一种高效准离子弧焊机制造技术

本发明专利技术公开了一种高效准离子弧焊机，包括设准离子弧焊机主回路、PWM控制电路、以及IGBT驱动电路；PWM控制电路周期发送驱动脉冲信号，驱动IGBT驱动电路输出开启电压，开启准离子弧焊机主回路中IGBT桥臂，使准离子弧焊机主回路的输出电流逐渐增大且增速变慢，最后形成一峰值电流；当所述PWM控制电路不发送驱动脉冲信号时，IGBT驱动电路输出关断电压，关断准离子弧焊机主回路中IGBT桥臂，使准离子弧焊机主回路的输出电流逐渐降低且降速变慢，最后形成一基值电流。本发明专利技术的高效准离子弧焊机电弧能量密度高，电弧挺直集中，工件穿透力强，在焊机较厚工件时，不需要开坡口，熔池深，成型完美，且加工效率高。

High efficiency quasi ion arc welder

The invention discloses a high-efficiency quasi ion arc welding machine, including a quasi ion arc welding machine main circuit, PWM control circuit and IGBT driving circuit; PWM control circuit periodically sends driving pulse signal, IGBT driver output turn-on voltage, open quasi ion arc welding machine main back IGBT bridge arm, so that the output current ion arc welding machine main circuit increases gradually and the growth rate is slow, and finally formed a peak current; when the control circuit of PWM do not send the drive pulse signal, IGBT output driver circuit turn off voltage, turn off the quasi ion arc welding machine main circuit of IGBT bridge arm, so that the output current of quasi ion arc welding machine main circuit gradually reduce and slow speed reduction, finally forming a base current. The high efficiency quasi ion arc welding machine of the invention has the advantages of high energy density of the arc, the arc is straight and centralized, the penetrating force of the workpiece is strong, the groove is not needed to be opened, the molten pool is deep, the molding is perfect, and the processing efficiency is high.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属焊接设备领域，尤其涉及一种高效准离子弧焊机。
技术介绍
TIG氩弧焊机被广泛应用于金属加工中，所谓氩弧焊，即钨极惰性气体保护弧焊，指用工业钨或活性钨作不熔化电极，惰性气体(氩气)作保护的焊接方法，简称TIG。一般TIG焊输出电弧的能量密度在1000W/cm2左右，其输出电弧温度也在5000K-8000K左右，在焊接比较薄的工件时，焊接效果都比较好。但是，由于现有的TIG氩弧焊输出的单位能量密度较小，电弧形状成大喇叭口型、温度较低、穿透力较差且不稳定，对工件加热的面积大，在焊接厚度较大的工件时，熔池大，焊缝成型大、成型差，焊接效果不好；有些还需要开坡口或两面焊接等，焊接难度大、速度慢，后期打磨时间长，加工效率低，进而增加加工成本，同时由于加工时间长，浪费保护气体，进一步增高了焊接成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高效准离子弧焊机，该弧焊机电弧能量密度高，电弧挺直集中，工件穿透力强，在焊机较厚工件时，不需要开坡口，熔池深，成型完美，且加工效率高。为了实现上述专利技术目的，本专利技术所采用的技术方案如下：一种高效准离子弧焊机，包括：设有IGBT桥臂的准离子弧焊机主回路、PWM控制电路、以及IGBT驱动电路；所述PWM控制电路周期发送驱动脉冲信号，驱动所述IGBT驱动电路输出一开启电压，以开启准离子弧焊机主回路中IGBT桥臂，进而使准离子弧焊机主回路的输出电流逐渐增大且增大速度变慢，最后形成一峰值电流；当所述PWM控制电路不发送驱动脉冲信号时，所述IGBT驱动电路输出一关断电压，以关断准离子弧焊机主回路中IGBT桥臂，进而使准离子弧焊机主回路的输出电流逐渐降低且降低速度变慢，最后形成一基值电流。作为一种具体的实施例，所述准离子弧焊机主回路包括有主变压器、第一IGBT桥臂、第二IGBT桥臂、第三IGBT桥臂、第四IGBT桥臂；其中，主变压器原边的一边串联有隔直电容，另一边串联有电感，主变压器副边不设有续流电感；所述第一IGBT桥臂、电感、主变压器原边、隔直电容、第四IGBT桥臂依次连接，形成第一回路；所述第二IGBT桥臂、隔直电容、主变压器原边、电感L1、第三IGBT桥臂依次连接，形成第二回路；主变压器副边连接有用以释放副边的电压电流的第一快恢复二极管、第二快恢复二极管，且主变压器副边不设有续流电感；所述第一快恢复二极管的正极与主变压器副边的一边连接，负极与一输出端连接；所述第二快恢复二极管的正极与主变压器副边的另一边连接，第二快恢复二极管的负极与第一快恢复二极管的负极连接。作为一种具体的实施例，所述IGBT驱动电路包括有第一IGBT驱动电路、第二IGBT驱动电路，所述第一IGBT驱动电路与所述第一回路连接，用于驱动第一回路中第一IGBT桥臂和第四IGBT桥臂开启或关闭；所述第二IGBT驱动电路与所述第二回路连接，用于驱动第二回路中的第二IGBT桥臂和第三IGBT桥臂。进一步地，所述第一IGBT驱动电路包括有第一驱动变压器、连接在第一驱动变压器原边的第一场效应管、连接在第一驱动变压器副边的第一电解电容；当第一场效应管开启时，第一驱动变压器工作，第一电解电容开始充电，所述第一IGBT驱动电路输出一开启电压；当场第一效应管关断时，第一驱动变压器停止工作，第一电解电容开始放电，所述第一IGBT驱动电路输出一关断电压。进一步地，所述第二IGBT驱动电路包括有第二驱动变压器、连接在第二驱动变压器原边的第二场效应管、连接在第二驱动变压器副边的第二电解电容；当场第二效应管开启时，第二驱动变压器工作，第二电解电容充电，所述第二IGBT驱动电路输出一开启电压；当第二场效应管关断时，第二驱动变压器停止工作，第二电解电容开始放电，所述第二IGBT驱动电路输出一关断电压。作为一种具体的实施例，所述PWM控制电路包括PWM控制芯片、积分运算单元；所述积分运算单元包括运算放大器；其中，预置电路信号和反馈信号经积分叠加形成输入信号，经积分运算单元的运算放大器积分运算，输出至PWM控制芯片，进一步所述PWM控制芯片输出第一驱动脉冲信号至第一IGBT驱动电路，输出第二驱动脉冲信号至第二IGBT驱动电路。作为一种具体的实施例，所述PWM控制芯片为SG3525。进一步地，所述运算放大器，其负输入极经第三电阻、第四电阻与预置电流信号输入端连接，通过第五电阻分别与主变压器原边的反馈信号的输入端连接；正输入极接地；输出极经第六电阻、第七电阻、第八电阻与PWM控制芯片的反向输入端连接，通过第六电阻、光耦、第三电容、第九电阻，与PWM控制芯片的补偿信号输入端连接。进一步地，所述积分运算单元还包括第一电阻，为积分漂移泄露电阻，其一端与运算放大器的负输入极连接，另一端与运算放大器的输出极连接；所述第一电容与第二电阻串联连接，并联在运算放大器的负输入极和输出极之间。进一步地，所述积分运算单元还包括并联在运算放大器的负输入极和输出极之间的第二电容。本专利技术提供的技术方案具有如下有益效果：本专利技术的高效准离子弧焊机通过PWM控制电路周期发送/不发送驱动脉冲信号，驱动IGBT驱动电路形成开启/关断电压，控制准离子弧焊机主回路中IGBT桥臂开启/关闭，最终使准离子弧焊机主回路输出的电流形成一具有峰值和基值的脉冲电流，输出电流具有脉冲特性，使得在同等输出电流下，输出的电弧比普通TIG焊机输出的电弧能量密度大，电弧弧压和温度高，电弧的电磁收缩性刚性和穿透能力加强，能够在较小电流情况下焊接较厚的工件，节能省电，具有一面焊接两面成型的效果。电弧具有脉冲特性，对熔池具有搅拌作用，增强了焊接效果，焊缝成型完美，减少后续打磨焊缝的工艺。附图说明图1是实施例所述的高效准离子弧焊机电路结构图；图2是实施例所述的PWM控制电路图；图3是实施例所述的第一IGBT驱动电路图；图4是实施例所述的第二IGBT驱动电路图；图5是实施例所述的准离子弧焊机主回路图；图6是实施例所述的高效准离子弧焊机的驱动脉冲信号、主变压器电流、主变压器原边电压、准离子弧焊机的输出电流的波形图。具体实施方式为了充分地了解本专利技术的目的、特征和效果，以下将结合附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明。如图1所示，为本实施例的一种高效准离子弧焊机，其包括设有IGBT桥臂的准离子弧焊机主回路1、PWM控制电路2、以及IGBT驱动电路3。所述PWM控制电路2周期发送驱动脉冲信号，驱动所述IGBT驱动电路3输出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效准离子弧焊机，其特征在于，包括：设有IGBT桥臂的准离子弧焊机主回路、PWM控制电路、以及IGBT驱动电路；所述PWM控制电路周期发送驱动脉冲信号，驱动所述IGBT驱动电路输出一开启电压，以开启准离子弧焊机主回路中IGBT桥臂，进而使准离子弧焊机主回路的输出电流逐渐增大且增大速度变慢，最后形成一峰值电流；当所述PWM控制电路不发送驱动脉冲信号时，所述IGBT驱动电路输出一关断电压，以关断准离子弧焊机主回路中IGBT桥臂，进而使准离子弧焊机主回路的输出电流逐渐降低且降低速度变慢，最后形成一基值电流。

【技术特征摘要】
1.一种高效准离子弧焊机，其特征在于，包括：设有IGBT桥臂的准离子弧焊机主回路、PWM
控制电路、以及IGBT驱动电路；
所述PWM控制电路周期发送驱动脉冲信号，驱动所述IGBT驱动电路输出一开启电压，
以开启准离子弧焊机主回路中IGBT桥臂，进而使准离子弧焊机主回路的输出电流逐渐增
大且增大速度变慢，最后形成一峰值电流；
当所述PWM控制电路不发送驱动脉冲信号时，所述IGBT驱动电路输出一关断电压，
以关断准离子弧焊机主回路中IGBT桥臂，进而使准离子弧焊机主回路的输出电流逐渐降
低且降低速度变慢，最后形成一基值电流。
2.根据权利要求1所述的高效准离子弧焊机，其特征在于：
所述准离子弧焊机主回路包括有主变压器、第一IGBT桥臂、第二IGBT桥臂、第三IGBT
桥臂、第四IGBT桥臂；其中，
主变压器原边的一边串联有隔直电容，另一边串联有电感，主变压器副边不设有续流电
感；所述第一IGBT桥臂、电感、主变压器原边、隔直电容、第四IGBT桥臂依次连接，
形成第一回路；所述第二IGBT桥臂、隔直电容、主变压器原边、电感L1、第三IGBT
桥臂依次连接，形成第二回路；
主变压器副边连接有用以释放副边的电压电流的第一快恢复二极管、第二快恢复二极管，
且主变压器副边不设有续流电感；所述第一快恢复二极管的正极与主变压器副边的一边
连接，负极与一输出端连接；所述第二快恢复二极管的正极与主变压器副边的另一边连
接，第二快恢复二极管的负极与第一快恢复二极管的负极连接。
3.根据权利要求2所述的高效准离子弧焊机，其特征在于：
所述IGBT驱动电路包括有第一IGBT驱动电路、第二IGBT驱动电路，所述第一IGBT
驱动电路与所述第一回路连接，用于驱动第一回路中第一IGBT桥臂和第四IGBT桥臂开
启或关闭；所述第二IGBT驱动电路与所述第二回路连接，用于驱动第二回路中的第二
IGBT桥臂和第三IGBT桥臂。
4.根据权利要求3所述的高效准离子弧焊机，其特征在于：
所述第一IGBT驱动电路包括有第一驱动变压器、连接在第一驱动变压器原边的第一场效
应管、连接在第一驱动变压器副边的第一电解电容；当第一场效应管开启时，第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜长禄，
申请(专利权)人：广州长胜机电有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44