KA释放，其常闭点闭合，使KM线圈带电吸合，BD有电，此时电焊机处于焊接状态。
如果焊接停止，A、B两点电压速升，KT吸合，当超过其整定时间（3~10s）后，KT常闭点断开，使KM释放，随之KA吸合，其常闭点也断开，使BD又失电，达到了非焊接的停电目的。
与图1比较可以看出，此装置在非焊接状态下，不是全无电，BK仍投入。不过该控制变压器容量很小，耗电可以忽略。
电路元器件参数：继电器KA选用522型；KM选用CJQ-20380V；控制变压器BK选用50V-A380/12V；时间继电器选用JS7型。
三、由半导体器件和继电器等组成的简单节能电路
电路如图3所示工作原理：合上刀开关K，由于此时三极管BG导通，使继电器线圈KA带电，其常闭点KA1断开，接触器KM不带电，常开点KM1不吸合，电焊机不带电，此时电焊机处在准备焊接状态。
一旦焊条与工件相碰，BG截止，KA线圈不带电，常闭点KA1闭合，KM吸合，其常开点KM1吸合，BD有电，焊机处在焊接状态。
当焊条与焊件一旦脱离，BG又导通，KA有电，KA1断开，KM释放，BD失电，达到了非焊接时的停电要求。从原理图中可以看出，在非焊接状态，控制回路是有电的，但其消耗较小，与电焊机空载消耗的功率相比，可以忽略不计。
电路如图4所示。工作原理：合上刀开关K，接触器线圈KM有电，电焊机变压器BD暂时带电，此时经整流桥G，继电器线圈KA有电，常开触点KA吸合，延时继电器KT线圈有电，KM线圈由于KT常闭点延时3~10s而打开，使KM失电，BD初级回路通过电容器C构成回路接入到电源也有电，但在BD两端的电压很小，经BD副边、整流桥G，仅可保证KA不释放进而使KT有电，KM无电，电焊机处于准备焊接状态。
一旦焊条与工件接触，图中A、B两点电压速降，KA、KT线圈失电，其常闭触点KT恢复常闭，KM线圈重新有电吸合，使BD有电，处于焊接状态。
如果焊条离开工件，A、B两点电压速升，超过KT整定时间3~10s，又回到了准备焊接状态。
从电路中可以看出，此电路也不是非焊接时断电的，但控制电路耗电很小，可以忽略不计。
电路中元器件选用：KT选用JS7-1A；KM选用380V的交流接触器；电容C选用3μF/600V；R=7.5kΩ；KA选用JRX-BF；桥式整流G选用四个2AP6组成。
四、由时间继电器和交流接触器组成的节能电路
电路如图5所示。工作原理：合上刀开关K，接触器KM线圈有电，常开点闭合，电焊机变压器BD有电，延时继电器KT有电，常闭点延时3~10s后断开，线圈KM失电，其常开点KM开断，则由电容C使BD保留一小电压，以维持KT不会释放，使KM不带电，电焊机处于准备焊接状态。
一旦焊条与工件接触，A、B两点电压速降，使线圈KT失电，其常闭点KT恢复常闭，使KM带电，BD带电，电焊机处于焊接状态。
当焊条与工件脱离，超过KT整定时间3~10s，电焊机又回到准备焊接状态。停焊时，电容器回路电流较小，耗电不多。
五、由单结晶体管和继电器等组成的节能电路
电路如图6所示。工作原理：合上刀开关K，接触器线圈KM有电，其常开触点KM1闭合，电焊机变压器BD带电，BD副边也带电。继电器线圈KA有电，其常闭点KA2断开，此时KM断电，BD副边仅通过电容器C1保持BD低水平供电，使KA不致释放而保持吸合，此时电焊机处于准备焊接状态。
一旦焊条与工件接触，图中A、B两点电压速降，线圈KA失电，其常闭触点KA2恢复闭合，KM有电吸合，BD正常供电，处于焊接状态。
如果焊条离开工件，线路又回到了准备焊接状态。
电路元器件参数：KM选用CJ10-40；KA选用JGFX-4F；C1、C2、C3分别选用2μF/1000V；20μF/100V；100μF/250V；D1、D2、D3分别选用2CZ520、2CW114、2CWR1；R1、R2、R3分别为2kΩ、430kΩ、200Ω的电阻；BG选用BT33。
另一种节能电路如图7所示。工作原理：投入刀开关K，接触器KM1线圈有电，电焊机变压器BD有电，场效应管BG导通，继电器线圈KA1有电，其常闭触点KA1-1断开，线圈KM1失电，仅由电容C3所在回路提供BD低水平电压，以维持KA1线圈有电，使之不释放，电焊机处于准备焊接状态。一旦焊条与工件接触，A、B两点电压速降，使线圈KA1失电，KA1-1常闭点恢复闭合，KM1线圈带电，BD带电，电焊机处于焊接状态。
如果焊条离开工件，则电焊机又回到准备焊接状态。
总之，随着我国加工业、制造业的崛起，交流电焊机越来越显示出至关重要的作用，每天都有数以万计的电焊机运转着，电焊机消耗着大量的电能，如何降低电焊机消耗的电能就显得非常重要。