[实用新型]一种多功能大功率埋弧焊接设备

说明书

本实用新型提供了一种多功能大功率埋弧焊接设备，包括供能主电路、数字控制系统、冷却装置、埋弧小车、人机交互装置；供能主电路包括至少两个主电路和维弧模块；每个主电路均包括三相整流滤波电路、高频逆变电路、功率变压器、高频整流滤波电路、耦合功率电感和二次逆变电路；二次逆变电路包括正二次逆变单元和负二次逆变单元；正二次逆变单元与负二次逆变单元的连接处作为主电路的正极输出；功率变压器次级的中间抽头作为主电路的负极输出；维弧模块分别与主电路的负极输出和负二次逆变单元连接。本实用新型可实现多种输出方式，可提升电弧过零点时的稳定性，加快极性切换速度，并提高能量利用率，提升工作稳定性。

技术领域

本实用新型涉及埋弧焊接设备技术领域，更具体地说，涉及一种多功能大功率埋弧焊接设备。

背景技术

埋弧焊因其焊接熔深大、熔敷速度快等优点，在中厚板长焊缝的焊接领域有着其它焊接方式所无法比拟的优势；因此在核电设备、工程机械、海洋结构等制造中有着非常广泛的应用。随着工业技术的推进，埋弧焊接高效化已是国内外焊接加工技术研究的重要趋势，目前国产大功率数字化埋弧焊设备的发展仍相对迟缓。

受限于功率器件水平以及磁性材料性能，为增大设备的输出功率，国内外许多埋弧焊设备厂商都往多路并联的方向发展。但多路并联存在着电流不均衡问题，容易出现故障。因输出功率极大，一旦故障极易造成难以挽回的损失。中国实用新型专利《逆变式埋弧焊电源双逆变器均流控制系统》(公告号：CN203851058U)提出了一种双逆变器的均流控制系统，但仅能实现恒流均流；中国实用新型专利《大功率双特性埋弧焊机》(公告号：CN205950068U)公开了一种四个逆变器并联的双特性埋弧焊机，但无法实现交流输出。现有的埋弧焊设备技术仅能实现多路并联的恒流、恒压输出，并且缺乏自保护设计。

针对以上问题，本实用新型提供了一种基于多路并联并可根据实际工艺特性实时实现恒流均流、恒压均流、交流方波均流多种输出模式的埋弧焊接设备，采用全数字化控制，可快速、精细控制输出电流；具有完善的故障检测处理能力，可保障设备在极端情况下不受损坏；提供了高效的变极性策略，相比于寻常的交流方波输出具有更快的极性切换速度、更高的电弧稳定性和更低的能量损耗。

实用新型内容

为克服现有技术中的缺点与不足，本实用新型的目的在于提供一种多功能大功率埋弧焊接设备；本实用新型可实现多种输出方式，可提升电弧过零点时的稳定性，加快极性切换速度，并提高能量利用率，提升工作稳定性。

为了达到上述目的，本实用新型通过下述技术方案予以实现：一种多功能大功率埋弧焊接设备，其特征在于：包括供能主电路、数字控制系统、冷却装置、埋弧小车、人机交互装置和供电电路；所述埋弧小车和人机交互装置分别与数字控制系统信号连接；三相交流电通过供电电路分别与冷却装置、埋弧小车、人机交互装置和数字控制系统电连接；

所述供能主电路包括至少两个相互并联的主电路，以及维弧模块；

每个主电路均包括依次连接的三相整流滤波电路、高频逆变电路、功率变压器、高频整流滤波电路、耦合功率电感和二次逆变电路；三相整流滤波电路与三相交流电连接；所述高频逆变电路为全桥逆变；所述功率变压器次级带有中间抽头，两端连接高频整流滤波电路；所述高频整流滤波电路包括正输出整流滤波电路和负输出整流滤波电路；所述耦合功率电感包括两个电感；二次逆变电路包括正二次逆变单元和负二次逆变单元；耦合功率电感的其中一个电感串联在正输出整流滤波电路与正二次逆变单元之间，另一个电感串联在负输出整流滤波电路与负二次逆变单元之间；正二次逆变单元与负二次逆变单元的连接处作为主电路的正极输出与负载连接；功率变压器次级的中间抽头作为主电路的负极输出与负载连接；

所述维弧模块分别与主电路的负极输出和负二次逆变单元连接。

优选地，所述维弧模块包括维弧整流滤波电路BR61、二极管D61、固态继电器K61和功率电阻R64；