一种电弧焊机、包括变换器，以把直流电压转变成射频电压，该射频电压然后由整流器整流。整流器的输出由直流电抗器平滑。射频发生器在构成一个焊接负载的工件与焊机的主电极之间提供射频电流流通，这样起动工件与主电极之间的燃弧。起动燃弧使直流电抗器的输出电流供给焊接负载，以便建立稳态燃弧。直流电抗器有一个相对小的电感，该电感在射频发生器提供射频电流时段内，允许直流电抗器的输出电流达到建立稳态燃弧所要求的值。（*该技术在2016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】
本专利技术涉及焊接机，比如像TIG(钨极惰性气体)焊机那样的非自耗电极电弧焊机，以及像二氧化碳气体焊机那样的自耗电极电弧焊机。通常，在一台TIG焊机中，为了在工件与焊机的主电极之间起动燃弧，在工件与主电极之间瞬息间施加射频电流流通。从另一方面来说，在自耗电极电弧焊机中，通过使主电极与工件接触以起动电弧。许多新近电弧焊机使用一个变换器，它使焊机的尺寸和重量能够减小。现有技术直流TIG焊机的一例示于附图说明图1。在输入端1供给的交流电压在整流器2中被整流，并且整流器2输出的整流电压由一个平滑电容器3平滑成直流电压。该直流电压施加到一个包括多个开关元件，比如IGBT(绝缘门双极晶体管)和双极晶体管的变换器4。开关元件由一个控制电路(没有示出)例如按脉冲宽度调制控制来控制，以便把施加到变换器4的直流电压转变成例如大约有10KHz频率的射频脉冲电压的交流电压。变换器4输出的射频脉冲电压施加到变压器5的一次绕组5a，该变压器5还包括二次绕组5b和三次绕组5c。在一次绕组5a两端之间应用射频脉冲电压则在二次绕组5b两端之间感应一个射频脉冲电压，该电压然后分别由整流器6和比如像直流电抗器7那样的平滑装置来整流和平滑，以便把该射频脉冲电压转变成直流电压。该直流电压然后施加到一个即为相互之间隔开一个小间隙的工件9与焊机主电极10之间的焊接负载8。第一通路把整流器6的一个输出端与工件9连接，以及第二通路把整流器6的另一个输出端与主电极10连接。直流电抗器7连接在整流器6与工件9之间的第一通路中，以及射频电流供给装置，比如一个射频发生器12，通过一个耦合线圈11耦合在整流器6与主电极10之间的第二通路中。当射频发生器12起动时，在相互间置有间隙的工件9与主电极10之间瞬息间施加射频电流。在直流电抗器7和工件9的连接点与整流器6和耦合线圈11的连接点之间连接一个电容器13。该电容器13是一个旁路电容器，用于防止射频电流提供给整流器6和直流电抗器7。通过在一次绕组5a两端之间应用射频脉冲电压而在三次绕组5c两端之间感应的射频脉冲电压被整流器14整流，并且整流器14输出的整流电压通过一个电流限制电阻器15施加到直流电抗器7两端之间。换句话说，该整流射频脉冲电压叠加在与二次绕组5b连接的整流器6的整流输出上。三次绕组5c，整流器14和电流限制电阻器15构成一个稳态燃弧建立电路16。该稳态燃弧建立电路16是一个仅在直流TIG焊机中起动燃弧时，通过把整流器14输出的电流耦合到工件9和主电极10，以在工件9与主电极10之间建立稳态燃弧的电路，并且包括一个仅当燃弧要起动时为闭合的开关SW。电阻器17与电容器18的串联组合连接在第一与第二通路之间，第一与第二通路把整流器6分别连接在工件9及主电极10上。该串联电路是一个电涌吸收电路，当通过稳态燃弧建立电路16供给电流时，用于防止电涌电流的产生。为了操作上述直流TIG焊机，首先操作射频发生器12，它使例如图2(a)所示的射频电流在时段t内流过工件9与主电极10之间。这样起动工件9与主电极10之间的燃弧。起动燃弧使直流电流从直流电抗器7流过工件9与主电极10之间的间隙。这样，发生了从起始燃弧状态到稳定燃弧状态的转变。为了使稳态燃弧稳定，必须在工件9与主电极10之间提供由直流电抗器7充分平滑的直流电流。如果射频电流不足以平滑，那么稳态燃弧不能稳定，这样可能使燃弧中断。如上所述，射频脉冲电压的频率大约为10KHz，并且变换器4为脉冲宽度调制控制。这样，从射频脉冲电压下降时的时间到电压下一次上升时的时间之间的时间间隔(脉冲间隔)相对长。如果脉冲宽度调制控制为这样，即它尽可能地抑制供给焊接负载8的电流，则射频脉冲电压的各脉冲的宽度变小，并且因此脉冲间隔变长。难以充分平滑这样的短脉冲宽度射频脉冲电压。因此，为了使变换器4输出的射频脉冲电压充分平滑，直流电抗器7有一个相对大的电感，例如从50μH到300μH。为了提供从起始燃弧状态到稳定燃弧状态的平滑转变，直流电抗器7输出的直流电流必须在射频电流施加在工件9与主电极10之间的时段t内达到一个值Io(图2(b))。该值Io是使稳态燃弧得以建立或保持所要求的值。然而，由于直流电抗器的电感而引起直流电流在它的起始部分有一个低的上升率。特别是，因为直流电抗器7的电感大，所以直流电流增加的延迟很显著。因此，直流电流在施加了射频电流的时段t内可能没达到稳定的稳态燃弧所要求的Io值。这样阻碍了向稳态燃弧的平滑转变。稳态燃弧建立电路16是用来消除这个问题的。当射频发生器12起动时，开关SW同时接通，并且从稳态燃弧建立电路16对工件9和主电极10提供比稳态燃弧所要求的Io大的电流。(这个电流不流过直流电抗器7。)这样，在对焊接负载8供给射频电流的时段t内，对包括工件9和主电极10的焊接负载8供给了大于Io的电流，因此稳态电弧得以建立。这样，由直流电抗器7的大电感而引起的直流电流增加的延迟可以得到补偿。在建立了燃弧稳态之后，开关SW断开，以便切断从稳态燃弧建立电路16提供的电流。因为上述现有技术电弧焊接机包括稳态燃弧建立电路16，所以它尺寸大，结构复杂，并且成本高。因此，在为了减小焊接机的尺寸和重量而使用变换器4的电弧焊接机中，使用变换器4而提供的优点全部被抵消。在1988年7月8日公布的Japanese Examined UM PublicationNo.SHO 63-25013，以及1991年7月4日公布的Japanese ExaminedUM Publication No.HEI 3-31499中，公开了与上述用于提供从起始燃弧到稳态燃弧的平滑转变的技术相似的技术。在前者公布中所表示的焊接机要求用于短路直流电抗器的装置，以及在后者中表示的焊机要求稳态燃弧建立电路，这两者在焊机的焊接操作期间都不使用。本专利技术的一个目的是提供一种电弧焊机，其中从起初燃弧状态到稳定燃弧状态的转变可靠地实行，并且其中稳态燃弧得以稳定，而不需要任何在焊接操作期间不作使用的附加电路。按照本专利技术，一种电弧焊机包括一个把直流电压转变成交流电压的变换器。该变换器的交流输出由一个整流器整流。该整流器输出的整流电压由耦合到包括一个工件和一个焊机主电极的焊接负载的平滑装置所平滑。使用射频电流供给装置以在工件与主电极之间提供射频电流流通。应用射频电流供给装置所提供的射频电流则使燃弧在工件与主电极之间起动。起动燃弧使直流电流从平滑装置供给焊接负载，这样在工件与主电极之间建立稳态燃弧。平滑装置可能由一个具有相对小电感的直流电抗器提供，该小电感足以使平滑装置输出的直流电流在对焊接负载提供射频电流的时段内，达到建立燃弧稳态所要求的值。变换器输出的射频电压的频率相对高，以便能由平滑装置输出的直流电流建立稳态燃弧。按照本专利技术的另一个实施例，一种电弧焊机包括一个把直流电压转变成交流电压的变换器。该变换器的交流输出由一个整流器整流。该整流器输出的整流电压由平滑装置平滑，并且耦合到一个包括工件和焊机主电极的焊接负载。使工件与主电极相互接触，在使它们之间起动燃弧。起动燃弧使直流电流从平滑装置供给焊接负载，这样在工件与主电极之间建立稳态燃弧。平滑装置可能是一个具有相对小电感的直流电抗器，该小电感足以使平滑装置输出的直流本文档来自技高网...
【技术保护点】
１。一种电弧焊机，包括：一个变换器，以把直流电压转变成交流电压；整流装置，用于整流所述变换器输出的交流电压；平滑装置，用于平滑所述整流装置输出的整流电压；以及射频电流供给装置，安排在从所述平滑装置的输出端分别延伸到一个工件和一个主电极的一条通路中，以在所述工件与所述主电极之间提供射频电流流通，所述工件和所述主电极构成一个焊接负载，应用从所述射频电流供给装置对所述焊接负载提供的所述射频电流以起动所述工件与所述主电极之间的燃弧，起动燃弧使所述平滑装置的输出电流施加到所述焊接负载上，以在所述工件与所述主电极之间建立稳态燃弧；其中，所述平滑装置是一个具有这样电感的直流电抗器，即在从所述射频电流供给装置提供所述射频电流的时段内，从那里的所述输出电流能达到建立所述稳态燃弧所要求的值；以及所述变换器产生一个具有这样频率的交流电压，即所述稳态燃弧能由所述平滑装置提供的所述输出电流来保持。２。按照权利要求１的电弧焊机，还包括一个低频变换器，安排在所述平滑装置的输出端与所述焊接负载之间，以把所述平滑装置的输出电压转变成低频电压。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：狩野国男，森口睛雄，冈本茂，檀上谦三，木下敦史，藤吉敏一，
申请(专利权)人：株式会社三社电机制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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