[实用新型]一种交直流氩弧焊机二次逆变主回路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种工业上用于焊接的交直流氩弧焊机，特别是涉及一种交直流氩弧焊机二次逆变主回路。

背景技术

目前，国内很多厂家在设计交直流氩弧焊机功率电源时候很多采用的是双逆变式的电路拓扑结构以提高电源的动态特性。其中，二次逆变主回路为了节能等因素采用半桥式逆变电路结构，其设计性能直接影响了焊机的工作性能。为了提高二次逆变主回路的动态性能，避免断弧，目前的生产厂家采用了各种方式来解决。例如：在二次逆变主回路中添加辅助电路来提高动态特性，然而，对于这种在二次逆变主回路中添加辅助电路来提高动态特性的做法，同样也无法有效地解决断弧的问题，因为在二次逆变主回路中串联着普通饱和电抗器，而普通饱和电抗器由于没设置有气隙，并受其自身结构及性能参数的影响而造成焊机电流过零速度较慢，所以焊机容易出现断弧，而且这种添加辅助电路的做法，使电路设计复杂化，既增加了生产成本，又降低了电路使用的安全性。同时，由于引入了电抗器这么一个感性的负载，二次逆变主回路中的高频功率开关管在每次开关过程中都需要承受感性负载引起的高于500伏的尖峰电压，如果不将这些尖峰电压有效地吸收，就必须加重成本采用高电压承受能力的高频功率开关管，这样便影响了生产成本，而且也无法确保焊机使用的可靠性。

发明内容

本实用新型的目的在于针对上述存在问题和不足，提供一种电路设计简单合理、工作稳定、性能可靠、生产成本低，使用过程中不会出现断弧的交直流氩弧焊机二次逆变主回路。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型所述的交直流氩弧焊机二次逆变主回路，其特点是包括逆变变压器二次绕组、尖峰吸收电路、快速恢复整流电桥、过电压吸收保护电路、续流电路、半桥逆变电路和非线性饱和电抗器，其中所述非线性饱和电抗器为带气隙的、且在小电流工作状态具有大电感量并在大电流工作状态能够快速退饱和的电抗器，且所述非线性饱和电抗器与逆变变压器二次绕组的中间抽头串联后接至焊机输出端“焊枪（－）”。

为了使非线性饱和电抗器的设计简单合理，能够更好地实现在小电流工作状态具有大电感量、在大电流工作状态能够快速退饱和，以防止焊机在使用过程中出现断弧的问题，上述非线性饱和电抗器由山字型钢片及设置在山字型钢片开口侧的一字型钢片组成，且所述一字型钢片与山字型钢片之间留有贯通气隙，其中所述山字型钢片的中间舌片柱上设置有线圈绕组。

为了能够有效地达到钳位母线电压的目的，上述过电压吸收保护电路由快速恢复二极管D1、吸收电容C11、过压检测驱动电路、放电开关S1和能耗电阻R5组成，其中所述快速恢复二极管D1和吸收电容C11串联后接至主回路的两根母线上，所述放电开关S1和能耗电阻R5串联后与吸收电容C11并联连接，所述过压检测驱动电路用于检测吸收电容C11两端的电压以控制并联在吸收电容C11上的能耗电阻R5进行放电。

为了能够有效地吸收逆变变压器在变流工作时产生的尖峰电压，以达到保护快速恢复二极管D1的目的，上述尖峰吸收电路由吸收电容C1、吸收电容C5、限流电阻R2和限流电阻R3组成，所述吸收电容C1和限流电阻R3串联后与串联在一起的吸收电容C5和限流电阻R2进行反向并联，且并联后的两端分别接至上述快速恢复整流电桥的两个输入端。

为了有效地实现在交流氩弧焊机变流工作过程中的电流稳定持续，上述续流电路由电容C2、电容C6、电抗器DG2、放电电阻R1和放电电阻R4组成，其中所述电容C2和电容C6串联后的两端分别接至上述快速恢复整流电桥输出端的两根母线上，所述放电电阻R1并联在电容C2上，所述放电电阻R4并联在电容C6上，所述电抗器DG2的一端接至上述逆变变压器二次绕组的中间抽头上、另一端联接至所述电容C2和电容C6的公共端。

本实用新型由于采用了在焊机的二次逆变主回路中串联带气隙的非线性饱和电抗器的结构，通过该带气隙的非线性饱和电抗器提升了焊机的动特性，同时结合其具有的在小电流工作状态具有大电感量、在大电流工作状态能够快速退饱和的性能，便有效地提高了焊机的稳弧特性，从而有效地解决了现有的焊机二次逆变主回路由于是串联普通饱和电抗器而导致其在使用过程中容易出现断弧的问题，同时通过二次逆变主回路中的过电压吸收保护电路、尖峰吸收电路以及续流电路，确保了电路中电压及电流的稳定和持续，这样既保护了电路中的元件不易损坏，又确保了焊机的工作稳定、性能可靠，从而进一步地提高了焊机的稳弧特性，这样既有利于提高焊机的工作效率，又极大地提高了焊机在使用过程中的安全性能。而且，本实用新型的电路设计简单合理、成本低。