[实用新型]一种新型可控硅弧焊电源

说明书

本实用新型属电弧焊用电源。

可控硅弧焊电源是将三相交流电（380V）经降压、可控硅整流后输出低压大电流（70V，400A）的一种电器设备。由于可控硅整流后，输出波形的波动性较大（如图7所示），不符合弧焊过程的工艺要求，因此迄今的可控硅弧焊电源都在其输出回路中串联有较大的输出电抗器。该输出电抗器作用有二，其一是滤波，抑制电流波动，使输出电流平滑。其二是抑制短路电流增长，减小短路峰值电流。它的输出波形如图5所示。这种可控硅弧焊电源的最大缺点是电流严重下跌，致使电弧不稳定，甚至熄灭，同时使得“电源——电弧”这个系统的惯性很大，不利于控制作用的实现，限制了焊接工艺性能的提高。造成这些缺点的主要原因是输出电抗器抑制了可控硅整流输出波形中的高频分量。而此高频分量有利于电弧的稳定燃烧，同时能提高电弧功率。

本实用新型的目的是发明一种能使有用高频电流分量通过、改造有害波形的可控硅弧焊电源，以大幅度提高其工艺性能。

本实用新型由变压器、可控硅整流器、控制电路、输出电抗器和分流器等组成，其要点是输出电抗器两端并有电容器。变压器、可控硅整流器、控制电路、输出电抗器和分流器等之间的连接关系可与原来的相同。并上电容器后，输出电抗器和电容器形成谐振电路，大大阻止了电流下迭，从而克服了常规可控硅弧焊电源输出波形的弊端。这种电源的输出波形如图6所示，可用于各种电弧焊。它的控制电路可由集成电路μA741、CC4066、BG314、LM339、CC4013、LM555、LM556、非门、与非门、或非门、上升沿微分电路、电位器、三极管、电阻器、电容器和触发电路组成。该控制电路适用于CO₂气体保护焊。

本实用新型可以大幅度地提高可控硅弧焊电源的工艺性能，如引弧可靠、电弧稳定、飞溅小，焊缝成型好，提高电弧的搅拌作用和挺度，用于CO₂气体保护焊时还能增强抗锈能力。

图1、图2给出了本实用新型用于CO₂气体保护焊时的一种实施方案的电原理图。其中1是主变压器，2是控制变压器，3是保险丝，4是继电器，5是开关，6是二极管，7是电阻器，8是可控硅，9、10是电容器，11是平衡电抗器，12是输出电抗器，13是分流器，14是整流桥，15是W7815集成电路，16是W7915集成电路，17是W7805集成电路，18是W7905集成电路，19是电风扇，20是触发电路，21是μA741集成电路，22是CC4066集成电路，23是LM555集成电路，24是BG314集成电路，25是LM339集成电路，26是CC4013集成电路，27是LM556集成电路，28是上升沿微分电路，29是非门，30是与非门，31是或非门，32是电位器，33是三极管。图1中的8及它们旁边的6、7、9、11组成可控硅整流器。20－33及7、9组成控制电路。图1和图2中的a、b、c、d、U_A、U_I、φ_A、φ_B、φ_C是分别连接在一起的。图1中的A、B、C是三相交流电输入端点，＋15V、－15V、＋5V、－5V是供控制电路使用的直流电势（以地为参考0电势）。

图3是上升沿微分电路。

图4是触发电路。其中34是脉冲变压器。

图5是常规可控硅弧焊电源的输出波形示意图。

图6是本实用新型的输出波形示意图。

图7是可控硅整流器输出波形示意图。