[实用新型]一种单管IGBT逆变式电弧焊机

说明书

技术领域

本实用新型涉及电焊机产品领域，具体涉及一种单管IGBT逆变式电弧焊机。 

背景技术

逆变式电弧焊机是一种高效环保、节能节材的新型焊接电源，随着电力半导体开关器件的发展，逆变式电弧焊机先后经历了快速可控硅逆变模式、晶体三极管（BJT）逆变模式、绝缘栅场效应管（MOSFET）逆变模式到绝缘栅场效应晶体管（IGBT）逆变模式等发展历程。目前，IGBT逆变式模式电弧焊机是目前技术较为先进的，因为IGBT管的电气性能都优于其他半导体开关器件，开关频率远高于可控硅和晶体管；而饱和压降又远低于绝缘栅场效应管。由于逆变工作频率很高，所以其主变压器的铁心截面积和线圈匝数大大减少，因此，IGBT逆变式焊机可以在一定程度上减少自身的体积及重量，大大减少电能损耗。但是，在目前的IGBT逆变式电弧焊机中，均需要利用到大功率的IGBT模块，使得其在体积上仍有进一步减少的空间，且其发热量大，并不利于散热；并且，其生产及其维修的成本都十分高昂，不利于市场的推广。 

发明内容

为克服上述缺陷，本实用新型的目的即在于一种单管IGBT逆变式电弧焊机。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

本实用新型一种单管IGBT逆变式电弧焊机，主要包括：

主线路与控制线路；

所述主线路由通过电信号依次顺序连接的交流输入端、工频整流滤波与供电电路、中频逆变电路、中频降压变压器、中频整流电路、中频滤波电感和直流输出端构成；

所述控制线路包括：工频控制变压器、主控与PWM脉宽调制电路和显示与调节电路；

所述工频整流滤波与供电电路还通过工频控制变压器连接有主控与PWM脉宽调制电路；

所述中频逆变电路为单管IGBT组和对称驱动电路构成的桥式逆变电路，其中还设有电流采样电路，所述电流采样电路将采样得到的电流反馈信号发送至主控与PWM脉宽调制电路；

所述直流输出端中设有电压采样电路，所述电压采样电路将采样得到的电压反馈信号发送至主控与PWM脉宽调制电路；

所述主控与PWM脉宽调制电路与中频逆变电路相接，用于根据接收到的信号驱动中频逆变电路；

所述显示与调节电路与主控与PWM脉宽调制电路双向导通，用于向主控与PWM脉宽调制电路输入控制信号并且对主控与PWM脉宽调制电路中的信号进行显示。

进一步，所述主控与PWM脉宽调制电路包括：电流反馈系统、引弧电流给定系统、推力电流给定系统、焊接电流给定系统、过流保护信号系统、PWM脉冲功率放大系统、PWM脉冲控制系统。

进一步，所述中频逆变电路包括：四组开关管，其分别为：第一组开关管、第二组开关管、第三组开关管、第四组开关管；

所述第一组开关管包括：IGBT单管Q1a和Q1b、阻容吸收电阻R13和R14、阻容吸收电容C9和C10、门极驱动电阻R15和R16；

所述第二组开关管包括：IGBT单管 Q2a和Q2b、阻容吸收电阻R19和R20、阻容吸收电容C11和C12、门极驱动电阻R17和R18；

所述第三组开关管包括：IGBT单管 Q3a和Q3b、阻容吸收电阻R11和R12、阻容吸收电容C5和C6、门极驱动电阻R9和R10；

所述第四组开关管包括：IGBT单管 Q4a和Q4b、阻容吸收电阻R21和R22、阻容吸收电容C15和C16、门极驱动电阻R23和R24。

进一步，所述第一、第四组和第二、第三组开关管的通断相位相差180度。

进一步，所述工频整流滤波与供电电路包括：电流反馈系统、引弧电流给定系统、推力电流给定系统、焊接电流给定系统、过流保护信号系统、PWM脉冲功率放大系统、PWM脉冲控制系统。

进一步，所述中频降压变压器是由一次测绕组和二次侧全波整流绕组以及变压器铁芯组成的中频降压变压器，一次侧绕组一头驳接于逆变桥一中点，而另一头则驳接于逆变桥另一中点，次级送到所述中频整流电路。

进一步，所述PWM脉冲控制系统包括：