[实用新型]一种大功率螺柱焊机的单逆变电源结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种大功率螺柱焊机的单逆变电源结构，属于螺柱焊机技术领域。 

背景技术

螺柱焊接就是将金属螺柱或类似的其他金属紧固件(栓、钉等)垂直焊接到另一工件(一般为板件)上去的焊接方法，螺柱焊接可以省去钻孔攻丝代替螺纹连接或铆接，己广泛地应用于汽车、造船、机车、航空等行业。 

己知的螺柱焊机有两大类，一类是电容作为焊接动力的储能式螺柱焊机，它的优点是可以用小电流如220V照明电，将电能快速储藏于电容器中(J＝CV2/2，J为能量焦耳，C为电容量F，V为储能电压)，然后通过控制系统和焊枪借助于螺柱自身的小凸点产生尖端放电，形成瞬间数千安培甚至上万安培的电弧，使螺柱和母材之间的金属迅速熔化，并在焊枪的弹压力下将两者连接在一起，形成焊接接头，焊接过程仅l～3毫秒，不会引起金属氧化变色，不会变形，但是由于熔化层非常浅，仅0.1mm，只适合于母材厚度不超过3mm并不受承载负荷的仪表、家电、装饰品、橱柜不锈钢制品的螺柱焊接。另一类是变压器作为焊接动力的拉弧式螺柱焊机，它以弧焊整流器作为电源进行焊接，它的优点是可以在厚度超过3mm的板材上焊接8mm以上的承载型螺柱，这类焊机的电弧是通过焊枪将螺柱与母材短路并迅速提升而形成，所以焊接的电流比普通药皮焊条电弧焊要大得多(A＝D×100，D为螺柱直径)一般只要数佰安培到数千安培，因此焊机的焊接变压器和外电源容量必须足够大，这样势必增大了产品的重量和体积，而逆变螺柱焊机具有输出功率大、体积小、重量轻等优点，成为拉弧式螺柱焊的主要产品。 

但现有的逆变大功率焊机(如碳弧气焊、埋弧焊、螺柱焊)都是2个或3个逆变系统合并在一起。其并联总电流与分立逆变系统不易调节，且多逆变系统在一起工作容易相互干扰、及存在生产零件多、生产工艺复杂、生产效率低、体积庞大、重量仍然较重、故障率高等问题，以致逆变螺柱焊机的应用仍然存在瓶颈。 

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的是提供一种大功率螺柱焊机的单逆变电源结构，解决只采用一个逆变系统的大功率螺柱焊机的难题，使焊机具有更强的适应性和更好地满足施工质量和效率的要求。 

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案： 

一种大功率螺柱焊机的单逆变电源结构，包括：依次连接的逆变电路、高频变压器，所述逆变电路为具有四个桥臂的全桥逆变电路，其特征在于：还包括由若干快恢复二极管构成的快恢复整流电路，所述逆变电路的四个桥臂均由若干并联的逆变开关管构成，逆变电路的第一输出端经开关电感、隔直电容接高频变压器初级绕组的第一端，逆变电路的第二输出端接高频变压器初级绕组的第二端；所述高频变压器具有若干次级绕组，每个次级绕组的两端分别经快恢复二极管后连接在一起作为焊机的正极电源输出，每个次级绕组的中点引出线依次连接后经滤波电抗器作为焊机的负极电源输出。 

本实用新型还具有如下进一步的改进： 

1、所述高频变压器具有数个合并的同规格磁芯，每个次级绕组由相同数量根的漆包线合股而成。 

2、所述逆变开关管为IGBT模块、TPM模块、VMOSFET模块、Mos控制晶体管、静电感器晶体管中的任意一种。 

4、所述逆变电路的每个桥臂具有3个并联的逆变开关管，所述高频变压器具有4个次级绕组。 

5、正负极输出之间还接有滤波电路，所述滤波电路依次包括接地电容，压敏电阻，输出电容，空载电阻。 

本实用新型的逆变电路中设计有多个并联的桥臂，利用若干普通逆变开关管即可实现在三相AC180V～AC280V低电压环境下进行大电流(大功率)的输出，从而避免使用大电流逆变开关管，大大降低了制造成本，同时能够获得理想的效果；并且高频变压器次级绕组分出多股，连接快恢复二极管后并联作为焊机的正极输出，进一步提高了焊机功率，使本焊机的功率能达到大功率螺柱焊机的要求，由于其可在低压环境下正常工作，也可在三相AC380V～AC600V工作，因此适应性更强。 

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果： 

1、开关管并联技术解决了开关管容量问题，可实现在三相AC180V～AC280V时使初级电流大一倍，实现在电压低时有更大输出功率的补偿效果，在低电压下也能稳定工作。 

2、解决了只采用一个逆变系统的大功率螺柱焊机的难题，实现了同等功率下，具有更 小体积、更轻重量优点，不仅方便了运输，而且施工使用方便。