专利名称：逆变氩弧、手工弧焊机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种焊机，具体涉及一种逆变氩弧、手工弧焊机。
背景技术：
目前的氩弧/手工弧焊机还有很大一部分使用可控硅(Silicon ControlledRectifier,简称SCR)的工频整流的电源。由于可控硅的开关频率为50-60HZ，所以主变压器非常大和重。由U=4. 44NBSf公式(其中U表示变压器的输入电压，N为绕制匝数，S为变压器的铁芯截面积，f为输入电压的频率，B为铁芯的磁感应强度)。可知U、B和N不变的情况下，f增大，则S减小。工频为50Hz,而绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate BipolarTransistor,简称IGBT)的开关频率为20000Hz，可见其他条件相同的情况下，IGBT的逆变电源的主变压器可以比工频整流的主变压器小400倍左右。可见这种工频整流电源耗材、耗电、体积大、重量重。逆变技术用于焊接电源已近二十来年，当初是可控硅(SCR)逆变。由于逆变频率不高使得体积大、重量重、成本高，现已停止生产。现有工业级的氩弧/手工弧焊电源大多采用IGBT模块。IGBT模块的工作频率不高，一般为18000Hz，导通压降也较高，耐击穿能力不高，因此焊接电源体积不易做小，IGBT模块发热量高，尖峰电压也高，吸收电路也复杂。因此，提供一种体积小、重量轻，使用安全，同时又有良好焊接性能的焊接设备就显得尤为重要。鉴于上述问题，本实用新型公开了一种逆变氩弧、手工弧焊机。其具有如下文所述之技术特征，以解决现有的问题。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种逆变氩弧、手工弧焊机，它是体积小、重量轻、故障率低、性能良好的氩弧、手工弧焊机。本实用新型逆变氩弧、手工弧焊机的目的是通过以下技术方案实现的一种逆变氩弧、手工弧焊机，包括由前面板、后面板、左面板、右面板、上面板、下面板构成的壳体及设置在前面板的显示板、设置在后面板的输入接线端子、空气开关、风机、接地螺栓和电磁阀；所述的前面板中部还有“ + ”电缆接线端子、电缆接线端子、通气口、手把控制端子，还包括壳体内的控制装置；所述的空气开关设置在输入接线端子的一侧，所述的风机在输入接线端子的下侧。上述的逆变氩弧、手工弧焊机，其中，所述的显示板呈矩形，所述的显示板的中央设有电焊/氩焊选择开关，显示板的上端间隔设有保护指示灯和工作指示灯，显示板下端左右两边分别设有电流调节电位器和延时送气电位器；所述的电磁阀通过气管与前面板的所述的通气口相连接。上述的逆变氩弧、手工弧焊机，其中，所述的控制装置包括一次逆变操作机构、二次逆变操作机构、元件板、主控制电路、驱动电路及控制变压器；所述的一次逆变操作机构包括上散热器、左散热器、整流桥、滤波电容、绝缘栅双极型晶体管；所述的二次逆变操作机构包括下散热器、主变压器、多个二次整流管、电流互感器、分流器、打火变压器及输出电感。上述的逆变氩弧、手工弧焊机，其中，所述的整流桥设置在左散热器，位于上散热器的左端，所述的滤波电容设置在上散热器和下散热器之间，所述的绝缘栅双极型晶体管设置在所述的上散热器上。上述的逆变氩弧、手工弧焊机，其中，所述的元件板设置在所述的上散热器的上方，所述的主控制电路、驱动电路及控制变压器设置在元件板上，主控制电路分别与驱动电路和控制变压器相连接；所述的驱动电路和控制变压器均设置在主控制电路上；所述的主控制电路设置在上散热器上。上述的逆变氩弧、手工弧焊机，其中，所述的主变压器设置于下面板的前端，所述的二次整流管是5个依次排列紧固在下散热器的下端，电流互感器贯穿于主变压器的初级线；所述的分流器设置于二次整流管的输出端与输出电感之间，所述的输出电感的输出端·与“ + ”电缆接线端子相连接；所述的打火变压器设置于主变压器的中心抽头与电缆接线端子之间，所述的打火变压器另一端接电缆接线端子。本实用新型逆变氩弧、手工弧焊机由于采用了上述方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果I、本实用新型逆变氩弧、手工弧焊机恒流输出，使输出电流更加平稳；动态响应速快，减少弧长波度对电流的影响。2、本实用新型逆变氩弧、手工弧焊机有合理的静外特性和良好的动态性能，使得起弧容易，电弧稳定，焊接质量高，自调节能力强，焊接电流连续可调，工件变形小，焊缝成型美观等。3、本实用新型逆变氩弧、手工弧焊机应用范围广泛，体积小，重量轻，操作灵活简单，适用于各种作业环境。以下，将通过具体的实施例做进一步的说明，然而实施例仅是本实用新型可选实施方式的举例，其所公开的特征仅用于说明及阐述本实用新型的技术方案，并不用于限定本实用新型的保护范围。
为了更好的理解本实用新型，可参照本说明书援引的以供参考的附图，附图中图I是本实用新型逆变氩弧、手工弧焊机的主视图。图2是本实用新型逆变氩弧、手工弧焊机的后视图。图3是本实用新型逆变氩弧、手工弧焊机的右视图。图4是本实用新型逆变氩弧、手工弧焊机的各部件原理图。图5是本实用新型逆变氩弧、手工弧焊机的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作进一步的说明[0025]请参见附图I及附图2所示，本实用新型逆变氩弧、手工弧焊机包括由前面板011、后面板012、左面板、右面板、上面板、下面板构成的壳体01及设置在前面板011的显示板0111、设置在后面板012的输入接线端子0121、空气开关0122、风机0123、接地螺栓0124和电磁阀0125 ;所述的前面板011中部还有“ + ”电缆接线端子0112、“-”电缆接线端子0113、通气口 0114、手把控制端子0115，还包括壳体01内的控制装置；所述的空气开关0122设置在输入接线端子0121的一侧，所述的风机0123在输入接线端子0121的下侧。空气开关的一空气开关0122起到过流保护作用，用于发生严重过载或短路时跳闸时；风机0123对发热器件起到强制冷却的目的。所述的显示板0111呈矩形，所述的显示板0111的中央设有电焊/氩焊选择开关0116，显示板0111的上端间隔设有保护指示灯0117和工作指示灯0118，显示板0111下端左右两边分别设有电流调节电位器0119和延时送气电位器0110。主机接通电源后，工作指示灯0118即亮显示主机处于通电工作状态；保护指示灯0117亮后，主机进入保护状态，停止工作；电流调节电位器0119控制着给定电流的大小，电流调节电位器0119向顺时针旋 转时，给定电流增大，反之，则变小；电焊/氩焊选择开关0116起到焊机工作方式转换的作用；电磁阀0125通过气管与前面板011的通气口 0114相连接。请参见附图3及附图4所示，所述的控制装置包括一次逆变操作机构02、二次逆变操作机构03、元件板、主控制电路04、驱动电路05及控制变压器06 ;所述的一次逆变操作机构02包括上散热器021、左散热器022、整流桥023、滤波电容024、绝缘栅双极型晶体管025 ;所述的二次逆变操作机构03包括下散热器031、主变压器032、多个二次整流管033、电流互感器034、分流器035、打火变压器036及输出电感037。主控制电路04由焊接电流给定电路、电流反馈电路、过热保护等电路组成。所述的整流桥024设置在左散热器022，位于上散热器021的左端，用于把交流电压转变成直流电压，所述的滤波电容024设置在上散热器021和下散热器031之间，所述的绝缘栅双极型晶体管025设置在所述的上散热器021上，用于把上述整流后输出的直流电压转换成中频矩形脉冲电压，这个转换过程称为逆变。所述的元件板设置在所述的上散热器021的上方，所述的主控制电路04、驱动电路05及控制变压器06设置在元件板上，主控制电路04分别与驱动电路05和控制变压器06相连接；所述的驱动电路05和控制变压器06均设置在主控制电路04上；所述的主控制电路04设置在上散热器021上，使用塑料立柱与上散热器隔021离开。所述的主变压器032设置于下面板的前端，用于把上述绝缘栅双极型晶体管025的逆变器输出的中频矩形脉冲电压转变成较低的中频矩形脉冲电压，主变压器032的铁芯可采用纳米晶材料，与铁氧体相比，它具有饱和磁感应强度高，损耗低，磁导率高，热稳定性好等优点，主变压器032的初、次级线圈采用多股漆包线并联；所述的二次整流管033可采用5个依次排列紧固在下散热器031的下端，中频脉冲电压转变成焊接所需的直流电压；电流互感器034贯穿于主变压器032的初级线，给主控制电路04传递电流信号，用于过流保护；分流器035设置于二次整流管033的输出端与输出电感037之间，分流器035起到电流反馈的作用，输出电感037起到滤波储能的作用，输出电感037的输出端与“ + ”电缆接线端子0112相连接；打火变压器036设置于主变压器032的中心抽头与电缆接线端子0113之间，打火变压器036起到引弧高压的作用；打火变压器036另一端接电缆接线端子。[0031]主控制电路04的作用是随给定电流的大小来精确控制输出电流的大小，也就是随焊接电流给定值的大小来确定送入驱动电路05的电压信号大小，并受限于电流反馈的大小，当电流反馈值大于焊接电流给定值时，则无信号输出；另外还有对整过焊接过程进行逻辑控制的作用，同时还具有对二次整流管033进行控制和驱动的作用，控制变压器06为主控制电路04提供所需的电源，同时控制变压器06还为风机0123提供电源。驱动电路05随主控制电路04来的信号大小去控制绝缘栅双极型晶体管025的触发脉冲的宽度，从而控制绝缘栅双极型晶体管025的逆变器的导通宽度来调节输出电流的大小。触发脉冲有无也受限于过流限制，也就是绝缘栅双极型晶体管025的逆变器的输出的某个脉冲值大于设定的最大值时，则无触发脉冲输出，可见这就实现了逐脉冲控制。请参见附图5所示，所述的输入接线端子0121外接220V交流电源，输入接线端子0121的两个输出端分别与空气开关0122的两个输入端对应连接，空气开关0122的两个输出端分别于整流桥023的两个输入端相连接，整流桥023的输出端分别与滤波电容024相连接，整流桥023向滤波电容024输送直流电压，对整流过后的电流进行滤波，绝缘栅双极型晶体管025与滤波电容024的输出端相连接，滤波电容024向绝缘栅双极型晶体管025提 供滤波后的直流电压，绝缘栅双极型晶体管025将整流后输出的直流电压转换成中频矩形脉冲电压，绝缘栅双极型晶体管025与主变压器032相连接，同时绝缘栅双极型晶体管025还与驱动电路05的信号输入端连接，驱动电路05与主控制电路04连接，主控制电路04根据给定电流的要求，向驱动电路05传输驱动信号，驱动电路05将驱动信号整形、放大后出送到绝缘栅双极型晶体管025，驱动绝缘栅双极型晶体管025正常工作，驱动绝缘栅双极型晶体管025的输出端和主变压器032相连接，主变压器032将驱动绝缘栅双极型晶体管025的逆变器输出的中频矩形脉冲电压转变成较低的中频矩形脉冲电压，主变压器032的初级串联上电流互感器034，将电流反馈信号传递给主控制电路04，防止主回路过流，起到过流保护的作用，主变压器032的次级与二次整流管033相连接，同时主变压器032的中心抽头与打火变压器036相连接，打火变压器036输出端接电缆接线端子0113，经二次整流管033整流后的直流通过分流器035与输出电感037相连接，输出电感037的另一端接“ + ”电缆接线端子0112，分流器035将电流反馈信号传递给主控制电路，从而控制实际电流的输出。主控制电路04与控制变压器06相连接，驱动电路05的输入端与主控制电路04的输出端相连接，主变压器032的输入端与电流互感器034相连接，电流互感器034的输出端与主控制电路04相连接，电流互感器034向主电路传输电流反馈信号。控制变压器06另一端连接滤波电容024的输出端，显示板0111与主控制电路04相连接。综上所述，本实用新型逆变氩弧、手工弧焊机恒流输出，使输出电流更加平稳；动态响应速快,减少弧长波度对电流的影响；本实用新型有合理的静外特性和良好的动态性能，使得起弧容易，电弧稳定，焊接质量高，自调节能力强，焊接电流连续可调，工件变形小，焊缝成型美观等；本实用新型应用范围广泛，体积小，重量轻，操作灵活简单，适用于各种作业环境。上述内容为本实用新型逆变氩弧、手工弧焊机的具体实施例的列举，对于其中未详尽描述的设备和结构，应当理解为采取本领域已有的通用设备及通用方法来予以实施。
权利要求1.一种逆变氩弧、手工弧焊机，其特征在于包括由前面板(011)、后面板(012)、左面板、右面板、上面板、下面板构成的壳体(OI)及设置在前面板(011)的显示板(0111)、设置在后面板(012)的输入接线端子(0121)、空气开关(0122)、风机(0123)、接地螺栓(0124)和电磁阀(0125);所述的前面板(011)中部还有“ + ”电缆接线端子(0112)、“-”电缆接线端子(0113)、通气口(0114)、手把控制端子(0115)，还包括壳体(01)内的控制装置；所述的空气开关(0122)设置在输入接线端子(0121)的一侧，所述的风机(0123)在输入接线端子(0121)的下侧。
2.根据权利要求I所述的逆变氩弧、手工弧焊机，其特征在于所述的显示板(0111)呈矩形，所述的显示板(0111)的中央设有电焊/氩焊选择开关(0116)，显示板(0111)的上端间隔设有保护指示灯(0117)和工作指示灯(0118)，显示板(0111)下端左右两边分别设有电流调节电位器(0119)和延时送气电位器(0110);所述的电磁阀(0125)通过气管与前面板(011)的所述的通气口(0114)相连接。
3.根据权利要求I所述的逆变氩弧、手工弧焊机，其特征在于所述的控制装置包括一次逆变操作机构(02)、二次逆变操作机构(03)、元件板、主控制电路(04)、驱动电路(05)及控制变压器(06);所述的一次逆变操作机构(02)包括上散热器(021)、左散热器(022)、整流桥(023)、滤波电容(024)、绝缘栅双极型晶体管(025);所述的二次逆变操作机构(03)包括下散热器(031)、主变压器(032)、多个二次整流管(033)、电流互感器(034)、分流器(035)、打火变压器(036)及输出电感(037)。
4.根据权利要求3所述的逆变氩弧、手工弧焊机，其特征在于所述的整流桥(024)设置在左散热器(022)，位于上散热器(021)的左端，所述的滤波电容(024)设置在上散热器(021)和下散热器(031)之间，所述的绝缘栅双极型晶体管(025)设置在所述的上散热器(021)上。
5.根据权利要求3所述的逆变氩弧、手工弧焊机，其特征在于所述的元件板设置在所述的上散热器(021)的上方，所述的主控制电路(04)、驱动电路(05)及控制变压器(06)设置在元件板上，主控制电路(04)分别与驱动电路(05)和控制变压器(06)相连接；所述的驱动电路(05 )和控制变压器(06 )均设置在主控制电路(04 )上；所述的主控制电路(04 )设置在上散热器(021)上。
6.根据权利要求3所述的逆变氩弧、手工弧焊机，其特征在于所述的主变压器(032)设置于下面板的前端，所述的二次整流管(033)是5个依次排列紧固在下散热器(031)的下端，电流互感器(034)贯穿于主变压器(032)的初级线；所述的分流器(035)设置于二次整流管(033)的输出端与输出电感(037)之间，所述的输出电感(037)的输出端与“ + ”电缆接线端子(0112)相连接；所述的打火变压器(036)设置于主变压器(032)的中心抽头与电缆接线端子(0113)之间，所述的打火变压器(036)另一端接电缆接线端子。
专利摘要一种逆变氩弧、手工弧焊机，包括由前面板、后面板、左面板、右面板、上面板、下面板构成的壳体及设置在前面板的显示板、设置在后面板的输入接线端子、空气开关、风机、接地螺栓和电磁阀；前面板中部还有“+”电缆接线端子、“-”电缆接线端子、通气口、手把控制端子，包括壳体内的控制装置；空气开关设置在输入接线端子一侧，风机在输入接线端子下侧。本实用新型恒流输出，使输出电流平稳，动态响应速快，减少弧长波度对电流的影响；本实用新型有合理的静外特性和良好的动态性能，容易起弧，电弧稳定，焊接质量高，自调节能力强，焊接电流连续可调，工件变形小，焊缝成型美观，应用范围广，体积小，重量轻，操作灵活简单，适用于各种作业环境。
文档编号B23K9/00GK202607042SQ20122007822
公开日2012年12月19日 申请日期2012年3月5日 优先权日2012年3月5日
发明者郭少朋, 张通淼 申请人:上海沪通企业集团有限公司