[实用新型]直流弧焊机

说明书

本实用新型涉及一种焊接设备，特别是能满足多种焊接要求的直流弧焊机。

现有的直流弧焊机，如直流弧焊发电机和硅整流弧焊机，受其自身结构的限制，它只具有单一的下降的外特性，或平的特性，因而只能用于手工弧焊或气体保护焊，一机不能多用。并且这种焊机的功率因数较低，在0.6左右。大都具有一个焊接回路，即单工位输出，设备的有效利用率较低。

而可控硅直流弧焊机，虽然具有两种特性，即平的和下降的外特性，但其焊接电流的调节是通过改变可控硅移相角而实现的，因此这种焊机的功率因数边较低，为0.6左右，其输出电流有限，使用范围受到限制。这种焊机也是单工位输出，设备利用率较低。

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种功率因数高、多工位输出、且可一机多用的直流弧焊机。

本实用新型的目的是这样实现的：它采取脉冲供电和储能回路补偿的形式，将断续的脉冲信号变为连续的电信号输出供焊接用。同时顺序地控制各焊接回路。使其在一个脉冲周期内分别得到脉冲信号，以使电源设备的容量得以充分利用，提高其功率因数。具体技术方案是：它包括电源变压器、硅整流器、控制电路和由被控元件及输出端口构成的焊接回路，其特殊之处在于：焊接回路中的被控元件由控制电路控制输出脉冲信号，在焊接回路中还设置一储能回路，它连接在被控元件与输出端口之间，用以储存和释放能量，且将脉冲信号变为连续的电信号输出。在硅整流器的输出端并接有1～6个焊接回路，以实现多工位输出。所述的储能回路为感性储能回路，它由电感L和二极管串接构成。所述的被控元件为大功率晶体管。各焊接回路中的被控元件受控制电路控制将按顺序分别输出电脉冲。此焊机焊接电流的大小以及外特性也受控制电路控制。

本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

1.此焊机的功率因数高为0.9～1。本实用新型在硅整流电路的输出端并接多个焊接回路，并采用顺序控制输出电脉冲和储存释放能量的方式，使设备的容量得以充分利用，提高了电效率。

2.一机多用。由于采用大功率晶体管和其控制电路，使该焊机既具有平的外特性又具有下降的外特性，因此它不但可以用于手工焊接，也可用于气体保护焊。如果将各输出端并接在一起，便能输出较大的焊接电流。可使该焊机用于炭弧气刨、电渣焊。

3.多工位输出。一台焊机可同时连接多个焊把同时工作，提高了设备的利用率。

4.体积小、重量轻。采用共用电源变压器和具有高脉冲频率的储能回路，使平均每工位的有效重量大大降低。

图1为本实用新型的电路图。

图2为本实用新型控制电路的方框图。

下面结合附图作进一步详述：

如图1所示，电源变压器T的输入端与380伏电源相连，其输出端与硅整流器BZ相连，整流器的输出端并接有四个焊接回路（1）。它由大功率晶体管Tr和输出端口（2）构成。在此焊接回路中还连接有感性储能回路，它由电感L和二极管SR构成。其中电感L的两端分别与晶体管的发射极和一输出端子相连，二极管的负极与电感的一端相连，正极与另一输出端相连。

如图2所示，控制电路是由基准电源、频率发生器、分配器、以及与分配器各输出端相接的脉宽调制器，整形放大器、驱动电路等构成。分配器的输出端是根据焊接回路的多少而设定的。脉宽调制器用以调节焊接电流的大小，并且通过特性选择开关（3）控制输出下降的外特性或平的外特性，使其满足不同的焊接要求。

本实用新型的工作过程是：首先由电源变压器将三相380伏的电压降至三相110伏，然后经硅整流器整流输出160伏的直流电供给各焊接回路，当焊接回路中的大功率晶体管被控制导通时，它输出电脉冲，其脉冲幅值等于硅整流器的输出电压，约160伏，焊机空载时，焊接回路开路，输出端口得到电力脉冲，该脉冲的峰值电压大大高于焊接所需的引弧电压，因而能很容易的引弧。当焊接回路导通时，即焊接时，电脉冲的一部分能量为储能电感所吸收，另一部分由输出端口输出供给焊把，约30伏，当脉冲终了时，储能电感向外释放能量，从而使输出端口得到一个连续的焊接电流。焊接电流的大小是通过调整脉冲的宽度来实现的。为了提高设备的电效率，各焊接回路中的晶体管受控制电路控制将按顺序分别输出电脉冲，即当第一个焊接回路中（如图1）A点得到第一个电脉冲以后，由控制电路控制使第二个焊接回路中的B点得到第二个电脉冲，以此类推，使各焊接回路将顺序地得到电脉冲。这样，每个脉冲周期就有4个顺序脉冲输出，4个脉冲电流的顺序相加就是电源电流，即成了连续电流，因而使电源的容量得以充分利用。大大提高了电源的功率因数。

在用于手工焊接或气体保护焊时，4个焊接回路可以同时工作，如果用于炭弧气刨或电渣焊时，则可将4个焊接回路的输出端并接，同时供给一个焊把，则在焊把上可以得到1600～2400安培的电流。