场效应管逆变节能弧焊机制造技术

场效应逆变节能弧焊机，属于机械加工上工件焊接专用设备，解决了原焊机功率因数低和体积大的缺点，本焊机由ＣＢ、Ｃ１４、Ｃ１５、Ｒ１５、Ｒ１６、Ｄ２２、Ｄ２３、ＣＷ３１９组成的标准线路三端可调稳压电路的一端与Ｒ１４、Ｒ１９、Ｗ２串联，由Ｗ２分压与Ｒ１８串联接到４９４的１脚，由Ｒ１８、Ｒ２３并联与Ｄ３３和Ｒ２５串联接到４９４的２脚、３脚与地之间。本实用新型专利技术具有功率因数高、体积小等优点。（*该技术在2002年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

场效应管逆变节能弧焊机，属于机械加工上工件焊接专用设备。现在使用的整流焊机工作原理是，市电先经变压器降到适应焊接的电压，再经一组串联的可调阻抗器进一步调整电压，最后经一组整流元件变换为可供焊接的直流电。由于变压器的电磁性能较差、工作频率很低，其体积很大，绕组导线的有效长度很长，导线中的电阻也就较大，其铜损、铁损都很大变压器、阻抗器、整流器都会散发出不少热量，所以效率很低，一般只有(40％～75％)左右。另外焊机的空载损耗也很大，功率因数较低一般只有0、5～0、8之间。针对上述缺点国内一些科研单位和生产厂家已研制出几种逆变焊机，多为半桥式的电路结构。其工作原理就是频率放大原理，就是将三相交流电直接整流成式动较大的高压直流后，供给两只快速可控硅进行变频《逆变环带》，得到几百到几千HZ的中频电流再经变压器输出。由于将工频变压器换成了中频变压器，减小了体积减轻了重量，效率也提高了很多。但是由于其频率变化范围较大，在小电流焊接时即频率较低时，效率还是较低，空载损耗减少的也不够理想，空载电压和常规的整流焊机一样也是70－80V，所以其引弧时电流冲击值还很大，对逆变元件很不利逆变元件的利用率较低，因此造价很高。还有由于快速可控硅的工作频率只限于10千HZ以下，中频变压器的体积和质量还有比较大。本技术场效应管逆变节能弧焊机的主要目的减轻电焊机的重量，提高效率和功率因数节约电能，减少焊机对电网的冲击、提高焊接质量。本技术场效应管逆变节能弧焊机的优点是(1)、焊机无需电子计算机控制，就能发挥其特别优良的焊接性能，电子线路结构简单，造价低。(2)、短路引弧电压低，具有理想的上升恒流的外特性。(3)、具有高精度的电流调节系流。(4)、对电网波动有有较强的补尝能力。此外，本焊机由于采用高频铁氧体铁芯的变压器，用Vmos场效应晶体管作逆变原件，频率可以提高很多，体积进一步的减小，重量更轻，采用全桥式的逆变方式其负载性能好，性能优良的低压引弧线路使引弧功率、引弧电流很小，短路引弧电流呈上升特性，提高了逆变元件的利用率，较理想的解决了上述问题。本焊机系定频调宽式中频弧焊机，它是一种节能效果非常显著的新型弧焊电源，有以下特点。1、效率和功率因数高、空载损耗小；2、体积小重量轻，便于携带和操作；3、电源适应性强；4、焊接性能好；5、振动和噪声小；6、适用范围广，由于其体特别小重量很轻，不但适用于一切固定的场合，而且也适用于一些非固定的场合如钻井平台、船坞、建筑工地及设备维修等需频繁移动焊机的场合。本技术场效应管逆变节能弧焊机，主要
技术实现思路
是一、通断电的电压缓冲电路这部分电路是由SJ与R1串联与C1并联之后与2J串联接到整流桥D7－10的输出端，2J常开点AN、CD线圈SJ的断电延时开启的常开点串联接到零线与相线之间，R2与于1J的常开点并联与HZ、CD常开点串联接到整流桥D11－14的输入端、R3与1J线圈串联与C2并联接到整流桥D11－14的输出端组成。由于逆变器的负载是电感性的中频焊接变压器，在电源接通或断开时将产生很大的浪涌电流和很高的尖蜂电压，对开关元件有很大的冲击，为减小对开关元件的冲击设计了缓冲电路。逆变主回路和驱动回路分别由相对独立的电源供电。当接通电源时合上组合开关HZ驱动电路先通电，将脉宽可调的25KHZ方波信号领先一步加到逆变桥然后逆变桥上的电压才由低到高建立起来。即220V交流电经D7－10整流后的直流电压加到由ZJ2、R1和SJ线圈组成的串联回路上，ZJ2和SJ通电吸合，其常开触点闭合。B1控制变压器通电，其二次整流滤波经7815稳压后的15V直流电压加到494的8、11、12和7脚之间，由494的9脚和10脚输出互差180°的脉宽可调两路方波信号分别驱动T5与T6，驱动变压器B3或B4的二次经整形电路T7－T10、D24－27、R37－40、D29－32、R41－44整形后输出的方波信号加到T1T4或T2T3逆变桥臂。这时按下按钮AN、CD通电吸合、CD的常开触点接通主回路整流桥回路逆变电压建立，即220V交流电经D11－14整流后的直流电压加到逆变桥，在主回接通电源的时刻，并接在主回路上的滤波电容C2相当于主回路整流桥D11－14的负载，C2两端也就是逆变电压是经一定的时间由低到高升上去的，因为驱动信号是先一步加到逆变桥然后逆变主电源才通电，所以逆变电压的建立是逆变着进行的，对逆变器起到了电压缓冲的作用。断电时，将组合开关HZ扳开，整流桥D7－10、D11－14都与电源断开，C1通过R1、SJ线圈放电，使SJ中间继电器保持吸合，驱动电路继续工作一段时间。C2向逆变桥放电，逆变电压逐渐降低焊接变压器输出电压也逐渐降低，当逆变电压基本消失时，C1上的电压也降到了SJ的保持电压以下，SJ释放，驱动电路自动断电。逆变电压的建立和消失都是经一定的时间从低到高或从高到低逆变着进行的，从根本上消除了通断电时产生的大电流和高电压。二、低压引弧与上升的外特征这部分电路是由C13、C14、C15、R15、R16、D22－23、CW317，组成的标准线路，三端可调稳压块与R14、R19、W2串联，由W2分压与R18串联接到494的1脚，由C18、R23并联与D33和R25串联接到494的2脚3脚与地之间所组成。短路接触引弧的最大弱点是引弧时短路充击电流太大，特别是对于逆变焊机的开关元件产生严重的危害，对电网的冲击也较大。若能设法既能顺利的引弧又能有效的减少引弧前的空载电压，就可大大的减小短路电流的冲击值。本焊机设计了一种新颖的低压引弧电路较圆满的解决了上述问题，。其原理是中频焊接变压器的二次空载电压额定值设计的36V，整流滤波后经R14、CW317、R19、W2、R18加到494的1脚，CW317的整定值调到31V以上稳压、31V以下不稳压，当接通电源主变压器B2的输出也就是C11上的电压高于31V时，494的1脚电位高于2脚电位，驱动电路的输出脉冲宽度变窄，当空载电压达36V时驱动电路的输出脉冲宽度小于3uS，焊接变压器B2输出电压平均值是6V左右。但是其电压幅值没有变，从C11点取到的反馈电压信号还是36伏所以空载时的窄脉冲不变。当短路引弧时电容器C11上的电压很快就降到31V以下，这时因引弧电压平均值很低，低于焊接电压很多所以短路电流很小基本上没有冲击，当CW317输出低于31V时驱动电路脉冲马上变宽，短路引弧电流很快增长到焊接电流值，变压器B2二次输出电压平均值很快增长到焊接电压值然后焊机恒流输出。改变C14的电容值便可改变引弧电流的增长速度用以改变电弧的弹性。引弧时电流和电压平均值都是呈上升的特征，有效的保护了开关的元件可以大大的提高开关元件的利用率，并减小了对电网的冲击。三、电流的调节与过电流保护由R22、C19并联与D19、R25串联接到494的3脚15脚与地之间，由电路互感器H的二次经整流桥D17－20，整流后与R17、D21、W1、R36串联以后接到494的16脚和地之间，以上电路组成了电流调节与过电流保护环节。由494的3脚和15脚元件参数决定，494的16脚电位高于2、5V时输出脉冲宽度变窄。R36就决定了焊机的焊接电流最大值，当焊接电流由于某种原因大于最大值时，H的二次电本文档来自技高网...

【技术保护点】
场效应管逆变节能弧焊机，属于机械加工上工件焊接专用设备，其特征在于由Ｃ１３、Ｃ１４、Ｃ１５、Ｒ１５、Ｒ１６、Ｄ２２、Ｄ２３、ＣＷ３１７组成的标准线路三端可调稳压块与Ｒ１４、Ｒ１９、Ｗ２串联，由Ｗ２分压与Ｒ１８串联接到４９４的１脚，由Ｃ１８、Ｒ２３并联与Ｄ３３和Ｒ２５串联接到４９４的２脚、３脚与地之间。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：贺业开，赵均安，于连波，王良，迟永庆，
申请(专利权)人：大兴安岭林管局松岭林业局机械修造厂，
类型：实用新型
国别省市：23[中国|黑龙江]