一种用三相桥半控晶闸管整流的手工电弧焊机制造技术

本实用新型专利技术介绍了一种用三相桥半控晶闸管整流的手工电弧焊机。它的特征是在已有的直流手工电弧焊机电源的主回路中，取消了续流二极管，而在主控板中增设了保留角控制电路，控制晶闸管开通角的最小值在８°～１５°之间，使每只晶闸管关断时有足够大的反压，以确保晶闸管能可靠的关断，从而解决了该类机型的失控问题，提高了该类焊机的工作可靠性和扩大了它的使用范围。（*该技术在2003年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术是属于手工电弧焊机。众所周知，手工电弧焊机(简称电弧焊机)，是由电源和焊钳构成。工作时，焊钳夹住焊条，电源通电即可对被焊物进行焊接工作。但现有的某些直流电弧焊机有时会出现失控问题，其原因是该类焊机电源中的主回路(见附图说明图1)，采用了三相桥式半控晶闸管整流电路，它的晶闸管的关断是靠自然换流来实现。由于晶闸管输出是感性负载，在电感电压作用下，导通的晶闸管在自然换流点仍有电流通过而继续导通，从而出现晶闸管关不断的失控现象。为了解决这一问题，在已有的电弧焊机电源主回路的三相桥半控晶闸管整流电路2与输出电抗器4之间，加入一个续流二极管来对晶闸管进行分流。其作用是为电感提供一个直接放电回路，使导通的晶闸管电流减小到维持电流以下来实现关断。而晶闸管的维持电流很小，导通的晶闸管需加以足够的反压才能关断。尤其是电弧焊机运行在由负载到短路、或由空载到短路的情况下，对应短路状态晶闸管的开通角很小，能提供的反压较低，仍会出现晶闸管关不断的现象。因此，采用续流二极管还不能彻底解决晶闸管的失控问题，影响到电弧焊机工作可靠性。本技术的目的是为了克服以上问题，通过对原电源的电路进行新的设计，以解决晶闸管的失控问题，提高该类焊机的工作可靠性。本技术的设计方案，是通过用控制晶闸管开通角最小值来实现晶闸管的可靠关断。该电弧焊机是由电源和焊钳构成，该电源又是由Y／Y接法的三相整流变压器1、三相桥半控晶闸管整流电路2、辅助回路5、输出电抗器4、输助回路限流电阻6、分流器3组成的主回路21和由同步触发电路7、PI调节电路8、电流反馈电路10、给定电路11、程控电路12组成的主控板19构成，特征是取消了在原主回路21中的三相桥半控晶闸管整流电路2与输出电抗器4之间的续流二极管；在原主控板19中的同步触发电路7与给定电路11之间增加了保留角控制电路9，使给定电路11的电信号进入保留角控制电路9，再到触发电路7，以确保每只晶闸管都可承受到足够大的反压以保证晶闸管能可靠关断；并在触发电路7中采用了V1、V2、V3达林顿三极管代替原有的三极晶体管作功放元件。以下结合附图对本技术详细说明图1本技术的方框图图2主回路电气原理图图3主控板电路图电弧焊机电源主回路(见图1、图2)，Y／Y接法的三相整流变压器输出分别与三相桥半控晶闸管电路2和辅助回路5联接，三相桥半控晶闸管电路2是由V4、V5、V6、V7、V8和V9组成，辅助回路5是由V10、V11、V12、V13、V14和V15组成，输出电抗器4为电感L，辅助回路限流电阻6为R，分流器3为FL。空载时(起弧前)晶闸管V4、V5、V6处于关断状态，输出空载电压由辅助回路5提供。负载时(起弧后)，辅助回路5经辅助回路限流电阻6的R提供一个维弧小电流，而主电流由三相桥半控晶闸管电路2提供。主控板(见图1、图3)，它是由触发电路7、PI调节电路8、电流反馈电路10、保留角控制电路9，给定电路11和程控电路12构成。触发电路7原有的三极晶体管改用为V1、V2、V3达林顿三极管。保留角控制电路是由运算放大器N3、二极管V17、电阻R9、R10、R11、R19组成。R9一端接收给定电路11的电信号。另一端与运算放大器N3的反相端联接，R11与N3的输出端和N3的反相端联接，V17与N3的输出端和N4、N5、N6的反相端联接，并与PI调节电路8的R7联接，R10、R19与N3的正相端联接。当分流器3FL取得的电信号经电阻R1到运算放大器N1的反相输入端，放大后经电阻R4到运算放大器N2的反相输入端与R8来的给定电平执行加法运算，并经由运算放大器N2及电阻R6、R5和电容C1构成的积分器进行比例积分。另一路给定信号经R9到运算放大器N3的反相输入端，＋15V电平经R10、R19分压后进入N3同相输入端，给定的信号经N3运算放大器进行反相运算后，通过二极管V17控制运算放大器N2输出的上限值，使该限幅值随给定电平变化，从而令晶闸管开通角的最小值随给定电平(负载电流)在8°～15°之间变化。此时经限幅后的运算放大器N2输出电平分别进入运算放大器N4、N5、N6的反相端，而它们的同相端分别输入三相同步锯齿波。两者比较后输出方波信号，经R、C微分电路后形成尖脉冲，再经达林顿三极管V1、V2、V3放大后，分别触发同步的晶闸管V4、V5、V6，使A、B两端输出可调的直流电压，A接焊钳，B接工件进行焊接。本技术在原有的电弧焊机电源的主回路中取消了续流二极管，降低了产品的成本。在主控板中增设了保留角控制电路，使各晶闸管每周期均能轮流开通一次，随负载电流变化确保每只晶闸管都可以承受到足够大的反压，以保证晶闸管能可靠关断。从而解决了该类晶闸管弧焊整流器的失控问题、提高了该类机型电弧焊机的工作可靠性。该电弧焊机电源电流调节范围(8A～400A)，扩大了电弧焊机的使用范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用三相桥半控晶闸管整流的手工电弧焊机，是由电源和焊钳构成，该电源又是由Ｙ／Ｙ接法三相整流变压器（１）、三相桥半控晶闸管整流电路（２）、辅助回路（５）、输出电抗器（４）、输助回路限流电阻（６）、分流器（３）组成的主回路２１和由同步触发电路（７）、ＰＩ调节电路（８）、电流反馈电路（１０）、给定电路（１１）、程控电路（１２）组成的主控板１９构成，其特征在于在原主控板１９中的同步触发电路（７）与给定电路（１１）之间增加了保留角控制电路（９），使给定电路（１１）的电信号进入保留角控制电路（９），再到触发电路（７），以确保每只晶闸管都可承受到足够大的反压，以保证晶闸管能可靠关断；在触发电路（７）中采用了Ｖ↓［１］、Ｖ↓［２］、Ｖ↓［３］达林顿三极管作功放元件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用三相桥半控晶闸管整流的手工电弧焊机，是由电源和焊钳构成，该电源又是由Y/Y接法三相整流变压器(1)、三相桥半控晶闸管整流电路(2)、辅助回路(5)、输出电抗器(4)、输助回路限流电阻(6)、分流器(3)组成的主回路21和由同步触发电路(7)、PI调节电路(8)、电流反馈电路(10)、给定电路(11)、程控电路(12)组成的主控板19构成，其特征在于在原主控板19中的同步触发电路(7)与给定电路(11)之间增加了保留角控制电路(9)，使给定电路(11)的电信号进入保留角控制电路(9)，再到触发电路(7)，以确保每只晶闸管都可承受到足够...

【专利技术属性】
技术研发人员：金云龙，赵刚，丛波，曾亮，
申请(专利权)人：机械电子工业部成都电焊机研究所，
类型：实用新型
国别省市：51[中国|四川]