具有高压脉冲引弧功能的氩弧焊机的制作方法

专利名称：具有高压脉冲引弧功能的氩弧焊机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种逆变氩弧焊机，更确切地说是涉及一种具有高压脉冲引弧功能的逆变氩弧焊机。
氩弧焊机基本由焊接电源电路和放电引弧电路两大部分通过耦合变压器连接组成，焊接电源电路提供焊接所需能源，放电引弧电路提供非接触引弧。按引弧方式分，氩弧焊机非接触引弧方式分为高频引弧和工频高压脉冲引弧。


图1是高频引弧氩弧焊机的原理性示意图，其结构的主要缺陷是需要火花放电间隙S。放电引弧电路中的T1是升压变压器，通常将380V交流升高到2000V至3000V高压，C为高压电容，T2是耦合变压器，它将原边产生的高频高压耦合到由焊接直流电源11、焊枪12和工件13构成的焊机主回路。火花放电间隙S通常由两根端头相距0.5-1mm的钨棒或铜棒配备一定的支架构成，由于设置有火花放电间隙S，使焊机的放电电路中存在明弧放电，造成较严重的对外辐射干扰，不仅干扰焊机之外的电器设备，如造成计算机死机，而且干扰焊机内的其它电路，如造成焊机控制逻辑紊乱等。
图2是工频高压脉冲引弧氩弧焊机的原理性示意图，其结构的主要缺陷是需要设置体积大、重量重、耗材多的工频升压变压器。放电引弧电路中的T1是工频升压变压器，由于是将380V交流直接升压再整流，因而需采用体积大、重量重的变压器T1。C为高压电容，T2是耦合变压器，SCR是可控硅，通过触发可控硅CT导通达到控制高压电容C放电引弧的目的。
本实用新型的目的是设计一种具有高压脉冲引弧功能的氩弧焊机，使其既没有高频引弧方式对外辐射大的缺陷，还能改进高压脉冲引弧方式中采用工频变压器的不足。
本实用新型的目的是这样实现的，一种具有高压脉冲引弧功能的氩弧焊机，包括耦合变压器，与耦合变压器原边绕组连接的放电引弧电路和与耦合变压器付边绕组连接的焊接电源电路，放电引弧电路包括有可控硅和高压电容，其特征在于所述的放电引弧电路还包括有逻辑控制电路、触发电路、逆变升压电路和整流电路，逻辑控制电路输出分别连接触发电路输入及逆变升压电路输入，逆变升压电路输出连接整流电路输入，整流电路及触发电路输出连接所述的可控硅、高压电容及耦合变压器原边绕组。
本实用新型高压脉冲引弧装置的放电引弧电路，采用斩波电路先将直流逆变为交流，再经升压、整流后给高压电容充电，逻辑电路控制给出放电信号，该放电信号通过触发电路控制可控硅导通，使高压电容放电，再经耦合变压器升压，将高压脉冲耦合到焊接电源电路，即焊机主回路，就可进行非接触式引弧。
本实用新型的具有高压脉冲引弧功能的逆变氩弧焊机，与高频引弧方式相比较，无明弧放电，是无触点工作方式，对外辐射极小，对其它电路的干扰较小，对空间产生的电磁干扰也较小；与工频高压脉冲引弧相比，无工频变压器，与电网电压无直接关系，因而体积、重量都较小，降低了成本。
下面结合实施例及附图进一步说明本实用新型的技术。
图1是高频引弧方式焊机的原理框图图2是工频高压脉冲引弧方式焊机的原理框图图3是具有高压脉冲引弧功能的氩弧焊机原理框图图4是图3中放电引弧电路的实施电路图
图1及图2的说明前已述及，不再赘述。
参见图3，具有高压脉冲引弧功能的氩弧焊机主要包括焊接电源电路1、放电引弧电路2和耦合变压器3。焊接电源电路1连接焊枪4、工件5及耦合变压器3的付边绕组而构成焊机主回路。焊接电源电路1具有与现有焊机的功率电路相同的电路结构，包括三相输入电路101、整流滤波电路102、逆变器103、降压整流电路104、滤波输出电路105、电流设定电路106、电流反馈电路107、外特性控制电路108、逻辑控制电路109、脉宽调制(PWM)控制电路110和引弧电路111。电网输入的三相交流电经过整流桥整流、电容滤波后成为波纹较小的直流，再经过逆变电路输出高频交流，经过输出整流桥整流、电抗器滤波，在输出端得到可用于焊接的直流。采用逆变技术，逆变频率20KHZ左右，可大大降低铜损和铁损，减小主变压器及电抗器的体积，从而减小焊机的体积与重量，且有利于提高焊机的效率和功率因数，有明显的节能效果，由于工作频率在声频以外，因而大大降低了噪声污染。
放电引弧电路2主要包括逻辑控制电路201、触发电路202、逆变升压电路203、整流电路204、可控硅SCR和高压电容C，与耦合变压器3的原边绕组连接。
结合参见图4，由接插件CN1引入的交流电源经整流桥BR1、电容C1滤波后，三端稳压器Q1输出VCC直流，实施例为16.3V。时基集成片U1及其外围电路连接构成振荡器，实施例的振荡频率为21.5KHz，将直流逆变为交流，再经中频变压器T1升压到1000V交流，经整流桥BR2整流后给高压电容C9至C12充电。由接插件CN1引入控制放电的信号(如焊枪开关)，控制晶体管Q2(接成振荡器)、Q3工作，Q3的输出一方面控制U1使其停止振荡，另一方面通过变压器T2的耦合作用触发可控硅SCR1导通，使高压电容放电，放电电流经接插件CN2连接至耦合变压器3的原边(图4中未示出)，经升压后将高压脉冲耦合到焊机的焊接电源电路中，进行非接触的引弧。
本实用新型由于采用逆变等技术，电源外特性和动特性都显著优于其它类型的焊机，更大程度地满足了焊接工艺的要求，为获得优质焊缝提供了可靠的保障。经在氩弧焊机上试验，可使引弧距离达到5mm以上，引弧成功率100％。
权利要求1.一种具有高压脉冲引弧功能的氩弧焊机，包括耦合变压器、与耦合变压器原边绕组连接的放电引弧电路和与耦合变压器付边绕组连接的焊接电源电路，放电引弧电路包括有可控硅和高压电容，其特征在于所述的放电引弧电路还包括有逻辑控制电路、触发电路、逆变升压电路和整流电路，逻辑控制电路输出分别连接触发电路输入及逆变升压电路输入，逆变升压电路输出连接整流电路输入，整流电路及触发电路输出连接所述的可控硅、高压电容及耦合变压器原边绕组。
专利摘要本实用新型涉及一种具有高压脉冲引弧功能的氩弧焊机,包括耦合变压器、与其原边绕组连接的放电引弧电路和与其副边绕组连接的焊接电源电路。放电引弧电路由可控硅、高压电容、逻辑控制电路、触发电路、逆变升压电路和整流电路连接构成。将直流逆变成20KHz的交流,再升压到1000V,整流后给高压电容充电。逻辑电路得到放电信号,触发可控硅使高压电容放电,耦合变压器将高压脉冲耦合到焊接主回路,进行非接触引弧。
文档编号B23K9/09GK2360203SQ9920020
公开日2000年1月26日 申请日期1999年1月6日 优先权日1999年1月6日
发明者肖波 申请人:时代集团公司