專利名稱：變頻調(diào)壓方波交流弧焊電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種弧焊電源，尤其指廣泛適用各種弧焊的方波交流弧焊電源。
目前，普通交流弧焊機雖然制造成本低，但焊縫強度低，適用范圍窄；以硅整流焊機為代表的直流弧焊機，焊縫強度高但制造成本也高，同時上述兩種弧焊機中，調(diào)節(jié)輸出電壓的結(jié)構(gòu)也復雜。近些年來，出現(xiàn)以弧焊變壓器1輸出端連接逆變器2，而輸出方波交流電壓的方波交流弧焊電源，直接連接電弧焊把4進行弧焊(如


圖1所示)，其輸出電壓、電流換向速度快，具有良好的引弧和穩(wěn)弧性能，但是，由于逆變器2中的半導體器件(如可自關(guān)斷開關(guān)管)與焊接電弧不隔離，影響半導體器件的可靠運行，輸出交流方波會產(chǎn)生畸變，又逆變器2處于變壓器1的低壓輸出端，半導體器件(如可自關(guān)斷開關(guān)管)容量要求大，因而成本提高，同時輸出電壓的調(diào)整靠改變變壓器1磁芯或線圈結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)復雜、笨重。
鑒此，本實用新型的目的是提供一種變頻調(diào)壓方波交流弧焊電源，由逆變器產(chǎn)生方波電壓，再經(jīng)變壓器輸出連接電弧焊把，而且以調(diào)節(jié)方波交流電頻率方式調(diào)節(jié)輸出電壓。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種變頻調(diào)壓方波交流弧焊電源包括主要由可自關(guān)斷開關(guān)管T1、T2、T3及T4組成的逆變器及調(diào)頻器，其特征是逆變器的輸入端連接直流電源輸出端，而其輸出端連接變壓器初級線圈；逆變器的可自關(guān)斷開關(guān)管T1基極、可自關(guān)斷開關(guān)管T1發(fā)射極和可自關(guān)斷開關(guān)管T4集電極連接點連接驅(qū)動器D1，可自關(guān)斷開關(guān)管T2基極和發(fā)射極連接驅(qū)動器D2，可自關(guān)斷開關(guān)管T3基極、可自關(guān)斷開關(guān)管T3發(fā)射極和可自關(guān)斷開關(guān)管T2集電極連接點連接驅(qū)動器D3、可自關(guān)斷開關(guān)管T4基極和發(fā)射極連接驅(qū)動器D4，驅(qū)動器D1、D2、D3及D4又都連接調(diào)頻器。
上述逆變器的輸入端為可自關(guān)斷開關(guān)管T1集電極和可自關(guān)斷開關(guān)管T4發(fā)射極；上述逆變器輸出端為可自關(guān)斷開關(guān)管T3發(fā)射極和可自關(guān)斷開關(guān)管T2集電極連接點，可自關(guān)斷開關(guān)管T1發(fā)射極和可自關(guān)斷開關(guān)管T4集電極連接點。
由于采用上述方案提高引弧和穩(wěn)弧性能，結(jié)構(gòu)簡單，造價降低，適用性廣。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
圖1現(xiàn)有技術(shù)的電路原理框圖。
圖2本實用新型典型實施例電路原理圖。
圖中1、變壓器(普通變壓器或弧焊變壓器) 2、逆變器T1、T2、T3和T4可自關(guān)斷開關(guān)管 3、調(diào)頻器D1、D2、D3和D4驅(qū)動器 P1、P2、P3和P4脈沖輸出端 4、電弧焊把如圖2所示，本實施例主要包括逆變器2和調(diào)頻器3。
逆變器2是由可自關(guān)斷開關(guān)管T1、T2、T3和T4連接而成，并且可自關(guān)斷開關(guān)管T1和T2串聯(lián)，可自關(guān)斷開關(guān)管T2和T3串聯(lián)，接收輸入的直流電，而能夠輸出方波交流電，屬于現(xiàn)有技術(shù)；該逆變器2的輸入端(可自關(guān)斷開關(guān)管T1的集電極、可自關(guān)斷開關(guān)管T4的發(fā)射極)分別連接直流電源的正、負極(或?qū)㈦娋W(wǎng)中交流電，經(jīng)整流、濾波)，而輸出端(可自關(guān)斷開關(guān)管T3的發(fā)射極和可自關(guān)斷開關(guān)管T2集電極連接點c，可自關(guān)斷開關(guān)管T1發(fā)射極和可自關(guān)斷開關(guān)管T4集電極連接點d)連接普通變壓器1初級線圈b端和a端(當然也可連接普通弧焊機的弧焊變壓器初級線圈上)，而后變壓器1次級線圈經(jīng)電感線圈連接電弧焊把4。
調(diào)頻器(PFM)3，常采用的型號555時基電路，屬現(xiàn)有技術(shù)；其中發(fā)出的脈沖輸出端P1、P2、P3和P4分別連接驅(qū)動器D1、D2、D3和D4(型號M57958L)，而驅(qū)動器D1輸出端連接可自關(guān)斷開關(guān)管T1基極，可自關(guān)斷開關(guān)管T1發(fā)射極和可自關(guān)斷開關(guān)管T4集電極連接點d，驅(qū)動器D2輸出端連接可自關(guān)斷開關(guān)管T2基極和發(fā)射極，驅(qū)動器D3輸出端連接可自關(guān)斷開關(guān)管T3基極，可自關(guān)斷開關(guān)管T3發(fā)射極和可自關(guān)斷開關(guān)管T2集電極連接點c，驅(qū)動器D4輸出端連接可自關(guān)斷開關(guān)管T4基極和發(fā)射極；該調(diào)頻器3在脈沖輸出端P1、P2、P3和P4交替地發(fā)出脈沖，調(diào)節(jié)方波交流頻率的方式，改變變壓器1漏抗或輸出電抗，從而調(diào)節(jié)輸出電壓，以獲得理想的輸出外特性，其原理是交流弧焊機的輸出外特性是Ua=Uo2-(6.28fLIa)2]]>(1)Ua－電弧電壓 Ia－電弧電流Uo－交流焊機空載電壓 f－頻率L－交流弧焊機等效輸出電感(漏感)可見，頻率f一定時，其輸出特性為I象限內(nèi)橢園曲線，調(diào)節(jié)頻率f，即可調(diào)節(jié)其輸出外特性，而且既可靠又操作簡單。
本實施例輸出方波交流電的過程如下當調(diào)頻器3的脈沖輸出端P1、P2發(fā)出脈沖，可自關(guān)斷開關(guān)管T1、T2導通，變壓器1初級線圈a端至b端接通；當脈沖輸出端P1、P2關(guān)斷(脈沖消失)，同時脈沖輸出端P3、P4發(fā)出脈沖，可自關(guān)斷開關(guān)管T3、T4導通，變壓器1初級線圈b端至a端接通。
綜上所述，本實用新型由于輸出電流過零時間極短(＜50微秒)，電壓、電流轉(zhuǎn)向速度極快，用于手工電弧焊和鎢極氬弧焊時，電源可隨時為電弧提供所需要的引燃和再引燃電壓，具有極好的引弧和穩(wěn)弧性能，因此可用于酸性焊條和堿性焊條的手弧焊；鋁、鎂及其合金的鎢極氬弧焊，施焊時無電弧磁偏吹現(xiàn)象；調(diào)節(jié)輸出電既可靠又操作簡單；造價大大降低，適用性廣，此外，本實用新型輸出端除可連接普通變壓器次級線圈外(比弧焊變壓器造價低)，還可直接連接普通弧焊機(其中的弧焊變壓器)配合使用(充分發(fā)揮現(xiàn)有普通電弧焊機的作用，擴大使用范圍，拓寬現(xiàn)有普通電弧焊機焊接電流調(diào)節(jié)范圍10倍)。
權(quán)利要求1.一種變頻調(diào)壓方波交流弧焊電源包括主要由可自關(guān)斷開關(guān)管T1、T2、T3及T4組成的逆變器及調(diào)頻器，其特征是逆變器的輸入端連接直流電源輸出端，而其輸出端連接變壓器初級線圈；逆變器的可自關(guān)斷開關(guān)管T1基極、可自關(guān)斷開關(guān)管T1發(fā)射極和可自關(guān)斷開關(guān)管T4集電極連接點連接驅(qū)動器D1，可自關(guān)斷開關(guān)管T2基極和發(fā)射極連接驅(qū)動器D2，可自關(guān)斷開關(guān)管T3基極、可自關(guān)斷開關(guān)管T3發(fā)射極和可自關(guān)斷開關(guān)管T2集電極連接點連接驅(qū)動器D3、可自關(guān)斷開關(guān)管T4基極和發(fā)射極連接驅(qū)動器D4，驅(qū)動器D1、D2、D3及D4又都連接調(diào)頻器。
2.按權(quán)利要求1所述的變頻調(diào)壓方波交流弧焊電源，其特征是上述逆變器的輸入端為可自關(guān)斷開關(guān)管T1集電極和可自關(guān)斷開關(guān)管T4發(fā)射極；上述逆變器輸出端為可自關(guān)斷開關(guān)管T3發(fā)射極和可自關(guān)斷開關(guān)管T2集電極連接點，可自關(guān)斷開關(guān)管T1發(fā)射極和可自關(guān)斷開關(guān)管T4集電極連接點。
專利摘要本實用新型涉及一種變頻調(diào)壓方波弧焊電源。逆變器的輸入端連接直流電源輸出端，而其輸出端連接變壓器初級線圈；逆變器的開關(guān)管T
文檔編號B23K9/10GK2201206SQ94222388
公開日1995年6月21日 申請日期1994年9月29日 優(yōu)先權(quán)日1994年9月29日
發(fā)明者劉振英 申請人:劉振英