[实用新型]一种载波线短路保护电路及焊接设备

说明书

本实用新型涉及焊接技术领域，具体涉及一种载波线短路保护电路以及包括所述载波线短路保护电路的焊接设备。

气体保护焊接设备是通过焊丝与焊接母材之间产生的电弧在保护气体中熔化焊丝以实现焊接的，一般包括焊接电源、焊丝盘、送丝装置（包括送丝电机）、送丝软管、焊枪、供气系统和冷却水系统，所述送丝装置驱动焊丝盘上的焊丝，使其经送丝软管输送至焊接母材。现有的气体保护焊接设备中，所述焊接电源与送丝装置之间连接有一根焊接电缆和一根载波线；所述焊接电缆用于从焊接电源处输出焊接电压，以产生焊接用电弧；所述载波线上的电流用于为送丝装置中的控制电路供电以产生控制信号，以及为送丝装置中的送丝电机供电以驱动送丝电机。

在实际应用中，由于所述焊接设备的使用现场环境恶劣，容易造成载波线与焊接母材短路，或者载波线与焊接电缆短路，从而对所述焊接设备造成损坏。目前，行业内一般采用增设保险管或过流保护器的方法来解决上述短路的问题，但是恶劣的现场环境易使所述焊接设备遭受频繁碰撞而损坏，或者遭受人为损坏，致使保险管或过流保护器本身无法起到应有的短路保护作用，导致所述焊接设备频繁发生故障损坏，不仅影响生产效率，还产生了大量的维修费用。

在专利号为ZL200520002608.4，名称为“载波控制焊机短路保护电路”的中国专利申请所公开的技术方案中，提出一种应用于焊机（即焊接设备）的短路保护电路，该短路保护电路通过设置比较电路来检测载波线上的电流信号值与标准信号值之间的差值，当载波线上的电流信号值与标准信号值相比异常增大时，判断载波线短路，并切断焊机输出电压回路（即切断焊接输出电压）和送丝装置整流触发回路（即切断送丝装置供电电压），以保护焊机。但是，由于载波线上的电流在正常工作时的波形为呈周期性变化的方波（如图1所示），若标准信号值设置较大，则无法有效检测故障，以致无法有效地保护焊机，若标准信号值设置较小，则会影响焊机正常工作。

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中所存在的上述缺陷，提供一种能够在载波线发生短路时及时切断为送丝装置供电的整流触发回路以及禁止焊接电压输出的载波线短路保护电路以及包括所述载波线短路保护电路的焊接设备。

解决本实用新型技术问题所采用的技术方案：

流经所述载波线的电流用于为送丝装置供电，所述载波线短路保护电路包括信号检测单元、微控制器以及输出控制单元；

所述信号检测单元用于实时检测载波线上的电流，并输出与所述电流对应的电信号，所述电信号的正常波形为呈周期性变化的方波；

所述微控制器内预设有报警阈值，其用于计算所述电信号的平均值，并在计算得出的电信号的平均值大于所述报警阈值且在一个所述周期内实时检测到的载波线上的电流所对应的电信号值均大于所述电信号的正常波形的波谷值时，输出切断信号给输出控制单元，以及在输出切断信号的同时禁止焊接电压输出；

所述输出控制单元用于在接收到所述切断信号时将为送丝装置供电的整流触发回路切断。

优选地，所述微控制器还用于在输出切断信号给输出控制单元并经过预设时间后，输出导通信号给输出控制单元，以及在输出导通信号的同时允许焊接电压输出；

所述输出控制单元还用于在接收到微控制器发送的导通信号时将为送丝装置供电的整流触发回路导通。

优选地，所述短路保护电路还包括信号变换单元，其用于将信号检测单元输出的电信号进行放大、隔离、调零和分压处理后发送给微控制器，且该经过处理后的电信号的正常波形为呈周期性变化的方波；

优选地，所述短路保护电路还包括信号变换单元，其用于将信号检测单元输出的电信号进行放大、隔离、调零和分压处理后发送给微控制器，且该经过处理后的电信号的正常波形为呈周期性变化的方波；

所述微控制器用于计算信号变换单元发送的经过放大、隔离、调零和分压处理后的电信号的平均值，并在计算得出的电信号的平均值大于所述报警阈值且在一个所述周期内该经过处理后的电信号值均大于该经过处理后的电信号的正常波形的波谷值时输出切断信号给输出控制单元。

优选地，所述信号变换单元包括前级放大电路、后级放大电路和分压电路，所述后级放大电路包括调零电路；

所述前级放大电路用于将信号检测单元输出的电信号进行放大、隔离处理后发送给后级放大电路；

所述后级放大电路用于对前级放大电路处理后的电信号进行放大、调零处理后发送给分压电路；

所述分压电路用于对后级放大电路处理后的电信号进行分压处理后发送给微控制器。