电阻焊接电源装置制造方法及图纸

该电源装置包括对电容器１２充电的充电电路３０。该充电电路３０包括变压器３２、整流电路３４、开关元件３６、电感线圈３８和单向传动二极管４０。整流电路３４对变压器３２次级侧上得到的交流电源电压Ｅ１进行全波整流，提供直流电压作为其输出。当开关元件３６接通变成导通时，允许直流电流Ｉｃ流过从整流电路３４的正输出端子３４ａ延伸通过开关电路３６和电感线圈３８到达整流电路３４的负输出端子３４ｂ的电路４３。一旦开关元件３６从ＯＮ状态变为ＯＦＦ状态，基于电感线圈３８的电流Ｉｄ以二极管４０的正向流过由电感线圈３８、电容器１２、二极管４０组成的闭合电路４６，从而用单向传动电流Ｉ↓［ｄ］向电容器１２充电。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术通常涉及电阻焊接电源装置，尤其涉及布置成将用作焊接能量的电功率临时聚集在其电容器中的电源装置。参考图5，描述了一种常规电阻焊接电源装置的结构。在该电源装置中，工频单相交流电源电压E0从交流电源线100经变压器102施加给整流电路104，从整流电路104输出的直流电压经电阻器106对电容器108充电，电容器108的充电能量通过闭合开关110泄放到与焊接电极112和114相关联的电路中，由此将焊接电流iw送入工件(W1和W2)中。整流电路104构成单相半控桥整流器，该整流器由一对可控硅S1、S2和一对彼此桥接的二极管D1、D2组成。整流电路104用于将来自变压器102的交流电源电压全波整流成直流电压。这里，通过未示出的起动电路在工频的每半个周期CY交替起动可控硅S1、S2的控制。这允许每半个周期CY受到相位控制的直流充电电流ic送入电容器108中。变压器102不仅充当来自交流电源线100的交流电源电压E0的降压变压器，而且考虑到直接使用电容器108聚集的能量的电阻焊接时的安全问题，变压器102还使装置与交流电源线100电(直流-电流-方法)隔离。在上述传统电阻焊接电源装置中，为了将电阻焊接能量(电功率)聚集在电容器108内，通过起动整流电路104的可控硅S1、S2将在工频的每半个周期CY受到相位控制的充电电流ic送入电容器108。但如图6所示，从充电开始时间t0开始，随着时间的流逝，每半个周期，充电电流ic(1)、ic(2)、ic(3)等的供电时间T1、T2、T3等随着逐渐减小的峰值P1、P2、P3等逐渐缩短。具体地说，随着充电周期的重复，充当整流电路104的输出电压的反电动势的电容器108的充电电压将逐渐增大，结果在整流电路104的输出电压超过电容器108的充电电压期间的每半个周期CY供电时间T将随着电流峰值P的逐渐减小而向每个周期中心逐渐减少。即，充电电流ic的有效值将逐渐变小。以这种方式，由于送入电容器108的充电电流ic是脉动电流并且随着时间的推移逐渐变小，所以常规电阻焊接电源装置的充电效率很低。因此，为了增大充电率，随着输入到整流电路104中的预整流交流电压有效值的增大，变压器102的容量已经被增大。然而，由于充电效率低，于是大型变压器降低其占空系数并增加了能源的浪费、增大了功耗、设备空间、成本等。本专利技术旨在解决现有技术中存在的以上问题。所以，本专利技术的目的是提供一种确保以电荷形式聚集电阻焊接电能的电容器有效充电的电阻焊接电源装置。本专利技术的另一个目的是提供一种电阻焊接电源装置，通过改善以电荷形式聚集电阻焊接电能的电容器的充电效率，提高了占空系数，减小了从交流电源线接收交流电源电压的变压器的尺寸。为了实现以上目的，根据本专利技术的一个方面，提供一种电阻焊接电源装置，它使焊接电流流过一对与要焊接在一起的工件形成压力接触以实现工件的电阻焊接的焊接电极，电阻焊接电源装置包括有分别与那对焊接电极电连接的第一和第二电极的电容器，电容器将电阻焊接电能以电荷形式存储在第一和第二电极之间；电连接在电容器和焊接电极对中的一个焊接电极之间的第一开关装置；第一控制装置，提供第一开关装置的开关控制，用于电阻焊接的电流供给；整流电路，将工频的交流电源电压整流成直流电压输出；电感线圈，一端与整流电路的一个输出端电连接，另一端既与整流电路的另一个输出端电连接又与电容器的第一电极电连接；第二开关装置，电连接在整流电路的两个输出端之一和电感线圈之间；第二控制装置，提供第二开关装置的开关控制，用于对电容器充电；以及整流元件，一个端子与电感线圈的一端电连接，另一个端子与电容器的第二电极电连接，电连接的方向作成允许单向传动电流流出电感线圈。在本专利技术的电阻焊接电源装置中，当第二开关装置由于第二控制装置的开关控制而被接通时，直流从整流电路的输出端流出经接通的第二控制装置流入电感线圈，使电磁能通过该电流存储在电感线圈中。之后，当第二开关装置从接通状态变为断开状态时，电感线圈电流以整流元件的正向流过电感线圈、电容器和整流电路组成的闭合电路，这样用单向传动电流对电容器充电。一旦电容器充电电压到达设定值，停止对第二开关装置的开关控制。相反，当第一开关装置由于第一控制装置的开关控制而被接通时，作为电荷存储在电容器中的电能经第一开关装置向焊接电极放电，于是放电电流作为焊接电流流过夹在焊接电极对之间的工件，从而实现工件的电阻焊接。在本专利技术中，第二控制装置最好包括电源电压检测装置，检测交流电源电压以产生表示交流电源电压相位的电源电压检测信号；电流检测装置，检测流过第二开关元件的电流以产生表示电流波形的电流检测信号；以及一个装置，以高于工频的预定频率提供第二开关装置的开关控制，以便在电源电压检测信号和电流检测信号的基础上使电流的相位基本与交流电源电压的相位一致。这种结构保证了充电电流基本与电源电压同相流动，从而由于充电电路的功率因数较高，提高了充电效率。充电电流不是脉动电流，而是连续流动，使得可以将电流峰值设为较低值。这使从交流电源线接收交流电源电压的变压器尺寸减小、占空系数提高。在本专利技术中，第二控制装置最好包括电源电压检测装置，检测交流电源电压以产生表示交流电源电压的全波整流波形的电源电压检测信号；电流检测装置，检测流过第二开关元件的电流以产生表示电流波形的电流检测信号；以及一个装置，以高于工频的预定频率提供第二开关装置的开关控制，以便在电源电压检测信号和电流检测信号的基础上使电流的相位和波形基本与交流电源电压的全波整流波形的相位和波形一致。该结构保证了充电电流不仅相位与电源电压相同而且波形也与电源电压相同，从而能进一步提高功率因数和充电效率。在该结构中，由于交流电源电压的波形本身用作充电反馈控制的参考值，所以最好校正交流电源线两端的电压波动。根据本专利技术的最佳实施例，电源电压检测装置包括变压器，将交流电源电压转换成信号电平；整流电路，对变压器次级侧上获得的交流电源电压进行全波整流；校正电路，对整流电路的输出信号进行极性反转、积分和电平转换；乘法电路，将整流电路的输出信号与校正电路的输出信号相乘，得到电源电压检测信号作为其输出。本专利技术的以上和其他目的、方面、特征和优点将通过以下结合附图所作的详细描述中变得更加明显，图中附图说明图1是本专利技术一个实施例所述的电阻焊接电源装置的电路结构的电路图2是包括在该实施例的电阻焊接电源装置中的一例电源电压检测部件结构的电路图；图3A至3E是在该实施例的电阻焊接电源装置的部件上得到的电压和信号波形的波形图；图4A和4B分别是该实施例中交流电源电压的全波整流波形和充电部件的充电电流波形的波形图；图5是传统电阻焊接电源装置的电路结构的电路图；以及图6是在传统电阻焊接电源装置中得到的充电电流波形的波形图。下面参考图1至4描述本专利技术的最佳实施例。图1描绘了根据本专利技术一个实施例所述的电阻焊接电源装置的电路结构。电源装置包括向焊接机10输送电阻焊接能量(电功率)的电容器12。焊接机10包括一对焊接电极14和16。焊接电极14和16与未示出的压力部件物理连接，这样在电阻焊接时，通过压力部件的压力使它们分别从上下与工件W1和W2形成压力接触。电容器12由单个低压大容量电容器或多个这种电容器并联连接组成。一方面，电容器1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电阻焊接电源装置，它使焊接电流流过一对与要焊接在一起的工件形成压力接触以实现工件的电阻焊接的焊接电极，所述电阻焊接电源装置包括：有分别与所述焊接电极对电连接的第一和第二电极的电容器，所述电容器将用于电阻焊接的电能以电荷形式存储在所述 第一和第二电极之间；电连接在所述电容器和所述焊接电极之间的第一开关装置；第一控制装置，提供所述第一开关装置的开关控制，用于电阻焊接的电流供给；整流电路，将工频的交流电源电压整流成直流电压输出；电感线圈，一端与所述整流电路的一 个输出端电连接，另一端既与所述整流电路的另一个输出端电连接又与所述电容器的所述第一电极电连接；第二开关装置，电连接在所述整流电路的输出端和所述电感线圈之间；第二控制装置，提供所述第二开关装置的开关控制，用于对所述电容器充电；以及 整流元件，一个端子与所述电感线圈的所述一端电连接，另一个端子与所述电容器的所述第二电极电连接，所述电连接的方向作成允许单向传动电流流出所述电感线圈。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：渡边干男，
申请(专利权)人：宫地技术株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]