[其他]低空载电压的弧焊电源

说明书

一种低空载电压的弧焊电源，它有二个交流电源组成。它将交流电弧的再引燃过程分成二个阶段，先由高压小功率电源来引燃电弧，再由低压大功率电源来维持电弧的燃烧。当电源空载时仅低压电源有输出。既满足再引燃电弧需要较高电压的要求，又降低了电源的输入容量，提高了电源的效率和功率因数，减少了电源变压器的用材，减轻了电源的重量。适用于交直流的手弧焊机，ＴＩＧ焊机，脉冲ＴＩＧ焊机和等离子焊机。

本发明属焊接电源。

目前，现有技术中大都使用下降外特性的弧焊电源。例如中国产的BX型电源。因为在交流弧焊过程中，当交流电流经过零点，输出电流为零时，会使电弧熄灭，再引燃电弧则需要较高的电压，一旦电弧被引燃，较低的电压就能维持电弧的正常燃烧。为了满足再引燃电弧的需要，因而BX型电源的空载电压较高，一般为60～80V。因而要求弧焊电源的输入容量大，制造电源变压器所用的材料多，功率因数和效率较低。

本发明的目的是提供一种低空载电压的弧焊电源。它的解决方案是将交流电弧的再引燃过程分成两个阶段完成。首先由高压小功率电源来引燃电弧，然后由低压大功率主电源来维持电弧的燃烧。当电源空载时，仅低压电源有输出。这样既能满足再引燃电弧的要求，又达到了降低电源空载电压的目的。

本发明的低空载电压的弧焊电源是由交流低压主电源和交流高压电源相串联而成。并在低压回路和高压回路中都有半导体开关元件。在焊接过程中，低压和高压的叠加是通过半导体开关元件来实现的。

本发明的弧焊电源，由于采用了在低压上叠加高压的技术，降低了电源的空载电压和输入容量，提高了电源的效率和功率因数，减少了变压器的用材，并且适用于交直流的手弧焊机、TIG焊机，脉冲TIG焊机和等离子焊机。

附图是低空载电压的弧焊电源的线路图。

本发明的解决方案可参照附图进一步说明。

本发明的弧焊电源有一个变压器B，初级绕组为W₁，次级有两个绕组，高压绕组W₂和低压绕组W₃。两个次级绕组同相串联。W₂和W₃的连接端A接双向可控硅SCR₂。W₃、SCR₂和电弧负载构成第Ⅰ回路。高压绕组W₂的另一端接限流电阻R和双向可控硅SCR₁，由W₂、W₃、R、SCR₁和电弧负载构成第Ⅱ回路。1、2端是弧焊电源的输出端。

本发明的工作过程是：当电源空载时，可控硅触发器发触发脉冲，使第二双向可控硅元件SCR₂导通，第一双向可控硅元件SCR₁处关断状态，此时仅有低电压U_d输出。在焊接过程中，当交流电流经过零点，输出电流为零时，电弧熄灭，此时触发脉冲使第一双向可控硅元件SCR₁导通，就有高压U_g叠加在U_d上输出，高压绕组起引燃电弧的作用，在电弧被引燃后，发触发脉冲使第二双向可控硅元件SCR₂导通，由低压主电源提供大电流来维持电弧的燃烧。由于SCR₁和SCR₂都是双向可控硅，在正、负半周都能同样工作，重复上述过程，使电弧能保持稳定燃烧。

本发明的一个实施例。参照附图，输入电压U_S为单相380V。回路Ⅰ中W₃的输出电压U_d为36～40V，输出电流可调范围为40～480A。回路Ⅱ中W₂的输出电压U_g为300V，最大输出电流为2A。限流电阻R是170Ω/600W。双向可控硅SCR₁为5A/600V，SCR₂为600A/600V。可控硅触发器的输出波形为矩形，触发功率为0.5W。本发明的低空载电压的弧焊电源与同类BX型电源相比：功率因数提高30.2～49%，效率提高约7.2%，输入容量下降33.9～47.9%。且本发明的弧焊电源重量较轻，能节省较多的变压器用材。