专利名称：多电源并联组合焊接电源的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种包括手工焊、气体保护焊、埋弧焊、电渣焊、等离子焊及等离子切 割中使用的电源设备。
背景技术：
在现有技术中，用于自动或手工焊接设备的焊接电源，通常是由三相整流桥组，滤 波电路，逆变开关电路，控制电路，驱动电路次级整流电路等组成的单一供电电源。一般由 单一类电源构成的焊接电源，由于不能满足需要更大焊接电流的焊接环境，尤其是大型设 备的焊接，而达不到所需电流的要求。如北京时代、山东奥泰、深圳佳士、瑞典伊萨公司采用 了如图3所示的仅是两台此类电源并联构成的双并联电源焊接设备。该电源设备是一种不 允许每个电源输出不均衡电流，制作成本较高、电路调试困难的电源设备。这种双并联系统的焊接电源，由于在整个焊接电流范围内很难做到完全均衡地输 出电流，在焊接过程中，若其中有一套电源失效或损坏时，焊接系统就会立即失控，导致断 弧或沾弧等现象，带来严重的焊接质量问题。由于上述双并联系统的焊接电源并联回路上 并联电源的电流控制不独立，不能防止初、次级电流过大，而损坏大功率逆变器件。往往在 焊接运行过程中，电源的运行工作不稳定。电流输出的可靠性极差，很难避免每个电源输出 不均衡电流，因此时常发生电流失衡，发生令人心惊胆战的电源爆管事故，导致整个电源报 废。
发明内容
为了克服现有技术双并联焊接电源电流输出不均衡的缺点，本发明的任务是提出 一种结构原理简单，并联电源电流控制独立，总输出电流恒定不变，并可允许每个电源输出 不均衡电流，工作十分稳定可靠，调试难度小，特别适合大批量生产的多台并联式焊接电源 系统。本发明的上述目的可以通过以下措施来达到，一种多电源并联组合焊接电源，包 括，至少两台独立逆变电源构成的并联组合焊接电源，其特征在于，在至少由二组电源并联 组合焊接电源中，设有一个经焊接电流控制板输出端驱动每个并联逆变电源组的电路，每 个并联逆变电源组的输出端并联后，经分流器后输出至焊接口，使叠加后并联电源组的输 出总电流保持恒定的第一电流闭环控制回路(B回路)；且每个并联逆变电源组中，各自均 连接有一个带限流保护的驱动器，而构成的相互独立的第二电源电流闭环控制回路(A回 路)本发明相比于现有技术具有如下有益效果本发明在并联逆变电源的总输出端接入一个分流器，使之成的第一电流闭环控制 回路系统，它能使并联电源组叠加后的输出总电流保持恒定，保证了叠加并联后的总电流 输出稳定。本发明在每台普通逆变电源上，配置一个带有限流控制的驱动盒，由此构成的由逆变器和限流保护电路组成的基本电源的第二电流闭环控制回路。大大的提高了基本电源 的可靠性和稳定性。这个电流闭环回路在整个基本电源中起到防止初、次级电流过大，而损 坏大功率逆变器件的作用(即限流控制)，从而保护了逆变焊接系统工作的可靠性。因此当 它们并联到一起时，各自的驱动器保护各自的逆变电源，同时也允许每一个基本电源，允许 有不均衡的电流输出。使该基本电源能进行无数个并联组合成为可能。并联组合后的大电 流，经过一次电流闭环控制后，可以得到恒定的大电流输出。进一步避免了现有技术时常发 生电流失衡，发生电源爆管的缺陷。本发明将具有限流保护功能的限流保护电路与逆变驱动器结合，并将每个驱动器 单独配置到每个逆变电源中，形成电源的独立电流控制，保证了每个基本电源的可靠运行。 由于每个基本电源都设有的限流保护。可以允许每个基本电源组输出不均衡的电流，但在 焊接总输出电流时，输出的电流保持恒定不变，进而确保了整个焊接电源系统的稳定、可靠 的运行，为提高焊接质量，拓展焊接电源的使用范围提供了发展空间，特别适合大批量生产 的多台并联式焊接电源系统。由于本发明允许每个基本电源输出不均衡的电流值，焊接总输出的的电流恒定不 变，因此，大大降低了调试的难度，使并联叠加变得更加容易。
图1是本发明多电源并联组合焊接电源一个实施例的电路示意图。图2是本发明带限流控制的驱动电路示意图。图3是目前广泛使用的双并联电路示意图。
具体实施例方式参阅图1和图2。基本电源由一个逆变器和一个带有限流控制的驱动器构成。本发 明的多台并联式组合焊接电源，是至少由两台带有限流控制驱动盒和独立逆变电源构成的 并联组合焊接电源系统。在至少由二组电源并联组合焊接电源系统中，设有一个经焊接电 流控制板输出端驱动每个并联逆变电源组的电路，每个并联逆变电源组的输出端并联后， 经分流器后输出至焊接口，使叠加后并联电源组的输出总电流保持恒定的第一电流闭环控 制回路，即B回路；且每个并联逆变电源组中，各自均连接有一个带限流保护的驱动器，而 构成的相互独立的第二电源电流闭环控制回路，即A回路。换句话说，该第二电源电流闭环 控制回路是分流器设置在并联电源组总输出线路上，通过电流反馈线的信号直接进入电流 控制板构成的总电流闭环反馈回路。上述第二电源电流闭环控制回路A通常可以装在限流控制驱动盒内。并联在第一 电流闭环控制B回路中的并联电源组，可以是至少由二台基本逆变电源组成，每个基本电 源中都含有一个独立的闭环控制电路，用以确保基本电源的可靠性。在上述组合焊接电源 系统中，可任选一个基本电源作为主电源，其余的则为辅助电源。比如由第一组并联在电路 中的基本电源为主电源，其余并联于电路中的基本电源为辅助电源。并联电源系统中基本 电源的数量，由所需总输出电流的大小来确定。如在图1中是由八个基本电源并联组成的 焊接系统，其中第一个基本电源为主电源，其余七个基本电源为辅助电源。焊接电流可以是 1000A，每个基本电源输出的电流可以是125A，此时，每个基本电源输出电流的大小仅为额定值的62.5%。限流保护能力可以设定在额定值的80%，S卩160A。在图1中，基本电源有三条控制线与焊接电流控制板直接相连，在这三条线控制 中，有一条是用以检测电弧电压的电压反馈线，另两条是用以检测焊接状态的电抗连接线。 电压反馈线连接在所述主电源的整流二极管的输出端，另一头连接在焊接电流控制板的电 压检测电路上，另外两根电抗器输出线一端连接在主电源的输出电抗器上，另一端接在焊 接电流控制板的电流检测电路上。参阅图2。连接在逆变器上的限流保护电路包括，与互感器TR2次级接线端E1、E2 上连接的桥式滤波整流电路和经并联电阻R14、R15、二极管D16、接点并联电阻RIO、RllU 稳压二极管D15并联回路上连接的电容C12，以及并联在C12和串联在脉冲输入端到电阻 R16上并联的集成电路IClA和三个并联的集成电路IC1B、IC1C、IC1D组成的脉冲 门限电路。 与脉冲门限电路相连的逆变驱动器，包括，将脉冲信号送至场效应管TlO栅极，由电阻R13 和R12组成的分压电路和两个串联在TlO电路上，将TlO放大信号传至整形电路的稳压二 极管 D18、D17。380V三相交流电源，经次级整流电流电路和次级变压TR1、互感器TR2，经过 D11-D14桥式滤波整流电路，整流滤波后，变成直流电压+560V B，加在次级变压器回路上的 二极管Dl和大功率逆变管Tl上，将OVB电压加在二极管D2和大功率逆变管T2上。其中， 由二极管Dl和D2以及大功率逆变管Tl和T2构成半推式逆变电路，在大功率逆变管Tl和 T2导通时，初级电流首先通过560VB直流电压，经大功率逆变管Tl后，再到互感器TR2的初 级和焊接变压器TRl的初级，最后通过大功率逆变管T2返回到0VB。当逆变器关断时，焊接变压器TRl储存的能量，通过二极管Dl和D2重新存回到 560VB的直流电源中，焊接电流是通过焊接变压器TRl的次级，再经过次级整流电路后输 出ο脉冲信号通过脉冲输入端到电阻R16上，再输入到集成电路IClA的输入端。当 焊接变压器的初级电流小于限流值时，三个并联的集成电路IC1B、IC1C、IClD的一个端口 均为低电平，此时，三个集成电路允许IClA的脉冲信号通过，并反相一次后输出到电阻R13 上，经电阻R13和R12分压后，脉冲信号送至场效应管TlO的栅极，经TlO放大后，再经脉冲 变压器TR3的隔离，传至两个独立的整形电路(整形电路1和整形电路2)，去驱动大功率逆 变功率管Tl和T2。当焊接变压器初级电流增大时，互感器TR2的次级电流也随之加大，次级电流通 过接线端El和E2，进入由快速二极管Dll至D14构成的整流桥，经滤波电容器ClO滤波后， 加至稳压二极管D15。在初级电流未达到限流电流值时，稳压二极管D15不导通。所以电容器C12没有 电压，集成电路IClB到IC1D，正常输出脉冲信号。当焊接变压器的初级电流达到或超过限流电流值时，电容器ClO上的电压高过稳 压二极管D15的导通电压，稳压二极管D15导通，电压通过电阻R10，加至电容器C12和IClB 至IClD的另一输入端。此时，三个并联的集成电路IClB至IClD的一个输入端为高电平， 封住了 IClB和IClD的输出端，所以切断了脉冲输入，达到了限流的目的。当焊接变压器初级电流小于限流值时，二极管D15开路，电容器ClO上的电压为低 电平。集成电路IClB至IClD重新恢复脉冲信号输出。焊接变压器重新恢复到工作状态。
权利要求
一种多电源并联组合焊接电源，包括，至少两台独立逆变电源构成的并联组合焊接电源，其特征在于，在至少由二组电源并联组合焊接电源中，设有一个经焊接电流控制板输出端驱动每个并联逆变电源组的电路，每个并联逆变电源组的输出端并联后，经分流器后输出至焊接口，使叠加后并联电源组的输出总电流保持恒定的第一电流闭环控制回路；且每个并联逆变电源组中，各自均连接有一个带限流保护的驱动器，而构成的相互独立的第二电源电流闭环控制回路。
2.根据权利要求1所述的多电源并联组合焊接电源，其特征在于，在所述组合焊接电 源系统中，可任选一个基本电源作为主电源，其余的则为辅助电源。
3.根据权利要求1所述的多电源并联组合焊接电源，其特征在于，主电源有三条控制 线与焊接电流控制板直接相连，在这三条线控制中，有一条是用以检测电弧电压的电压反 馈线，另两条是用以检测焊接状态的电抗连接线。
4.根据权利要求1所述的多电源并联组合焊接电源，其特征在于，电压反馈线连接在 所述主电源的整流二极管的输出端，另一头连接在焊接电流控制板的电压检测电路上，另 外两根电抗器输出线一端连接在主电源的输出电抗器上，另一端接在焊接电流控制板的电 流检测电路上。
5.根据权利要求1所述的多电源并联组合焊接电源，其特征在于，分流器设置在并联 电源组总输出线路上，通过电流反馈线的信号直接进入电流控制板构成总电流闭环反馈回路。
6.根据权利要求1所述的多电源并联组合焊接电源，其特征在于，连接在逆变器上的 限流保护电路包括，与互感器TR2次级接线端(E1、E2)上连接的桥式滤波整流电路和经并 联电阻R14、R15、二极管D16、接点并联电阻RIO、R111、稳压二极管D15并联回路上连接的 电容C12，以及并联在C12和串联在脉冲输入端到电阻R16上并联的集成电路IC1A和三个 并联的集成电路IC1B、IC1C、IC1D组成的脉冲门限电路。
7.根据权利要求6所述的多电源并联组合焊接电源，其特征在于，当焊接变压器的初 级电流小于限流值时，三个并联的集成电路IC1B、IC1C、IC1D的一个端口均为低电平，且三 个集成电路允许IC1A的脉冲信号通过，并反相一次后输出到电阻R13上，经电阻R13和R12 分压后，脉冲信号送至场效应管T10的栅极，经T10放大后，再经脉冲变压器TR3的隔离，传 至两个独立的整形电路(整形电路1和整形电路2)，去驱动大功率逆变功率管T1和T2。
8.根据权利要求1所述的多电源并联组合焊接电源，其特征在于，与脉冲门限电路相 连的逆变驱动器，包括，将脉冲信号送至场效应管T10栅极，由电阻R13和R12组成的分压 电路和两个串联在T10电路上，将T10放大信号传至整形电路的稳压二极管D18、D17。
全文摘要
本发明公开的一种多电源并联组合焊接电源，旨在提供一种结构原理简单，并联电源电流控制独立，总输出电流恒定不变，并允许每个电源输出不均衡电流，工作稳定可靠的焊接电源。它包括，至少两台独立逆变电源构成的并联组合焊接电源。在至少由二组电源并联组合焊接电源中，设有一个经焊接电流控制板输出端驱动每个并联逆变电源组的电路，每个并联逆变电源组的输出端并联后，经分流器后输出至焊接口，使叠加后并联电源组的输出总电流保持恒定的第一电流闭环控制回路(B回路)；且每个并联逆变电源组中，各自均连接有一个带限流保护的驱动器构成相互独立的第二电源电流闭环控制回路(A回路)。解决了现有技术发生电流失衡，时常引起的电源爆管事故，损坏电源的问题。
文档编号H02M1/32GK101860072SQ20101014930
公开日2010年10月13日 申请日期2010年4月19日 优先权日2010年4月19日
发明者殷宇, 邹静 申请人:成都康瑞特科技开发有限责任公司