一种多功能大功率埋弧焊接设备及其埋弧焊接方法技术

本发明专利技术提供了一种多功能大功率埋弧焊接设备及其埋弧焊接方法；埋弧焊接设备包括供能主电路、数字控制系统、冷却装置、埋弧小车、人机交互装置；供能主电路包括至少两个主电路和维弧模块；每个主电路均包括三相整流滤波电路、高频逆变电路、功率变压器、高频整流滤波电路、耦合功率电感和二次逆变电路；二次逆变电路包括正二次逆变单元和负二次逆变单元；正二次逆变单元与负二次逆变单元的连接处作为主电路的正极输出；功率变压器次级的中间抽头作为主电路的负极输出；维弧模块分别与主电路的负极输出和负二次逆变单元连接。本发明专利技术可实现多种输出方式，可提升电弧过零点时的稳定性，加快极性切换速度，并提高能量利用率，提升工作稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种多功能大功率埋弧焊接设备及其埋弧焊接方法
本专利技术涉及埋弧焊接设备
，更具体地说，涉及一种多功能大功率埋弧焊接设备及其埋弧焊接方法。
技术介绍
埋弧焊因其焊接熔深大、熔敷速度快等优点，在中厚板长焊缝的焊接领域有着其它焊接方式所无法比拟的优势；因此在核电设备、工程机械、海洋结构等制造中有着非常广泛的应用。随着工业技术的推进，埋弧焊接高效化已是国内外焊接加工技术研究的重要趋势，目前国产大功率数字化埋弧焊设备的发展仍相对迟缓。受限于功率器件水平以及磁性材料性能，为增大设备的输出功率，国内外许多埋弧焊设备厂商都往多路并联的方向发展。但多路并联存在着电流不均衡问题，容易出现故障。因输出功率极大，一旦故障极易造成难以挽回的损失。中国技术专利《逆变式埋弧焊电源双逆变器均流控制系统》(公告号：CN203851058U)提出了一种双逆变器的均流控制系统，但仅能实现恒流均流；中国技术专利《大功率双特性埋弧焊机》(公告号：CN205950068U)公开了一种四个逆变器并联的双特性埋弧焊机，但无法实现交流输出。现有的埋弧焊设备技术仅能实现多路并联的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多功能大功率埋弧焊接设备，其特征在于：包括供能主电路、数字控制系统、冷却装置、埋弧小车、人机交互装置和供电电路；所述埋弧小车和人机交互装置分别与数字控制系统信号连接；三相交流电通过供电电路分别与冷却装置、埋弧小车、人机交互装置和数字控制系统电连接；/n所述供能主电路包括至少两个相互并联的主电路，以及维弧模块；/n每个主电路均包括依次连接的三相整流滤波电路、高频逆变电路、功率变压器、高频整流滤波电路、耦合功率电感和二次逆变电路；三相整流滤波电路与三相交流电连接；所述高频逆变电路为全桥逆变；所述功率变压器次级带有中间抽头，两端连接高频整流滤波电路；所述高频整流滤波电路包括正输出整流滤波电路...

【技术特征摘要】
1.一种多功能大功率埋弧焊接设备，其特征在于：包括供能主电路、数字控制系统、冷却装置、埋弧小车、人机交互装置和供电电路；所述埋弧小车和人机交互装置分别与数字控制系统信号连接；三相交流电通过供电电路分别与冷却装置、埋弧小车、人机交互装置和数字控制系统电连接；
所述供能主电路包括至少两个相互并联的主电路，以及维弧模块；
每个主电路均包括依次连接的三相整流滤波电路、高频逆变电路、功率变压器、高频整流滤波电路、耦合功率电感和二次逆变电路；三相整流滤波电路与三相交流电连接；所述高频逆变电路为全桥逆变；所述功率变压器次级带有中间抽头，两端连接高频整流滤波电路；所述高频整流滤波电路包括正输出整流滤波电路和负输出整流滤波电路；所述耦合功率电感包括两个电感；二次逆变电路包括正二次逆变单元和负二次逆变单元；耦合功率电感的其中一个电感串联在正输出整流滤波电路与正二次逆变单元之间，另一个电感串联在负输出整流滤波电路与负二次逆变单元之间；正二次逆变单元与负二次逆变单元的连接处作为主电路的正极输出与负载连接；功率变压器次级的中间抽头作为主电路的负极输出与负载连接；
所述维弧模块分别与主电路的负极输出和负二次逆变单元连接。


2.根据权利要求1所述的多功能大功率埋弧焊接设备，其特征在于：所述维弧模块包括维弧整流滤波电路BR61、二极管D61、固态继电器K61和功率电阻R64；
所述三相交流电的任两相通过维弧变压器T61连接至维弧整流滤波电路BR61；维弧整流滤波电路BR61的负输出依次串联二极管D61、固态继电器K61功率端和功率电阻R64，之后分别与各个主电路二次逆变电路的负二次逆变单元连接；固态继电器K61控制端连接数字控制系统；维弧整流滤波电路BR61的正输出分别与各个主电路的负极输出连接。


3.根据权利要求1所述的多功能大功率埋弧焊接设备，其特征在于：所述三相交流电通过浪涌抑制电路分别与供电电路和各个主电路的三相整流滤波电路连接；
所述的浪涌抑制电路包括交流接触器；三相交流电通过交流接触器连接至各个主电路的三相整流滤波电路上；交流接触器前级任两相分别通过同步开关S1B/S1C以及功率电阻R51/R52串联到交流接触器后级相应的两相上；同步开关S1B和同步开关S1C后端分别连接至供电电路上；交流接触器前级任两相，通过同步开关S1A连接至交流接触器的A1端口，通过延时闭合开关S2连接至交流接触器的A2端口；工作时，同步开关S1A、同步开关S1B和同步开关S1C同步闭合或同步断开。


4.根据权利要求1所述的多功能大功率埋弧焊接设备，其特征在于：所述数字控制系统包括DSC最小系统和故障检测电路；所述故障检测电路包括过热检测电路、三相缺相检测电路、过压检测电路、欠压检测电路、过流检测电路。


5.根据权利要求4所述的多功能大功率埋弧...

【专利技术属性】
技术研发人员：王振民，唐嘉健，饶杰，潘晓浩，
申请(专利权)人：华南理工大学，北京时代科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44