電弧焊接機的發生器制造技術

一種電弧焊接機的發生器，設置有輸入整流器級（１０１），它具有單位功率因數，包括主電源一側上的電感器（１０７）、兩個二極管（１０９、１１０）和兩個電子開關（１１１、１１２），每個二極管一個開關，電子開關被一個驅動器驅動，驅動器使得輸入整流器級的吸收實際為正弦波形的電流。（*該技術在2020年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及電弧焊接機的發生器，它具有能夠吸收交流主電源供電的正弦電流的輸入整流器級。
技術介紹
根據本專利技術的發生器為電子型。根據現有技術，電弧焊接機的發生器的典型設計圖為附圖說明圖1中所示的圖，它提供有整流器級1，隨后是具有鉗位電容器的塊2，帶有高頻電子開關3的倒相器塊與其連接，倒相器塊驅動變壓器4，其次級繞組提供給整流器級，后者通過對輸出電流鉗位的電感器6提供給焊接電弧7。這種類型的發生器在工作期間吸收電源中其波形具有高諧波內容的電流，如圖2中所示的波形。采用這種類型的波形，獲得低功率因數，即，如果需要輸出中的高的有用功率電平，必須要吸收電源中的高的RMS電流。這引發電源供電的相當多問題，因為被吸收電流中的高諧波內容限制發生器能夠傳遞的功率，這是一個嚴重缺點，尤其是在使用期間在提供低功率的地方，諸如由國內服務機構提供服務的這些地方。這是由下述實事引起的，被發生器吸收的RMS電流的高強度引起系統的熱保護的激活，盡管輸出中的有用功率低于等效電阻負載的功率。為了回避這些問題，已經設計焊接發生器，它具有輔助電子級，允許在電源一側電流的正弦吸收，從而使得發生器等效于一個電阻負載。以這種方式，有可能吸收所有的可提供的有效功率。圖3示出了根據這一結構的發生器的典型圖，相對于圖1的圖，它增加了由參考數字7表示的一級，它插在整流器塊與鉗位塊之間。被稱為BOOST型PFC的這一級包括電感器71、電子開關72和二極管73，排列如圖所示。開關72是通過一個合適塊74控制的，這允許發生器正弦吸收，正如圖4所示。然而，這個塊的引入必然伴隨發生器部件和成本的增加。另外，部件的增加引起由半導體器件中損耗增大造成的效率的降低。專利技術公開本專利技術的宗旨是提供一種電弧焊接機的發生器，它克服了上述問題，尤其是實現操作和效率的最優化。在這個宗旨范圍內，本專利技術的一個主要目的是提供一種降低電子部件數目以便降低成本并提高效率的發生器的電路。這些和其它目的通過以下說明將變得更加顯然，它們是通過這樣一種焊接機實現的，所述焊接機包括具有初級繞組和次級繞組的電流變壓器，在次級繞組上它提供焊接電弧，所述變壓器的初級繞組由具有高頻電子開關的倒相器塊供電，前面是鉗位電容器的塊，所述電容器由輸入整流器級供電，其特征在于，所述輸入整流器級具有單位功率因數，并由至少一個電容器(在電源一側上)和至少兩個二極管和至少兩個電子開關組成，每個二極管一個開關，所述開關被驅動器驅動，這使得輸入整流器級的吸收實際為正弦的。附圖簡述從以下結合附圖給出的對僅僅以非限定例舉方式說明的本專利技術較佳實施例的詳細描述，本專利技術的進一步特征和優點將變得更加明顯，其中圖1是電弧焊接機的發生器的典型方框圖，電源一側的吸收是以存在強諧波表征的。圖2繪出被圖1的發生器所吸收的電流。圖3是根據現有技術的發生器的典型方框圖，在電源一側具有吸收正弦波形電流的控制級。圖4繪出被圖3的發生器所吸收的電流。圖5是根據本專利技術的發生器的方框圖。圖6是在單相電源的情況中，圖5的發生器的輸入整流器級的簡化圖。圖7是在三相電源的情況中，圖5的發生器的輸入整流器級的簡化圖。圖8是圖6的輸入整流器級的詳細圖，說明電流的路徑。圖9是圖3所示類型的傳統發生器的整流器級和控制級的詳細圖，說明電流的路徑，與圖8所示的路徑相比較。實現本專利技術的方式參考附圖，根據本專利技術的發生器示于圖5至圖8中。發生器由圖5中表示為輸入整流器級101、電容器鉗位級102、具有快速電子開關的倒相器級103、電流變壓器104、和焊接電弧106的電源級105的一組塊組成。發生器的特征部分在于輸入整流器級101，在圖6、7和8中詳細地示出。在圖6中，輸入級101首先詳細示出，并與單相電源的發生器相關。在這個電路結構中，提供一個電感器107，它與電源輸入108直接連接。電感器107之后是兩個二極管109和110，它們相反地互連，每個二極管有一個電子開關，分別由參考數字111和112表示。輸出113和114提供給鉗位電容器級102。在三相電源的情況中，正如圖7所示，有三個電感器，每一個相一個，它們由參考數字115、116和117表示，并與電源118直接連接。每個電感器之后是各自的一個二極管119、120和121，每個二極管有一個電子開關，它們分別由參考數字122、123和124表示。圖8更詳細地示出輸入整流器級的結構，進一步說明作用在開關111和112上的驅動器125。正如以虛線表示軌跡的路徑所示，電流(在一個操作步驟中)流過電感器107、二極管109、電容器102和開關112(開關閉合時)。當開關111閉合和二極管110導通時出現一條類似路徑。圖9示出對應于圖3發生器的電路，它包括具有四個二極管201、202、203和204的整流器電橋、相對于電源輸入206而言位于電橋下游的電感器205、另一個二極管207、鉗位電容器208和受驅動器210控制的開關209。在示出的導通步驟中，電流流過二極管201、二極管207、電容器208和二極管204。通過比較兩個電路中的電流的路徑清楚地示出，在根據本專利技術的電路中，電流僅流過兩個半導體器件，而在根據現有技術的電路中則流過三個。從元件角度考慮，盡管增加一個額外快速開關，但是二極管減少為兩個，而在根據現有技術的電路中設置五個。半導體器件數目的減少一方面降低了發生器的成本，另一方面增大了其效率，因為由于半導體器件的較少數目，其損耗更低。從以上描述和附圖可見，顯然預期的宗旨和目標已經實現，尤其是已經提供一種用于焊接的發生器，它在電源一側具有正弦吸收，并提供改善的效率和低的成本。材料和元件當然可以是任何根據發生器的尺寸的材料和元件。這里通過參考引入意大利專利申請PD99A000159中的公開內容，本申請要求該專利申請的優先權。權利要求1．一種電弧焊接機的發生器，包括具有初級繞組和次級繞組的電流變壓器，在次級繞組上它提供焊接電弧，所述變壓器的初級繞組由鉗位電容器塊前的帶有高頻電子開關的倒相器塊供電，所述電容器由輸入整流器級供電，其特征在于，所述輸入整流器級具有單位功率因數，在電源一側由至少一個電感器和至少兩個二極管和至少兩個電子開關組成，每個二極管一個電子開關，所述開關受驅動器驅動，驅動器使得輸入整流器級的吸收實際為正弦波形的電流。2．如權利要求1所述的發生器，其特征在于它包括一對二極管和一對電子開關，每個二極管一個開關。3．如權利要求2所述的發生器，其特征在于在任何導電步驟中電流在單個二極管和單個電子開關上循環。4．如權利要求1所述的發生器，其特征在于電源一側的電流吸收是正弦波形的。5．如權利要求1所述的發生器，其特征在于它包括三個電感器、三個二極管和三個電子開關，每一相各一個，受驅動器驅動，驅動器使得輸入整流器級的吸收實際是正弦波形的電流。全文摘要一種電弧焊接機的發生器，設置有輸入整流器級(101)，它具有單位功率因數，包括主電源一側上的電感器(107)、兩個二極管(109、110)和兩個電子開關(111、112)，每個二極管一個開關，電子開關被一個驅動器驅動，驅動器使得輸入整流器級的吸收實際為正弦波形的電流。文檔編號H02M3/24GK1316934SQ00801377 公開日2001年10月10日 申請日期2000年7月本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電弧焊接機的發生器，包括具有初級繞組和次級繞組的電流變壓器，在次級繞組上它提供焊接電弧，所述變壓器的初級繞組由鉗位電容器塊前的帶有高頻電子開關的倒相器塊供電，所述電容器由輸入整流器級供電，其特征在于，所述輸入整流器級具有單位功率因數，在電源一側由至少一個電感器和至少兩個二極管和至少兩個電子開關組成，每個二極管一個電子開關，所述開關受驅動器驅動，驅動器使得輸入整流器級的吸收實際為正弦波形的電流。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：F梅拉，
申請(專利權)人：賽爾柯有限公司，
類型：發明
國別省市：IT[意大利]