一种正反接并联电容的电磁焊接电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电磁焊接电路，尤其是涉及一种正反接并联电容的电磁焊接电路。
【背景技术】
[0002]目前，生产与实验所用的电磁焊接机中线圈电路是由电容，开关，电阻，电感等效串联而成。将高压直流电源对电容充电，将开关打开，RLC电路中形成欠阻尼的振荡电流，在焊接板中产生感应电涡流，使焊接板承受强大的洛伦兹力，使两焊接板高速的碰撞，形成焊接接头。但是，线圈电路电容器存储能量不足，常常不能形成良好的焊接接头，而贸然增大电路能量，对整个电路乃至设备仪器和人身财产都有巨大隐患。
[0003]为改进焊接效果，尝试增大电压来增大电磁焊接电路电容储存的能量，在电压为6kV时重复做了相同尺寸的铝板焊接试验，通过增大电压来增大电容存储的能量，能够提高焊接板连接的效果，但是，充电电压过大将影响试验人员的安全，而且板件的电磁焊接电路相当于短路，电压过大会对试验设备造成损伤，且电压若超过了击穿电压会破坏电磁焊接设备的电容。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种安全性高、焊接效果好、结构简单、有效利用能源的正反接并联电容的电磁焊接电路。
[0005]本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0006]一种正反接并联电容的电磁焊接电路，用于电磁焊接机的储能焊接，该电路包括第一储能单元、电阻R、电感线圈L和集磁器S，所述的第一储能单元、电阻R、电感线圈L和集磁器M相互连接形成电流回路，该电路还包括并联在第一储能单元两端的第二储能单元，所述的第一储能单元包括第一开关SI和第一储能电容Cl，所述的第二储能单元第二开关S2和第二储能电容C2，所述的第一储能电容Cl的正极板和第二储能电容C2负极板分别与集磁器S连接，所述的第一储能电容Cl的负极板通过第一开关SI与电阻R连接，所述的第二储能电容C2的正极板通过第二开关S2与电阻R连接。
[0007]所述的集磁器S的截面形状为梯形。
[0008]所述的焊接电路还包括与第一开关SI和第二开关S2连接的开关驱动电路，所述的开关驱动电路包括相互连接的脉冲电压源、电压表和电阻。
[0009]所述的第一储能电容Cl的取值范围为400?600 μ F，第二储能电容C2的取值范围为400?600 μ F，电感线圈L的取值范围为40?80ηΗ。
[0010]所述的脉冲电压源为2V方波电压源。
[0011]所述的焊接电路还包括分别与第一储能电容Cl和第二储能电容C2连接的充电电源。
[0012]与现有技术相比，本实用新型具有以下优点:
[0013]一、安全性高:在相同的电容存储量情况下，能形成二次冲击，增加焊接板在撞击过程中的加速度及动能，形成良好的焊接接头。
[0014]二、焊接效果好:本实用新型不仅采用正反电容形成二次冲击使焊接件焊接牢固，还采用了截面为梯形的集磁器，根据电流具有趋肤效应和尖端放电特点，电流经过线圈时，梯形尖端处的电流密度比其他区域大，根据法拉第电磁感应定律，梯形尖端处产生的磁场强度也大，能够产生较强的涡流，从而产生较强的洛伦兹力，使焊接板迅速加速。
[0015]三、结构简单:本实用新型的电路均由常用部件构成，操作简单，便于拆卸更换。
[0016]四、有效利用能源:本实用新型的电路将电路中存储的能量通过控制电路，将能量随时间均匀释放，不使电路中的电流过大，造成焊接失败。更好的利用能量，形成良好的焊接接头。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型的结构示意图。
[0018]图2为电磁焊接电路控制电压电路示意图。
[0019]图3为梯形截面集磁器电磁焊接示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
[0021]实施例1:
[0022]如图1所示，一种正反接并联电容的电磁焊接电路，用于电磁焊接机的储能焊接，该电路包括第一储能单元、电阻R、电感线圈L和集磁器S，第一储能单元、电阻R、电感线圈L和集磁器M相互连接形成电流回路，该电路还包括并联在第一储能单元两端的第二储能单元，第一储能单元包括第一开关SI和第一储能电容Cl，第二储能单元第二开关S2和第二储能电容C2，第一储能电容Cl的正极板和第二储能电容C2负极板分别与集磁器S连接，第一储能电容Cl的负极板通过第一开关SI与电阻R连接，第二储能电容C2的正极板通过第二开关S2与电阻R连接。
[0023]如图3所示，集磁器S的截面形状为梯形，第一储能电容Cl先闭合，电路为阻尼振荡电路，在集磁器S的作用下，在第一块焊接板中产生感应电流，第一块焊接板受到了洛伦兹力的作用，产生巨大的加速度，与第二块焊接板相碰撞，当电压下降到一定值，第一储能电容Cl断开，第二储能电容C2闭合，给第一块焊接板二次加速，从而形成良好的焊接接头。
[0024]焊接电路还包括与第一开关SI和第二开关S2连接的开关驱动电路，开关驱动电路包括相互连接的脉冲电压源、电压表和电阻，第一储能电容Cl的取值范围为500 μ F，第二储能电容C2的取值范围为500 μ F，电感线圈L的取值范围为60ηΗ。
[0025]如图2所示，脉冲电压源为2V方波电压源。
[0026]焊接电路还包括分别与第一储能电容Cl和第二储能电容C2连接的充电电源。
[0027]实施例2:
[0028]一种正反接并联电容的电磁焊接电路，第一储能电容Cl的取值范围为400 yF，第二储能电容C2的取值范围为400 μ F，电感线圈L的取值范围为40ηΗ，其余结构均与实施例1相同。
[0029]实施例3:
[0030]一种正反接并联电容的电磁焊接电路，第一储能电容Cl的取值范围为600 yF，第二储能电容C2的取值范围为600 μ F，电感线圈L的取值范围为80ηΗ，其余结构均与实施例1相同。
[0031]本实用新型所采用的技术方案是:增大电路存储能量可采用增大端电压和并联电容，采用截面形状为梯形线圈的集磁器，由于电流具有趋肤效应和尖端放电特点，电流经过线圈时，梯形尖端处的电流密度比其他区域大，根据法拉第电磁感应定律，梯形尖端处产生的磁场强度也大，能够产生强的涡流，从而产生强的洛伦兹力，使焊接板迅速加速，把两并联电容异时接通，一电容第一峰值电压下降到一定值断开后，另一电容接通，电流振荡衰减，为不让第二电容产生的电流抵消掉前一电容的电流，将一电容反向接通，在线圈电路中，两相同容量的大电容反方向并接，与电阻、开关、电感串联，并联电容的两支路上，各连接一电压控制开关，给两电容充电，一电容闭合，当电压下降到设定值，电压控制开关断开，二电容闭合。
【主权项】
1.一种正反接并联电容的电磁焊接电路，用于电磁焊接机的储能焊接，该电路包括第一储能单元、电阻R、电感线圈L和集磁器S，所述的第一储能单元、电阻R、电感线圈L和集磁器M相互连接形成电流回路，其特征在于，该电路还包括并联在第一储能单元两端的第二储能单元，所述的第一储能单元包括第一开关SI和第一储能电容Cl，所述的第二储能单元第二开关S2和第二储能电容C2，所述的第一储能电容Cl的正极板和第二储能电容C2负极板分别与集磁器S连接，所述的第一储能电容Cl的负极板通过第一开关SI与电阻R连接，所述的第二储能电容C2的正极板通过第二开关S2与电阻R连接。
2.根据权利要求1所述的一种正反接并联电容的电磁焊接电路，其特征在于，所述的集磁器S的截面形状为梯形。
3.根据权利要求1所述的一种正反接并联电容的电磁焊接电路，其特征在于，所述的焊接电路还包括与第一开关SI和第二开关S2连接的开关驱动电路，所述的开关驱动电路包括相互连接的脉冲电压源、电压表和电阻。
4.根据权利要求1所述的一种正反接并联电容的电磁焊接电路，其特征在于，所述的第一储能电容Cl的取值范围为400?600 μ F，第二储能电容C2的取值范围为400?600 μ F，电感线圈L的取值范围为40?80ηΗ。
5.根据权利要求3所述的一种正反接并联电容的电磁焊接电路，其特征在于，所述的脉冲电压源为2V方波电压源。
6.根据权利要求1所述的一种正反接并联电容的电磁焊接电路，其特征在于，所述的焊接电路还包括分别与第一储能电容Cl和第二储能电容C2连接的充电电源。
【专利摘要】本实用新型涉及一种正反接并联电容的电磁焊接电路，包括第一储能单元、电阻R、电感线圈L和集磁器S，所述的第一储能单元、电阻R、电感线圈L和集磁器M相互连接形成电流回路，其特征在于，该电路还包括并联在第一储能单元两端的第二储能单元，所述的第一储能单元包括第一开关S1和第一储能电容C1，所述的第二储能单元第二开关S2和第二储能电容C2，所述的第一储能电容C1的正极板和第二储能电容C2负极板分别与集磁器S连接，所述的第一储能电容C1的负极板通过第一开关S1与电阻R连接，所述的第二储能电容C2的正极板通过第二开关S2与电阻R连接。与现有技术相比，本实用新型具有安全性高、焊接效果好、结构简单、有效利用能源等优点。
【IPC分类】B23K13-01
【公开号】CN204565411
【申请号】CN201520091951
【发明人】林琦竣, 应之丁, 郭梦鸽, 顾灵燕, 颜松, 池博源
【申请人】同济大学
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年2月9日