專(zhuān)利名稱(chēng)：交逆變電子電焊機(jī)的制作方法
專(zhuān)利說(shuō)明交逆變電子電焊機(jī) 所屬技術(shù)領(lǐng)域 本發(fā)明涉及交逆變電子電焊機(jī)，可廣泛的應(yīng)用于金屬加工領(lǐng)域中對(duì)金屬鐵鋼不銹鋼及有色金屬的焊接，特別適用于工廠野外工地及家庭維修。
背景技術(shù) 目前多樣數(shù)字電子式逆變電焊機(jī)基于開(kāi)關(guān)電源技術(shù)以可調(diào)周波25至500赫茲的調(diào)節(jié)范圍，達(dá)到無(wú)極調(diào)節(jié)焊接電流與焊接功率，交直流空載電壓都是60---70V，工作時(shí)只有25---30V，電流從幾十到幾百A，利用電流電弧產(chǎn)生的瞬時(shí)高溫來(lái)熔化焊條接縫使材料區(qū)域融合，焊機(jī)原理構(gòu)造所造成空載消耗電能的存在，無(wú)論開(kāi)關(guān)電源的響應(yīng)時(shí)間快，都不能徹底的解決。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，對(duì)于特定的焊接作業(yè)，其模式相當(dāng)于已經(jīng)固定在了電源的幾個(gè)范圍，板厚與型材對(duì)電流的調(diào)整相對(duì)于在電源上只是微調(diào)而已，焊接功率的高效輸出，空載的非耗能與短接時(shí)的安全保護(hù)則是三個(gè)重要的硬狀態(tài)，除了對(duì)焊接質(zhì)量的要求以外電子電焊的三狀態(tài)方式顯得尤為重要。
本發(fā)明的特點(diǎn)，作為電子調(diào)節(jié)方式的電焊機(jī)，電流大小的調(diào)節(jié)可以是數(shù)字式的，但空載狀態(tài)不同于開(kāi)關(guān)電源式電焊機(jī)的方式在于是以電路自身的耗載去向進(jìn)行調(diào)節(jié)，要么作為功率輸出，要么將功率返還至輸入部分再循環(huán)而不消耗輸入功率，不同于要特定的設(shè)一個(gè)反饋來(lái)進(jìn)行輸入功率的調(diào)節(jié)，因?yàn)榉答伭啃】蘸臏p少的小，反饋大了響應(yīng)過(guò)程不利于起弧，再功率輸出不同于開(kāi)關(guān)電源的平滑變壓式的脈沖調(diào)寬調(diào)頻，而是以推進(jìn)式激發(fā)的高壓以較大的電磁變化量象電力變壓的高效一樣，來(lái)提高輸出功率，在安全性方面短接時(shí)輸出功率小于工作時(shí)的功率，對(duì)電焊機(jī)沒(méi)有不利的影響。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)，固定100赫茲交變及500赫茲范圍內(nèi)的變頻逆變電焊機(jī)，以電子式波形調(diào)節(jié)，難有較好的有效功率輸出，交變固定頻率的電子元件調(diào)節(jié)或大范圍的逆變變頻調(diào)節(jié)，能較好的改變電流完成融化焊接的深度，輔助小范圍脈沖寬度調(diào)節(jié)，可保證薄板及不銹鋼對(duì)保持火頭以小電流減少穿孔。
本發(fā)明的技術(shù)解決措施，逆變電路中的交流部分可用轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)接駁在交流220伏電源上，這樣低頻率時(shí)不需要波形經(jīng)過(guò)兩次改變，由于不同板厚與型材對(duì)焊接電流的改變，薄板及不銹鋼采用高頻有利于焊縫的平滑，交變與逆變輕松的轉(zhuǎn)換，體積更加小巧，特別適合于便攜移動(dòng)場(chǎng)合的焊接。



如圖1所示為應(yīng)用本發(fā)明倍頻100赫茲雙磁芯電焊機(jī)電路圖 如圖2所示為應(yīng)用本發(fā)明100赫茲雙芯循環(huán)能電焊機(jī)電路圖 如圖3所示為應(yīng)用本發(fā)明倍頻100赫茲三線包電焊機(jī)電路圖 如圖4所示為應(yīng)用本發(fā)明倍頻100赫茲三線包電焊機(jī)波形圖 如圖5所示為應(yīng)用本發(fā)明100赫茲單芯循環(huán)能電焊機(jī)電路圖 如圖6所示為應(yīng)用本發(fā)明500赫茲雙磁芯逆變電焊機(jī)電路圖 如圖7所示為應(yīng)用本發(fā)明500赫茲單磁芯逆變電焊機(jī)電路圖 具體實(shí)施方式
下面根據(jù)附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例，如圖1所示為應(yīng)用本發(fā)明倍頻100赫茲雙磁芯電焊機(jī)電路圖，電容C1C2分別在兩個(gè)正負(fù)半波時(shí)充電，電壓反向后在二極管D1D2的方向控制下，電容的電壓被反向的推入兩個(gè)變壓器B1B2的線圈L1L2上，產(chǎn)生5000以至萬(wàn)伏以上高壓，次級(jí)線圈L3L4輸出70伏左右的電焊電壓，開(kāi)關(guān)K1為手動(dòng)控制在空載時(shí)變壓器相當(dāng)于電感的能量為續(xù)流二極管消耗時(shí)斷開(kāi)，K2為雙聯(lián)開(kāi)關(guān)，用以改變交流直流電焊方式，圖中為并聯(lián)100赫茲交流輸出，輸出線接為串聯(lián)時(shí)，即為50赫茲雙波交流輸出，撥動(dòng)開(kāi)關(guān)至直流輸出，經(jīng)C3C4L5的分壓蓄能，加至由二極管D3D4D5D6D7D8組成的三相整流橋，輸出疊加升壓的直流電壓，波形如圖所示的變化，電容的負(fù)壓在1/4周期波形內(nèi)推動(dòng)電感線圈，正壓時(shí)與電感為串聯(lián)，變壓器的初級(jí)線圈小于220伏，次級(jí)相當(dāng)于沒(méi)有輸出，主磁通的突然消失使感應(yīng)的反向勢(shì)能在次級(jí)線圈上輸出負(fù)波形電壓，由于大電壓的大變化率，變壓器的效率比較高，兩個(gè)電容在20uf/400v時(shí)，輸入功率600瓦，可滿足輸出的35v*10A以上的電焊功率。
如圖2所示為應(yīng)用本發(fā)明100赫茲雙芯循環(huán)能電焊機(jī)電路圖，在圖1的基礎(chǔ)上，將有續(xù)流作用的二極管D2D3串加三極管T1T2(或可控硅T1T2)以控制線圈的能量不被消耗，相當(dāng)于線圈電感的能量充入到電源前串接的電容C1上，變壓器在空載時(shí)不消耗能量，這里二極管D1D4用來(lái)保護(hù)三極管T1T2的b-c極間反向電壓，C2C3為推壓電容，推動(dòng)兩個(gè)變壓器B1B2在L1L3上的高壓輸入，耦合器B3B4提供三極管基極放大至飽和的電壓，L2L4并聯(lián)輸出100赫茲電壓，DX為線圈續(xù)流二極管以減少對(duì)輸入信號(hào)的影響。由于變壓器線圈是單向輸入電壓，輸出線圈的圈數(shù)越多，磁場(chǎng)感應(yīng)為電場(chǎng)的效率越高，或者輸出負(fù)載的阻抗越小，磁場(chǎng)感應(yīng)為電場(chǎng)的效率也越高，而輸入的主磁通在變壓器的主次線圈不變時(shí)是一定的，同樣的功率輸入線圈的圈數(shù)越多，轉(zhuǎn)化為主磁通的轉(zhuǎn)化率就越高，那么整個(gè)變壓器的效率是兩個(gè)轉(zhuǎn)化率之積，主磁通的剩余就是輸入線圈的電感，當(dāng)輸入圈數(shù)大于輸出圈數(shù)時(shí)，輸出只要有負(fù)載，輸入就有電感，至空載時(shí)電感性最強(qiáng)。
如圖3所示為應(yīng)用本發(fā)明倍頻100赫茲三線包電焊機(jī)電路圖，電容C1C2分別在正負(fù)半波時(shí)充電，電壓反向后在二極管D1D2D3D4的控制下，電容的電壓能量注入到變壓器B的兩個(gè)線圈L1L2上產(chǎn)生高壓，次級(jí)線圈L3輸出70伏左右的電焊電壓，開(kāi)關(guān)K為手動(dòng)控制在空載時(shí)變壓器相當(dāng)于電感續(xù)流消耗能量時(shí)斷開(kāi)。
如圖4所示為應(yīng)用本發(fā)明倍頻100赫茲三線包電焊機(jī)波形圖，在UL1UL2下產(chǎn)生一個(gè)主磁通，主磁通則在三個(gè)線圈L1L2L3上產(chǎn)生三個(gè)反向的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，L3上的反向感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就是輸出電壓，主磁通的消失使L1L2上感應(yīng)的反向勢(shì)能在電源同極的阻止下于次級(jí)線圈輸出近似正波形的負(fù)波形電壓，這樣1個(gè)周波變?yōu)閮蓚€(gè)周波，50赫茲的電源變?yōu)?00赫茲的交流輸出，信號(hào)電壓在換向時(shí)晶體管的截止區(qū)，以及電容的負(fù)壓與電源電壓的疊加下，UL1UL2實(shí)際上是不連續(xù)的近似脈沖波形，波形的下端有非正玄陡峭，UL3就有脈沖變壓的負(fù)壓輸出。
如圖5所示為應(yīng)用本發(fā)明100赫茲單芯循環(huán)能電焊機(jī)電路圖，在圖3的基礎(chǔ)上，增加三極管T1T2的信號(hào)控制來(lái)代替手控開(kāi)關(guān)，二極管D1D2控制電容C1的充入，二極管D3D4控制電容C2的充入，電容C1C2的能量在兩個(gè)半波時(shí)分別推入到線圈L1L2上產(chǎn)生高壓，次級(jí)線圈L3輸出70伏左右的電焊電壓，CX為線圈續(xù)流電容，耦合器線圈L4L5的同名端區(qū)分控制三極管T1T2的基極輸入電壓，讓電感的能量充入到C1C2上再循環(huán)空載時(shí)不耗能，電容C1C2在20uf/400v時(shí)，線圈L1L2各為10H。
如圖6所示為應(yīng)用本發(fā)明500赫茲雙磁芯逆變電焊機(jī)電路圖，橋Q整流C3濾波提供220伏直流電源，脈沖經(jīng)觸發(fā)放大以后鋸齒波變換的Ui，加至三極管T1---T6的基級(jí)耦合器，耦合器B1與B2是兩個(gè)一組輸入三組輸出的同芯耦合器，三極管T1T3T6在正信號(hào)時(shí)導(dǎo)通，三極管T2T4T5在負(fù)信號(hào)時(shí)導(dǎo)通，電容C1C2分別在兩個(gè)正負(fù)半波時(shí)充電，電壓反向后在二極管D1D2的方向控制下，電容的電壓被反向的推入兩個(gè)變壓器B3B4的線圈L1L2上，產(chǎn)生萬(wàn)伏以上高壓，次級(jí)線圈L3L4輸出70伏左右的電焊電壓，二極管DB用來(lái)保護(hù)三極管T1---T6的b-c極間反向電壓，續(xù)流電容CX既保護(hù)基極又減少對(duì)輸入信號(hào)的影響，二極管D3D4D5對(duì)線圈L1L2的電感能量再充入到電容C3上，對(duì)無(wú)用功進(jìn)行循環(huán)利用，而L3L4相互為負(fù)載帶動(dòng)的L1L2輸出則變?yōu)殡娫磳?duì)電容C1C2進(jìn)行與之前等能充電，即主線圈小于次線圈時(shí)有相位小于等于180°電容性，而調(diào)制鋸齒波這樣波形能在次級(jí)線圈上輸出負(fù)波形電壓，兩個(gè)電容C1C2在2.2uf/400v時(shí)，輸入線圈L1L2各為2H，500赫茲輸入功率600瓦，逆變與交變的轉(zhuǎn)換需切換電容C1C2并在交流電源前端切串電容。
如圖7所示為應(yīng)用本發(fā)明500赫茲單磁芯逆變電焊機(jī)電路圖，由橋Q整流經(jīng)C1濾波提供220伏直流電源，脈沖Cp經(jīng)觸發(fā)放大以后鋸齒波變換的Ui，加至三極管T1---T6的基級(jí)耦合器，耦合器B1與B2是兩個(gè)一組輸入三組輸出的同芯耦合器，正信號(hào)時(shí)，電流由正極→T1→T3→D3→C3→D4→T6→負(fù)極，對(duì)電容C3充電，同時(shí)電流由正極→T1→T3→D3→L1→C2→L2→D4→T6→負(fù)極，將C2的反向電壓注入到電感L1L2上，在負(fù)信號(hào)時(shí)，電流由正極→T2→T4→D2→C2→D1→T5→負(fù)極，對(duì)電容C2充電，同時(shí)電流由正極→T2→T4→D4→L2→C3→L1→D3→T5→負(fù)極，將C3的反向電壓注入到電感L2L1上，電容C2C3分別在兩個(gè)正負(fù)半波時(shí)充電，電壓反向后電容C2C3的電壓分別被反向的推入三包變壓器B3的線圈L1L2上，產(chǎn)生萬(wàn)伏以上高壓，次級(jí)線圈L3輸出70伏左右的電焊電壓，空載時(shí)變壓器電感的能量充入到C2C3上再循環(huán)，二極管DB用來(lái)保護(hù)三極管T1---T6的b-c極間反向電壓以及阻止基極信號(hào)的負(fù)波，CX為線圈續(xù)流電容，兩個(gè)電容C2C3在2.2uf/400v時(shí)，輸入線圈L1L2各為1H，500赫茲輸入功率600瓦，逆變與交變的轉(zhuǎn)換只需切換下橋Q電容C1三極管T1T2T5T6后接入220V交流電源，以及耦合器B1B2切換為50赫茲信號(hào)源。沒(méi)有使用電阻的豪放型功率電路，與減少續(xù)流耗能的措施，以一個(gè)控制信號(hào)同步控制整體電能的改變，對(duì)因三極管截止區(qū)的影響以及基極保護(hù)二極管的壓降都可以忽略不計(jì)，有利于粗放功率大能量級(jí)的控制。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明涉及交逆變電子電焊機(jī)，在焊接功率的高效輸出，空載的非耗能與短接時(shí)的電子安全保護(hù)三個(gè)方面，作為電子調(diào)節(jié)方式的電焊機(jī)，首先是以電路自身的耗載去向進(jìn)行調(diào)節(jié)，要么作為功率輸出，要么將功率返還至輸入部分再循環(huán)而不消耗輸入功率，而功率輸出是以推進(jìn)式激發(fā)的高壓以較大的電磁變化量象電力變壓的高效一樣，來(lái)提高輸出功率，在安全性方面，短接時(shí)輸出功率小于工作時(shí)的功率，對(duì)電焊機(jī)沒(méi)有不利的影響，固定100赫茲交變及500赫茲范圍內(nèi)變頻逆變電焊機(jī)，以電子式波形調(diào)節(jié)，能有較好的有效功率輸出。
全文摘要
本發(fā)明涉及交逆變電子電焊機(jī)，可廣泛的應(yīng)用于金屬加工領(lǐng)域中對(duì)金屬鐵鋼不銹鋼及有色金屬的焊接，特別適用于工廠野外工地及家庭維修，對(duì)于特定的焊接作業(yè)，其模式相當(dāng)于已經(jīng)固定在了電源的幾個(gè)范圍，焊接功率的高效輸出，空載的非耗能與短接時(shí)的電子安全保護(hù)則是三個(gè)重要的硬狀態(tài)，交變與逆變輕松的轉(zhuǎn)換，體積更加小巧，特別適合于便攜移動(dòng)場(chǎng)合的焊接。
文檔編號(hào)B23K9/10GK101229603SQ20081004688
公開(kāi)日2008年7月30日 申請(qǐng)日期2008年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月14日
發(fā)明者楊云柳 申請(qǐng)人:楊云柳