專利名稱：一種雙弧復(fù)合焊接電源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種電弧復(fù)合焊接設(shè)備，相比于常規(guī)的單絲焊接系統(tǒng)可以達到更高的焊接速度，相對于傳統(tǒng)的雙絲或多絲焊接系統(tǒng)具有更小的熱輸入，可以適用于薄板的焊接。該種焊接工藝由熔化極電弧作為主弧，非熔化極電弧作為輔助弧，輔助電弧在鎢極與母材之間和鎢極與焊絲之間交替導(dǎo)通。既可以調(diào)節(jié)焊接熱輸入的分配方式，又可以增加熔敷金屬的數(shù)量，從而有效提高焊接效率。該技術(shù)屬于熱加工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
常規(guī)的電弧焊接工藝可以分為熔化極電弧焊接工藝和非熔化極電弧焊接工藝。一般來說，熔化極焊接工藝具有較高的焊接效率，所以在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用較廣。熔化極電弧焊接工藝又可以分為單絲焊接工藝和雙絲(或多絲)焊接工藝，一般多絲焊接工藝具有較高的焊接效率。在薄板焊接中提高效率的主要方式是提高焊接速度，高速焊接和常規(guī)速度焊接在焊接熱輸入的分配方式顯著不同。在低速焊接時，一般采用較小的熱輸入和較低的焊接速度，而在高速焊接時需要較高的熱輸入和較高的焊接速度。如果把母材沿焊接方向分割成多組相互平行的切片，則低速焊接采用較小的能量用較長的時間加熱每個單元(切片)，而高速焊接則是用較高的能量采用較短的時間加熱每個單元。雙絲焊接工藝由熱量分配沿焊接方向拉長，所以對每個單元的加熱時間變長，其結(jié)果等效于低速焊接時的溫度長分布，所以容易實現(xiàn)高速焊接工藝。此外，由于兩個電弧之間的相互作用，提高了焊接熱量的利用率，所以在相同熱輸入的條件下，可以獲得更高的熔敷金屬量，有利于避免咬邊等焊接缺陷的產(chǎn)生。目前雙絲高速焊接工藝相對于單絲焊接工藝可以提高焊接速度一倍以上，是目前主要的高速電弧焊接工藝。但是，由于熔化極焊接工藝中每根焊絲的熔化都有一個最小臨界工作電流，雙絲焊接工藝的最小總工作電流很難降低到200安培以下，所以難以滿足一些薄板焊接接頭的要求。如果簡單采用單熔化極電弧配合非熔化極電弧焊接，可以改善溫度場的分布，但是無法提高焊絲的熔敷速度，所以焊接速度的提高也很有限。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，通過提供一種雙弧復(fù)合焊接電源裝置，降低最小工作電流，降低最小焊接熱輸入，從而應(yīng)用于常規(guī)雙絲焊接無法解決的超薄板高速焊接工藝問題。本發(fā)明是采用以下技術(shù)手段實現(xiàn)的:一種雙電弧復(fù)合焊接裝置，包括恒流輸出電路，電流切換電路，以及恒壓輸出電路。恒壓輸出電路可以實現(xiàn)恒壓輸出，可以用于熔化極電弧焊接工藝。本發(fā)明以全橋電路構(gòu)建恒流輸出電路，作為最佳實施方式，也可以通過其它拓撲結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)恒流輸出電路。恒流輸出電路可以實現(xiàn)恒流輸出特性，可以用于非熔化極焊接工藝。同樣以全橋電路構(gòu)建恒壓輸出電路，作為最佳實施方式，也可以通過其它拓撲結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)恒壓輸出電路。電流切換電路可以使恒流電路輸出電流從不同的端子輸出。當功率開關(guān)管(T5)導(dǎo)通、功率開關(guān)管(T6)關(guān)斷時，電流從T5的E端流出，經(jīng)過焊絲和電弧，從變壓器(BI)的第四端流回，電弧建立于鎢極和焊絲之間。當功率開關(guān)管(T6)導(dǎo)通、功率開關(guān)管(T5)關(guān)斷時，電流從T6的E端流出，經(jīng)過母材和電弧，從變壓器(BI)的第四端流回，電弧建立于母材和鎢極之間。所述的恒流輸出電路，三相交流電的U端、V端、W端分別與整流橋電路BRl的第一端、第二端、第三端連接，整流橋電路BRl的第四端、第五端之間并聯(lián)有濾波電容Cl。整流橋電路BRl的第四端連接至功率開關(guān)管Tl的集電極C端、功率開關(guān)管T2的集電極C端，整流橋電路BRl的第五端連接至功率開關(guān)管T3的發(fā)射極E端、功率開關(guān)管T4的發(fā)射極E端；功率開關(guān)管Tl的發(fā)射極E端、功率開關(guān)管T4的集電極C與變壓器BI原邊的第一端相連，功率開關(guān)管T2的發(fā)射極E端、功率開關(guān)管T3的集電極C端與變壓器BI原邊的第二端相連；變壓器BI副邊的第三端與二極管Dl的A端、二極管D2的A端相連，變壓器BI副邊的第四端與母材相連，變壓器副邊的第五端與二極管D3的A端、二極管D4的A端相連。所述的電流切換電路，二極管Dl的K端、二極管D3的K端與雙胞電感中的LI的第一端相連，雙胞電感LI的第二端與功率開關(guān)管T5的集電極C端相連，該端作為電源的輸出端，外部連接熔化極焊絲作為電極。二極管D2的K端、二極管D4的K端與雙胞電感L2中的第一端相連，雙胞電感L2中的第二端與功率開關(guān)管T6的集電極C端相連，該端作為電源的輸出端，外部連接母材；電感LI，電感L2為繞在同一磁芯上的雙包電感，電感LI的第一端與電感L2的第一端為同名端；所述的恒壓輸出電路，可以實現(xiàn)恒壓的輸出特性，該電路為常規(guī)的平特性電弧焊接電路；整流橋電路BR2的第四端與功率開關(guān)管T7的集電極C端、功率開關(guān)管T8的集電極C端相連，整流橋電路BR2的第五端與功率開關(guān)管T9的發(fā)射極E端、功率開關(guān)管TlO的發(fā)射極E端相連；功率開關(guān)管T7的發(fā)射極E端、功率開關(guān)管TlO的集電極C端與變壓器B2原邊的第一端相連，功率開關(guān)管T8的發(fā)射極E端、功率開關(guān)管T9的集電極C端與變壓器B2原邊的第二端相連；變壓器B2副邊的第三端與二極管D5的A端相連，變壓器B2副邊的第四端與電流切換電路中的T6的發(fā)射極相連，該端子作為電源輸出端，外部和母材相連，變壓器B2副邊的第五端與二極管D6的A端相連；二極管D5的K端、二極管D6的K端經(jīng)電感L3與電流切換電路中的T5的發(fā)射極相連。該端子作為輸出端在外部和焊絲相連。前述的恒流輸出電路輸出電流為5— 500A，輸出電壓為2V — 100V。前述的電流切換電路可以把恒流輸出電路中的電流輸出回路進行切換。前述的恒壓輸出電路輸出大小可調(diào)的電壓Ua;當功率開關(guān)管T5導(dǎo)通、功率開關(guān)管T6關(guān)斷時，雙胞電感中的能量以流過電感LI的電流的形式表現(xiàn)出來，非熔化極電弧存在于鎢極和焊絲之間；當功率開關(guān)管T6導(dǎo)通、功率開關(guān)管T5關(guān)斷時，雙胞電感中的能量以流過電感L2的電流的形式表現(xiàn)出來，非熔化極電弧存在于母材和鎢極之間；通過控制功率開關(guān)管T5、功率開關(guān)管T6的相互切換實現(xiàn)非熔化極電弧在鎢極與焊絲和鎢極與母材之間的切換。恒壓電路的輸出電壓為10V-45V。本發(fā)明復(fù)合電弧焊接裝置，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下明顯的優(yōu)勢和有益效果:通過雙胞電感的磁場耦合作用，配合兩只功率開關(guān)管的輪流導(dǎo)通關(guān)斷，實現(xiàn)了電流輸出回路的高速切換，非熔化極電弧可以高速的從鎢極與焊絲和鎢極與母材之間切換。相比于常規(guī)的雙熔化極焊絲電弧焊接工藝，可以降低焊接熱輸入的最低臨界值，相對于簡單的非熔化極和熔化極的復(fù)合焊接，由于非熔化極電弧的切換時間比例可以自由調(diào)節(jié)，所以非熔化極電弧能量在熔化極焊絲和母材之間的分配比例可以自由調(diào)節(jié)，從而提高焊接工藝的適應(yīng)范圍。由于采用功率開關(guān)管的導(dǎo)通與關(guān)斷來實現(xiàn)非熔化極電弧的切換，可以使電弧切換最高頻率大于20KHz，非熔化極電弧電流在5— 500A，恒壓電路的輸出電壓范圍為0—45V。


圖1為主電路原理圖；圖2為系統(tǒng)總體框圖；圖3為電流切換電路工作過程圖(一)；圖4為電流切換電路工作過程圖(二)；圖5為電流切換電路工作過程圖(三)；圖6為電流切換電路工作過程圖(四)；圖7為焊絲和母材之間電弧電流及電壓波形圖；圖8為鎢極和焊絲及母材之間的電弧電流波形圖。圖1中BR1、BR2——整流橋電路，Cl、C2——電容器，Tl TlO——功率開關(guān)管，B1、B2——變壓器，Dl D6——二極管，L1、L2、L3——電感器。圖2中LEM1、LEM2——電流采樣器，LEM3——電壓采樣器，(一)--〖亙流輸出電路
的驅(qū)動電路，(二)---〖亙壓輸出電路驅(qū)動電路，(三)一電流切換驅(qū)動電路，(四)--g
流輸出電路電流采樣及濾波，(五)--〖亙壓輸出電路電流采樣及濾波，(六)一電壓采樣
及濾波，(七)一人機界面，(A) —DSP控制系統(tǒng)(數(shù)字信號處理控制系統(tǒng))，(九)一恒流輸出電路。(十)一電流切換電路，(十一)—〖亙壓輸出電路。
具體實施例方式以下結(jié)合

和具體實施方式
對本發(fā)明做進一步的詳細說明:該系統(tǒng)由一個熔化極電弧作為主弧，非熔化極電弧作為輔助電弧，輔助電弧可以在母材和焊絲之間交替導(dǎo)通，當輔助電弧在鎢極和母材之間存在時，可以實現(xiàn)類似雙絲焊接的溫度場，當輔助電弧在鎢極和焊絲之間存在時，可以提高熔敷速度，由于鎢極電弧可以在很低的電流下穩(wěn)定工作，所以該種工藝相比于雙熔化極焊接可以降低最小工作電流，降低最小焊接熱輸入，從而應(yīng)用于常規(guī)雙絲焊接無法解決的超薄板高速焊接工藝問題。請參閱圖1、圖2所示，雙弧復(fù)合焊接系統(tǒng)由恒流輸出電路，恒壓輸出電路，電流切換電路組成。三相交流電由輸入端子輸入，經(jīng)整流橋電路BRl整流與電容濾波后變?yōu)槠街钡闹绷麟?，得到的直流電?jīng)逆變電路轉(zhuǎn)變?yōu)橹蓄l方波電壓，經(jīng)變壓器降壓后再由全橋整流電路獲得直流電壓。該直流電壓分兩個端子輸出，分別接到雙胞電感的兩個同名端子上，然后分別經(jīng)由兩個IGBT模塊輸出至電源的兩個輸出端子。恒壓輸出電路的輸出端也分別接到該兩個輸出端子。熔化極和母材之間的電弧是焊接主弧，是連續(xù)電弧，當T5、T6兩個開關(guān)管交替導(dǎo)通工作時，非熔化極電弧分別存在于鎢極與母材之間和鎢極與焊絲之間。通過調(diào)節(jié)兩個開關(guān)管的導(dǎo)通時間的比例，可以調(diào)節(jié)輔助電弧能量在母材和焊絲之間的分配。從而調(diào)節(jié)焊接溫度場的分布，以利于提 高焊接速度。在本發(fā)明中，所述恒流輸出電路由整流橋BRl，濾波電容Cl，功率開關(guān)管T1-T4構(gòu)成的全橋電路、變壓器BI組成。其各端子之間的連接為:三相交流電的U端，V端，W端分別與整流橋BRl的第一端，第二端，第三端相連，整流橋BRl的第四端，第五端之間并聯(lián)有濾波電容Cl。整流橋的第四端連接至功率開關(guān)管Tl的集電極C端、功率開關(guān)管T2的集電極C端，整流橋電路的第五端連接至功率開關(guān)管T3的發(fā)射極E端、功率開關(guān)管T4的發(fā)射極E端；功率開關(guān)管Tl的發(fā)射極E端、功率開關(guān)管T4的集電極C端與變壓器BI原邊的第一端相連，功率開關(guān)管T2的發(fā)射極E端、功率開關(guān)管T3的集電極C端與變壓器BI原邊的第二端相連；變壓器BI副邊的第三端與二極管Dl的A端、二極管D2的A端相連，變壓器副邊的第四端與電源輸出端二相連，該端子外接鎢極。變壓器副邊的第五端與二極管D3的A端、二極管D4的A端相連；二極管Dl的K端、二極管D3的K端經(jīng)雙胞電感中的LI與功率開關(guān)管T5的集電極C端相連；二極管D2的K端、二極管D4的K端經(jīng)雙胞電感中的L2與功率開關(guān)管T6的集電極C端相連；功率開關(guān)管T5的發(fā)射極E端和電源輸出端一相連，該端子外接鎢極熔化極焊絲。功率開關(guān)管T6的發(fā)射極E端與電源輸出端三相連，該端子外接焊接母材。圖3為功率開關(guān)管T5導(dǎo)通，T6關(guān)斷時，當功率開關(guān)管Tl、T3導(dǎo)通的情況下，變壓器原副邊電流的流動情況。電流由變壓器BI的第三端流出，經(jīng)過二極管D1，電感LI，功率開關(guān)管T5，焊絲，電弧，鎢極，最終流回到變壓器BI的第四端。電弧存在的位置在鎢極和焊絲之間。圖4為功率開關(guān)管T5導(dǎo)通，T6關(guān)斷時，當功率開關(guān)管T2、T4導(dǎo)通的情況下，變壓器原副邊電流的流動情況。電流由變壓器BI的第五端流出，經(jīng)過二極管D3，電感LI，功率開關(guān)T5，焊絲，電弧，鎢極，最終流回到變壓器BI的第四端。電弧存在的位置在鎢極和焊絲之間。圖5為功率開關(guān)管T6導(dǎo)通，T5關(guān)斷時，當功率開關(guān)管Tl、T3導(dǎo)通的情況下，變壓器原副邊電流的流動情況。電流由變壓器BI的第三端流出，經(jīng)過二極管D2，電感L2，開關(guān)管T6，輸出端子三，母材，電弧，鎢極，輸出端子二，最終回到變壓器BI的四端。電弧存在的位置在母材和鎢極之間。圖6為功率開關(guān)管T6導(dǎo)通，T5關(guān)斷時，當功率開關(guān)管T2、T4導(dǎo)通的情況下，變壓器原副邊電流的流動情況。電流由變壓器BI的第五端流出，經(jīng)過二極管D4，電感L2，開關(guān)管T6，輸出端子三，母材，電弧，鎢極，輸出端子二，最終回到變壓器BI的四端。電弧存在的位置在母材和鎢極之間。由以上過程分析可知，當功率開關(guān)管T5導(dǎo)通，功率開關(guān)管T6關(guān)斷時，無論變壓器BI原邊的工作狀態(tài)如何，副邊一側(cè)電流均由電感LI經(jīng)過功率開關(guān)管T5，從電源輸出端一流出，經(jīng)焊絲，電弧，鎢極，流回電源輸出端二，回到變壓器四端。電弧存在于鎢極和焊絲之間。當功率開關(guān)管T6導(dǎo)通，功率開關(guān)管T5關(guān)斷時，無論變壓器BI原邊的工作狀態(tài)如何，副邊一側(cè)電流均由電感L2經(jīng)過功率開關(guān)管T6，由電源輸出端三流出，經(jīng)母材，電弧，鎢極，流回電源輸出端二，回到變壓器四端。電弧存在于母材和鎢極之間。上述電感LI，電感L2為繞在同一磁芯上的雙包電感，兩個電感的匝數(shù)可以相同，也可以不同，其匝數(shù)比可以在1:10至10:1之間變化。當功率開關(guān)管T6關(guān)斷，功率開關(guān)T5導(dǎo)通時，在此前一時刻，電流方向為:由電感L2經(jīng)過功率開關(guān)管T6，由母材，電弧，鎢極，輸出端子二，最終返回到變壓器。由于電感LI，電感L2為雙包電感并且根據(jù)其特定的繞線方向，當功率開關(guān)管T6關(guān)斷，功率開關(guān)管T5導(dǎo)通后，電感L2產(chǎn)生的磁場能完全耦合到電感LI上，所以在電感LI上瞬間感應(yīng)出安匝數(shù)和開關(guān)切換之前L2上的安匝數(shù)相同的電流，其方向由電感LI流向功率開關(guān)管T5，該電流經(jīng)電源輸出端子一，焊絲，電弧，鎢極，電源輸出端子二，最后回到變壓器端子四。同理當功率開關(guān)管T5關(guān)斷，功率開關(guān)管T6導(dǎo)通時，使得電弧存在于母材和鎢極之間。由于LI，L2的匝數(shù)比可以不同，所以開關(guān)切換前后兩個電弧的電流也可以不同。其電流和匝數(shù)的乘積保持相同。綜上所述，電弧可以在母材和鎢極之間切換，電流流向切換由功率開關(guān)管T5，功率開關(guān)管T6的導(dǎo)通與關(guān)斷控制，切換前后其電流大小和兩個電感的匝數(shù)成反比。在本發(fā)明中，所述恒壓發(fā)生電路由開關(guān)管17 TlO構(gòu)成的全橋電路、變壓器B2、二極管D5、二極管D6、電感L3組成。其各端子之間的連接為整流橋電路BR2的第四端與功率開關(guān)管T7的集電極C端、功率開關(guān)管T8的集電極C端相連，整流橋電路BR2的第五端與功率開關(guān)管T9的發(fā)射極E端、功率開關(guān)管TlO的發(fā)射極E端相連；功率開關(guān)管T7的發(fā)射極E端、功率開關(guān)管TlO的集電極C端與變壓器B2原邊的第一端相連，功率開關(guān)管T8的發(fā)射極E端、功率開關(guān)管T9的集電極C端與變壓器B2原邊的第二端相連；變壓器B2副邊的第三端與二極管D5的A端相連，變壓器B2副邊的第四端與電源輸出端三相連。該端外接母材。變壓器B2副邊的五端與二極管D6的A端相連；二極管D5的K端、二極管D6的K端經(jīng)電感L3與電源輸出端一相連。該端子外部和焊絲相連。恒壓發(fā)生電路將三相交流電連接到整流模塊BR2，然后經(jīng)C2濾波，后將直流電經(jīng)功率開關(guān)管T7 TlO構(gòu)成的逆變電路逆變?yōu)榻涣麟?，再?jīng)過二極管D5，二極管D6整流后，輸出穩(wěn)定的直流電，其方向為由電源輸出端一經(jīng)焊絲，電弧，母材，流回電源輸出端三。所述的恒流輸出電路與恒壓輸出電路，采用PWM (pluse width modulation)控制技術(shù)?？刂乒β书_關(guān)管Tl T4的導(dǎo)通與關(guān)斷，調(diào)整占空比，即可控制恒流輸出電路輸出電流的大小?？刂乒β书_關(guān)管17 TlO的導(dǎo)通與關(guān)斷，調(diào)整占空比，即可調(diào)整恒壓輸出電路輸出電壓的大小。圖7為恒壓輸出電路輸出的電流和電壓波形圖，圖8為鎢極和焊絲及母材之間的電弧電流波形圖。如圖2所示為本發(fā)明的系統(tǒng)框圖，恒流輸出電路由整流橋BRl，電容器Cl，功率開關(guān)管Tl T4，變壓器BI組成。恒壓輸出電路由功率開關(guān)管17 T10，變壓器B2，二極管D5，二極管D6，電感L3組成。恒流輸出電路的驅(qū)動電路一連接在DSP控制系統(tǒng)(數(shù)字信號處理控制系統(tǒng))八與功率開關(guān)管Tl T4之間，恒壓輸出電路驅(qū)動電路二連接在DSP控制系統(tǒng)(數(shù)字信號處理控制系統(tǒng))八與功率開關(guān)管T7 TlO之間，電流切換驅(qū)動電路三連接在DSP控制系統(tǒng)(數(shù)字信號處理控制系統(tǒng))八與功率開關(guān)管T5，功率開關(guān)管T6之間，恒流輸出電路電流采樣及濾波四連接在電流采樣器LEMl與DSP控制系統(tǒng)(數(shù)字信號處理控制系統(tǒng))八之間，恒壓輸出電路電流采樣及濾波五連接在電流采樣器LEM2與DSP控制系統(tǒng)(數(shù)字信號處理控制系統(tǒng))八之間，電壓采樣及濾波電路六連接在電壓采樣器LEM3與DSP控制系統(tǒng)(數(shù)字信號處理控制系統(tǒng))八之間。人機界面七與DSP控制系統(tǒng)(數(shù)字信號處理控制系統(tǒng))八相連。在工作過程中，電流采樣器LEM1，電流采樣器LEM2分別對所在電路的電流進行采樣，電壓采樣器LEM3將采樣結(jié)果送給DSP控制系統(tǒng)(數(shù)字信號處理控制系統(tǒng))八，DSP控制系統(tǒng)(數(shù)字信號處理控制系統(tǒng))八將采樣結(jié)果與人機界面七設(shè)定的參數(shù)進行比較運算，傳遞信號給恒壓輸出電路驅(qū)動電路二，恒流輸出電路的驅(qū)動電路一，分別調(diào)節(jié)功率開關(guān)管Tl T4，功率開關(guān)管T7 TlO的占空比，最終實現(xiàn)輸出電流參數(shù)與人機界面七設(shè)定值相等，并且DSP控制系統(tǒng)(數(shù)字信號處理控制系統(tǒng))八發(fā)送信號給電流切換驅(qū)動電路三，控制功率開關(guān)管T5，功率開關(guān)管T6的開通與關(guān)斷，實現(xiàn)恒流輸出電流在兩個不同電極之間的切換，由于電流輸出回路的切換是通過功率開關(guān)的開通與關(guān)斷實現(xiàn)的，所以此種電路拓撲結(jié)構(gòu)可以使非熔化極的電弧在鎢極與母材和鎢極與焊絲之間高速切換。
權(quán)利要求
1.一種雙弧復(fù)合焊接電源裝置，該裝置包括恒流輸出電路、恒壓輸出電路；其特征在于:還包括電流切換電路，通過電流切換電路中功率開關(guān)器件的交替導(dǎo)通，電源從不同的輸出端子輸出電流，使焊接電弧在不同的電極之間燃燒；通過改變電流切換電路中雙包電感的匝數(shù)比例，使切換的電流比例反比于匝數(shù)比例； 所述的電流切換電路(10)，連接在恒流輸出電路(9)和恒壓輸出電路(11)之間；其變壓器(BI)副邊的第三端與二極管(Dl)的A端、二極管(D2)的A端相連，變壓器副邊的第四端與電源第二輸出端相連；變壓器副邊的第五端與二極管(D3)的A端、二極管(D4)的A端相連；二極管(Dl)的K端、二極管(D3)的K端與雙胞電感中的(LI)的第一端相連，雙胞電感(LI)的第二端與功率開關(guān)管(T5)的集電極C端相連；二極管(D2)的K端、二極管(D4)的K端與雙胞電感(L2)中的第一端相連，雙胞電感(L2)中的第二端同功率開關(guān)管(T6)的集電極C端相連；功率開關(guān)管(T5)的發(fā)射極E端連接電源第一輸出端，該端外接焊絲；功率開關(guān)管(T6)的發(fā)射極E與電源第三輸出端相連，該端外接母材，電源第二輸出端外接鎢極；電感(LI)，電感(L2)為繞在同一磁芯上的雙胞電感，電感(LI)的第一端與電感(L2)的第一端為同名端；所述兩個電感的匝數(shù)比可以是1:10至10:1之間的任意值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙弧復(fù)合焊接電源裝置，其特征在于:所述的恒流輸出電路，三相交流電的U端、V端、W端分別與整流橋電路BRl的第一端、第二端、第三端連接，整流橋電路(BRl)的第四端、第五端之間并聯(lián)有濾波電容(Cl);整流橋電路BRl的第四端連接至功率開關(guān)管(Tl)的集電極C端、功率開關(guān)管(T2)的集電極C端，整流橋電路(BRl)的第五端連接至功率開關(guān)管(T3)的發(fā)射極E端、功率開關(guān)管(T4)的發(fā)射極E端；功率開關(guān)管(Tl)的發(fā)射極E端、功率開關(guān)管(T4)的集電極C與變壓器(BI)原邊的第一端相連，功率開關(guān)管(T2)的發(fā)射極E端、功率開關(guān)管(T3)的集電極C端與變壓器(BI)原邊的第二端相連；變壓器(BI)副邊的第三端與二極管(Dl)的A端、二極管(D2)的A端相連，變壓器(BI)副邊的第四端與母材相連，變壓器副邊的第五端與二極管(D3)的A端、二極管(D4)的A端相連； 恒流輸出電路的驅(qū)動電路連接在數(shù)字信號處理控制系統(tǒng)與功率開關(guān)管(Tl)、功率開關(guān)管(T2)功率開關(guān)管(T3)、功率開關(guān)管(T4)之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙弧復(fù)合焊接電源裝置，其特征在于:所述的恒壓輸出電路由功率開關(guān)管(T7) (T8) (T9) (TlO)以及變壓器(B2)、二極管(D5)、二極管(D6)、電感(L3)組成；恒壓輸出電路的驅(qū)動電路連接在數(shù)字信號處理控制系統(tǒng)與功率開關(guān)管(T7)(T8) (T9) (TlO)之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙弧復(fù)合焊接電源裝置，其特征在于:所述的恒流輸出電路輸出電流為5—500A，輸出電壓為2V — 100V。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙弧復(fù)合焊接電源裝置，其特征在于:所述的恒壓輸出電路的輸出電壓為10V-45V。
全文摘要
一種雙弧復(fù)合焊接電源裝置，通過電流切換電路中功率開關(guān)器件的交替導(dǎo)通，電源從不同的輸出端子輸出電流，使焊接電弧在不同的電極之間燃燒;通過改變電流切換電路中雙包電感的匝數(shù)比例，使切換的電流比例反比于匝數(shù)比例；通過雙胞電感的磁場耦合作用，配合兩只功率開關(guān)管的輪流導(dǎo)通關(guān)斷，實現(xiàn)了電流輸出回路的高速切換，非熔化極電弧可以高速的從鎢極與焊絲和鎢極與母材之間切換。相比于常規(guī)的雙熔化極焊絲電弧焊接工藝，可以降低焊接熱輸入的最低臨界值，相對于簡單的非熔化極和熔化極的復(fù)合焊接，由于非熔化極電弧的切換時間比例可以自由調(diào)節(jié)，所以非熔化極電弧能量在熔化極焊絲和母材之間的分配比例可以自由調(diào)節(jié)，從而提高焊接工藝的適應(yīng)范圍。
文檔編號B23K9/173GK103100783SQ201310070720
公開日2013年5月15日 申請日期2013年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月6日
發(fā)明者黃鵬飛, 張濤, 李泳格, 盧振洋, 白韶軍 申請人:北京工業(yè)大學