脉冲电弧焊接电路及设备制造技术

本发明专利技术提供一种脉冲电弧焊接电路及设备，该脉冲电弧焊接电路包括：电弧模块和包含主电源、电子开关和控制单元的电源模块；其中，主电源的两端均与电弧模块连接，电子开关的控制端与控制单元连接，电子开关的输入端和输出端均与电弧模块连接；由于本发明专利技术在电弧模块处并联电子开关旁路，通过控制单元提供控制脉冲至电子开关，以使电子开关对电弧模块中回路的电流进行分流，进而电子开关实现对主电源提供的基础脉冲进行脉冲调制，获得高频脉冲，相比于现有的，本发明专利技术可输出高频脉冲，提升电弧稳定性和电弧热能量密度。和电弧热能量密度。和电弧热能量密度。

【技术实现步骤摘要】
脉冲电弧焊接电路及设备


[0001]本专利技术涉及脉冲电弧焊接
，尤其涉及一种脉冲电弧焊接电路及设备。

技术介绍

[0002]目前，脉冲电弧焊接方法已经成为一种改善电弧焊接过程的常用技术手段，无论是在非熔化电弧焊(TIG)，还是在熔化极电弧焊(MIG/MAG)中都会涉及到脉冲控制。在常规的脉冲控制方法中，最高脉冲频率在200Hz以下，脉冲电流的上升与下降速度在1000A/ms以下。一些关于焊接电弧的基础研究表明：10KHz以上的电流脉冲可以产生更高的电弧稳定性和电弧热能量密度。
[0003]但在现有的通过从逆变电源本身能输出10KHz以上的焊接电流脉冲频率还是做不到的，因为这样至少需要1M以上的逆变频率，这对于焊接电源这样的大功率电源目前是难以实现的。而且即使焊接电源本身能够产生高频率的脉冲波形，但是也无法输出到焊接电弧上。这是因为焊接输出电缆的回路本身通常有几十至上百微亨寄生电感，10KHz以上的脉冲通过几十至上百微亨的电感就将被完全平滑掉。因为事实上，15
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20KHz的逆变焊机，其输出电感也就是20
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30微亨，通过二次整流后的脉动直流就变成平滑直流了，因此如何使得焊接电源系统输出高频率脉冲，是一个亟待解决的问题。
[0004]上述内容仅用于辅助理解本专利技术的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于提供了一种脉冲电弧焊接电路及设备，旨在解决现有技术中焊接电源系统输出脉冲频率较低，导致电弧稳定性较差和电弧热能量密度较低的技术问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提出一种脉冲电弧焊接电路，所述脉冲电弧焊接电路包括：电弧模块和包含主电源、电子开关和控制单元的电源模块；
[0007]其中，所述主电源的两端均与所述电弧模块连接，所述电子开关的控制端与所述控制单元连接，所述电子开关的输入端和输出端均与所述电弧模块连接；
[0008]所述控制单元，用于为所述电子开关提供控制脉冲；
[0009]所述电子开关，用于根据所述控制脉冲对所述主电源提供的基础脉冲进行脉冲调制，获得高频脉冲；
[0010]所述电弧模块，用于根据所述高频脉冲进行焊接。
[0011]可选地，所述电弧模块包括：隔离单元和焊接单元；
[0012]所述隔离单元包括：第一二极管；
[0013]其中，所述第一二极管的阳极与所述电子开关的输入端连接，所述第一二极管的阴极与所述焊接单元连接，所述焊接单元与所述电子开关的输出端连接。
[0014]可选地，所述焊接单元包括：焊枪和工件；
[0015]其中，所述焊枪的输入端与所述第一二极管的阴极连接，所述工件的一端与所述电子开关的输出端连接。
[0016]可选地，所述电源模块还包括：辅助电源和第二二极管；
[0017]其中，所述辅助电源的一端与所述第二二极管的阳极连接，所述第二二极管的阴极与所述第一二极管的阳极连接，所述辅助电源的另一端与所述电子开关的输出端连接。
[0018]可选地，所述第二二极管与所述第一二极管之间连接采用的电缆内带有第一寄生电感，所述主电源与所述第一二极管之间连接采用的电缆内带有第二寄生电感，所述主电源与所述工件之间连接采用的电缆内带有第三寄生电感。
[0019]可选地，所述电子开关与所述第一二极管之间连接采用的电缆为同轴电缆，所述电子开关与所述工件之间连接采用的电缆为同轴电缆。
[0020]可选地，所述电子开关与所述第一二极管之间连接采用的电缆为双绞线，所述电子开关与所述工件之间连接采用的电缆为同轴电缆或双绞线。
[0021]可选地，所述控制单元还与所述电子开关的输出端连接。
[0022]此外，为实现上述目的，本专利技术还提出一种脉冲电弧焊接设备，所述脉冲电弧焊接设备包括上述脉冲电弧焊接电路。
[0023]本专利技术提供一种脉冲电弧焊接电路，该脉冲电弧焊接电路包括：电弧模块和包含主电源、电子开关和控制单元的电源模块；其中，所述主电源的两端均与所述电弧模块连接，所述电子开关的控制端与所述控制单元连接，所述电子开关的输入端和输出端均与所述电弧模块连接；所述控制单元，用于为所述电子开关提供控制脉冲；所述电子开关，用于根据所述控制脉冲对所述主电源提供的基础脉冲进行脉冲调制，获得高频脉冲；所述电弧模块，用于根据所述高频脉冲进行焊接。由于本专利技术在电弧模块处并联电子开关旁路，通过控制单元提供控制脉冲至电子开关，以使电子开关对电弧模块中回路的电流进行分流，进而电子开关实现对主电源提供的基础脉冲进行脉冲调制，获得高频脉冲，相比于现有的，本专利技术可输出高频脉冲，提升电弧稳定性和电弧热能量密度。
附图说明
[0024]图1为本专利技术实施例提出的脉冲电弧焊接电路第一实施例的电路原理图；
[0025]图2为本专利技术实施例提出的脉冲电弧焊接电路第二实施例的电路原理图；
[0026]图3为本专利技术有基值电流的高频脉冲波形图；
[0027]图4为本专利技术无基值电流的高频脉冲波形图；
[0028]图5为本专利技术主电源的基础脉冲输出波形图；
[0029]图6为本专利技术通过图5所示的波形对高频脉冲进行幅值调制的波形图；
[0030]图7为本专利技术电子开关控制的高电流脉冲群和低电流直流输出的波形图；
[0031]图8为本专利技术在辅助电源的基值电流基础上间歇叠加高频脉冲群的波形图；
[0032]图9为本专利技术在对主电源的输出进行间歇高频脉冲群控制的波形图。
[0033]附图标号说明：
[0034]标号名称标号名称1电源模块D1第一二极管2电弧模块D2第二二极管
Vp主电源T焊枪Q电子开关W工件Vk控制单元Vb辅助电源
[0035]本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0036]应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0037]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所述描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0038]需要说明的是，本专利技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0039]另外，在本专利技术中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的调整可以明示或隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须以本领域普通技术人员能够实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种脉冲电弧焊接电路，其特征在于，所述脉冲电弧焊接电路包括：电弧模块和包含主电源、电子开关和控制单元的电源模块；其中，所述主电源的两端均与所述电弧模块连接，所述电子开关的控制端与所述控制单元连接，所述电子开关的输入端和输出端均与所述电弧模块连接；所述控制单元，用于为所述电子开关提供控制脉冲；所述电子开关，用于根据所述控制脉冲对所述主电源提供的基础脉冲进行脉冲调制，获得高频脉冲；所述电弧模块，用于根据所述高频脉冲进行焊接。2.如权利要求1所述的脉冲电弧焊接电路，其特征在于，所述电弧模块包括：隔离单元和焊接单元；所述隔离单元包括：第一二极管；其中，所述第一二极管的阳极与所述电子开关的输入端连接，所述第一二极管的阴极与所述焊接单元连接，所述焊接单元与所述电子开关的输出端连接。3.如权利要求2所述的脉冲电弧焊接电路，其特征在于，所述焊接单元包括：焊枪和工件；其中，所述焊枪的输入端与所述第一二极管的阴极连接，所述工件的一端与所述电子开关的输出端连接。4.如权利要求3所述的脉冲电弧焊接电路，其特征在于，所述电源模块还包括：辅助电源和第二二...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿正，邹少华，
申请(专利权)人：深圳市瑞凌智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：