单相可控硅式小电流专用氩弧焊机制造技术

本实用新型专利技术是单相小电流可控硅式氩弧焊机，专用于硅整流、电子及精密仪器制造行业小电流氩弧焊焊接场所，可适用于０．３－２ｍｍ厚的可伐合金，不锈钢、铝、铜——可伐合金零件的氩弧焊。本实用新型专利技术的主、维弧电路均由单相供电，采用单相的整流电路。主弧电源与维弧电源的接线采用异相接法，其焊接电流能小至３－６安而可靠地引弧和稳定地焊接，噪声小，与现有的三相等其它氩弧焊机比，其结构简单、体积小、成本低、效率高。（*该技术在1999年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是单相可控硅式氩弧焊机，采用单相整流电路给电弧供电，在3～40安小电流时能稳定可靠地进行钨极氩弧焊。专用于我国硅整流器、电子及精密仪器制造等行业的薄小零件的焊接。可焊接0.3～2mm的可伐合金、不锈钢、铝及可伐合金与铜的焊接。配上相应的夹具在整流器厂的可控硅自动封装焊上得到了良好的应用。国内现有的氩弧焊机大多是三相供电的，如三相硅整流或三相双反星形可控硅式氩弧焊机，一般不采用单相可控硅整流，因单相可控硅焊机的焊接稳定性差。特别是工作在3～6安小电流时，其焊接电弧的稳定性及电弧的弹性、引弧性能更差。但单相可控硅焊机与三相焊机相比，其设备简单，大大减少了元器件，制造成本大为降低，体积小，便于调试生产。若能解决单相可控硅焊机工作稳定、电弧引弧及弹性等问题，无疑小功能的单相焊机比三相焊机更具优越行性。在我国一些行业中的氩弧焊，所需的电流都较小，例如，大功率可控硅整流二极管外壳的封装氩弧焊，只需要10～30安。但这些行业所用的氩弧焊机多采用的是三相硅整流磁放大式的或者三相双反星型可控硅式的，这些焊机的容量一般都较大(150安以上)，用在这行业是“大马拉小车”，很不经济。而且这些焊机大多不是专为小电流设计的，小电流工作时电弧稳定性及引弧性能并不理想，现场焊出的可控硅等外壳封装焊缝不光滑，严重的呈锯齿状，报废率较高。本技术是一台单相氩弧焊机，就是针对上面的问题，在小电流3～6安时，电弧能可靠引燃(采用了高频引弧，若不用高频，接触引弧也很好)，并能稳定燃烧。电弧弹性好，3～6安时弧长可拉到12mm左右才断弧，20安时弧长可拉到20mm以上。本技术的电路原理框图如附图说明图1。单相可控硅半控桥整流电路、反馈电路及触发控制电路等构成了主弧电源。由单相硅二极管整流桥构成维弧电源。单相的主弧电路和维弧电路与三相电网相接的采取了异相接法，即三相电网中的某一相(a相)向主弧电路供电，另一相(c相)向维弧电路供电，这样主弧电源与维弧电源有120°的相位差。异相接法是本技术的创新，它有利于小电流时氩弧焊电弧的稳定(后面详述)。维弧电路由变压器B2提供的电压高(约80伏)，维弧电流小(仅约2安)，帮助引弧及补偿主弧电压过零以及可控硅不导通时的稳定作用。主弧电路由变压器B1提供的电压低(约42伏)，工作电流大。主弧和维弧电路的输出端并联，共同向电弧供电。二极管D作为滤波扼流线圈L3的反电势的通路。L1、L2、C构成保护电路，放止高频引弧的高频高压窜入可控硅半控桥和二极管整流桥，损坏其元件。下面结合图1、图2、图3来进一步说明，作为本技术的实施例。(1)主弧电源与维弧电源异相若采用传统的接法，即主弧与维弧电源同相，主弧电源的电压过零，维弧电源的电压也过零时，如图2(a)所示。这时电弧的稳定性和弹性都非常差，若电流较小，可能导致电弧的熄灭。若采用异相接法，主弧电源的电压过零时维弧电压不为零，当维弧电源的电压为零时，主弧电源已有一定的电压输出。这样维弧电压多了一个类似交流电源中稳弧脉冲的功能，使得维弧的功能大为提高，所需的维弧电流比其他焊机小。本技术所采用的这种供电方式，很有利于单相小电流电弧的稳定和提高电弧的弹性，并且有效地降低了焊机的电流下限。(2)采用深反馈电路获得陡降外特性及改善小电流时引弧性能本技术采用电流深负反馈电路，使反馈电压Uf对触发脉冲相位影响大。只要主回路中电流有少量变化，立即影响到触发脉冲的相位相应有较大变化，形成恒流负反馈，获得电源的陡降外特性(近似于恒流特性)。既使焊接过程中弧长等发生变化，也不影响电弧的稳定燃烧。此外，空载时，反馈电压Uf＝0，这时控制触发脉冲的控制角较小，这样在引弧那瞬间，可控硅的导通角较大，引弧电流较大。一旦引燃电弧，较大的反馈电压Uf立即把触发脉冲控制角减小到小电流(3～6安)所对应的位置，如图3所示。这样有效地改善了3～6安小电流时单相电源的引弧。(3)在主电路中串入电感值较大的电感L3本技术所设计的电感L3值较大，在700～1500毫亨范围，这样有利于减小主电路中电流的脉动，稳住阴极斑点，减小电弧的噪声，具有一定的滤波作用，提高了小电流时电弧的弹性。本技术中电感L3的铁芯是由200×40×0.5mm的硅钢片重叠、两端钻孔后由螺拴夹紧。用直径为2.2mm的漆包线双股绕，每层绕40匝，绕五层，共绕200匝。其体积小，能很好地满足小电流氩弧焊的要求。本技术的样机在西安整流器研究所的大功率饼式和螺拴式可控硅(或大功率二极管)的封装焊中进行了试用，效果达到并超过了其它焊机，焊缝成形合格率高，与三相硅整流磁放大器或三相双反星形可控硅式氩弧焊机比，具有电流下限低、电弧稳定、设备简单、成本低效率高等优点。在小电流应用场所，完全可以取代其它种类的三相氩弧焊机。权利要求1.一种单相专用于小电流的可控硅式氩弧焊机，电流范围在3-40安，其特征是主弧和维弧电路均是单相供电、主弧电路是单相半控桥整流，维弧电路是单相硅二极管整流。2.根据权利要求1所述的单相可控硅式氩弧焊机，其特性是主弧电路和维弧电路采用异相接法，即主弧电路由三相电网中的某一相供电，维弧电路由另外一相供电，则主弧、维弧电源相位差120。专利摘要本技术是单相小电流可控硅式氩弧焊机，专用于硅整流、电子及精密仪器制造行业小电流氩弧焊焊接场所，可适用于0.3-2mm厚的可伐合金，不锈钢、铝、铜——可伐合金零件的氩弧焊。本技术的主、维弧电路均由单相供电，采用单相的整流电路。主弧电源与维弧电源的接线采用异相接法，其焊接电流能小至3-6安而可靠地引弧和稳定地焊接，噪声小，与现有的三相等其它氩弧焊机比，其结构简单、体积小、成本低、效率高。文档编号G05F1/08GK2055954SQ8921774公开日1990年4月11日 申请日期1989年10月5日 优先权日1989年10月5日专利技术者杨刚 申请人:西安石油学院本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单相专用于小电流的可控硅式氩弧焊机，电流范围在３～４０安，其特征是主弧和维弧电路均是单相供电、主弧电路是单相半控桥整流，维弧电路是单相硅二极管整流。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨刚，
申请(专利权)人：西安石油学院，
类型：实用新型
国别省市：87[中国|西安]