電弧焊接電源制造技術

依據本發明專利技術的電弧焊接電源包括一對并聯于每個雙星形連接三相整流電路的整流器，以及并聯于整個沒有直流扼流圈的整流電路的電容器。結果，電弧焊接電源可提供具有平整波形的穩定焊接電流和足夠大的短路電流。（*該技術在2015年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種包括與整流電路雙星形連接的電弧焊接電源。在許多應用領域中已使用了電氣焊接。有一個任務是如何穩定直流電流的波形。以下，對已有技術的電弧焊接電源進行描述。這里提及的電弧焊接電源是用于自耗電極電弧焊接的電源。自耗電極電弧焊機需要能提供一達到幾百安培的大直流電流的電源。為了獲得這樣一個直流電源，主要使用一能對三相交流電源整流的裝置；考慮到整流器的特性，有是也使用幾個并聯的整流電路。例如，日本專利公報特開平3-253262號(日本未審查專利公開號253262/1991)描述了一種裝置，其中三相橋式整流電路的兩個輸出并聯起來，并且為了抑制波動，將一平流電容器連到輸出端。然而在電路中，一軛流圈串接到三相交流輸入端以防止每個整流電路的電流值不平衡，這不僅使結構復雜，而且在直流電流的通路中包括了兩個二極管；從而在公報中描述的裝置不適用于大電流的應用。在使兩個整流電路并聯的結構中，有一種與整流電路的雙星形連接。此整流電路由一對半波整流電路并聯的三相星形連接構成，并且被廣泛用作包括自耗電極電弧焊機等的大電流電源。在具有上述結構的圖5中，下面將描述其工作狀態。加到焊接變壓器1的初級線圈的三相交流電流使星形連接的次級線圈1a—1c和星形連接的次級線圈1d—1f產生三相交流電壓。次級線圈1a—1c處的交流電壓分別由控制整流器(如硅可控整流器)2a—2c以三相半波方式整流，以在中性點8和控制整流器(如，硅可控整流器)2a—2c的陽極之間產生直流電壓。同樣，次級線圈1d—1f處的交流電壓分別由控制整流器2d—2f以三相半波方式整流，以在星形連接的中性點8和控制整流器2d—2f的陽極之間產生直流電壓。這些直流電壓輸出加到相間電感器3上，以通過直流扼流圈4把它從相間電感器3的中點11引到輸出端5的負端。此外，輸出端與同焊槍或低層金屬相連的輸出電纜相連。此外，次級線圈1a—1c的交流電壓與次級線圈1d—1f的交流電壓之間的位相差一般定為π/3，以獲得一具有等效于六相的更小波動的直流電流。因電路在每個電氣通路中只有一個控制整流器，電壓降最小，且因為兩個整流電路的并聯結構，所以廣泛應用于需要大電流的自耗電極電弧焊機的電源中。在這樣一個已有技術電弧焊接電源中，問題在于為了減小焊接電流的波動而實現穩定的焊接工作，要把直流扼流圈的電感量做得很大，然而，當電感量很大時，直流扼流圈就抑制了對獲得良好焊接都顯得很重要的焊接期間的dI/dt值和短路電流值。此外，如圖6所示，焊接電流的波形直接受到每個控制整流器的整流波形的影響，從而不能獲得穩定的焊接電流波形，且在焊接中起重要作用的短路電流值也不穩定；從而導致焊接不令人滿意。本專利技術的一個目的是解決上述問題，并提供一種電路結構簡單能產生穩定的焊接電流波形的電弧焊接電源，在此電弧焊接電源中使用了一種適用于低電壓大電流應用的雙星形連接控制整流電路。依據本專利技術的電弧焊接電源包括一具有一對星形連接三相次級線圈的焊接變壓器，一通過連接所述星形連接三相次級線圈對的每個中性點而構成的第一焊接輸出端，一對位于每對所述星形連接三相次級線圈的公共連接點，用以在相對所述中性點的端點處連接所述星形連接三相次級線圈的次級線圈，連接在所述中性點和所述公共連接點之間并與每個所述次級線圈串聯的控制整流器，一連接每個所述公共連接點的相間電感器，一連接到所述相間電感器中點的直流扼流圈，一連接到直流扼流圈的第二焊接輸出端；一個其一端連接到所述相間電感器和所述直流扼流圈之間連接點，另一端連接到所述第一焊接輸出端的電容器，以及一對連在所述中性點和每個所述公共連接點之間的整流器，此外，依據本專利技術的電弧焊接電源包括一具有一對星形連接三相次級線圈的焊接變壓器，一通過連接所述一對星形連接三相次級線圈的每個中性點而構成的第一焊接輸出端，一對位于每個所述星形連接三相次級線圈對的公共連接點，用以在相對所述中性點的端點處連接所述星形連接三相次級線圈的次級線圈，連接在所述中性點和所述公共連接點之間并與每個所述次級線圈串聯的整流器，一連接兩個所述公共連接點的相間電感器，一連接到所述相間電感器中點的直流扼流圈，一連接到直流扼流圈的第二焊接輸出端；一個其一端連接到所述相間電感器和所述直流扼流圈之間連接點，另一端連接到所述第一焊接輸出端的電容器，一對連在所述中性點和每個所述公共連接點之間的整流器，以及一種控制焊接輸出的裝置。此外，此電源配有一個與電容器并聯的電阻。此外，此電源還配有一個與電阻串聯的開關裝置。在依據本專利技術的上述結構中，一電容器減少了焊接電流中的波動以穩定電流的波形，且電容器的放電電流在焊接期間提供了一穩定的焊接電流和短路電流。并且兩個旁路整流器連在焊接變壓器次級線圈上，此控制整流器用作為單向導通二極管，將扼流圈的瞬態電流送入電容器以再生能量。圖1是依據本專利技術一個實施例的電弧焊接電源的電路圖；圖2是實施例中焊接電流的波形曲線；圖3(a)是說明實施例中相間電感器的簡化電路圖；圖3(b)是焊接變壓器的次級線圈與相間電感器產生的電壓曲線；圖4是依據本專利技術另一個實施例的電弧焊接電源的電路圖；圖5是已有技術電弧焊接電源的電路圖；圖6是已有技術電弧焊接電源的焊接電流波形曲線。以下參考附圖說明依據本專利技術第一個實施例的電弧焊接電源。雖然實施例描述的是自耗電極電弧焊接電源，但應當理解，本專利技術不限于自耗電極型電弧焊接電源。圖1是電弧焊接電源的一個實施例的電路圖。與在圖5中所示的已有技術中起相同作用的組成部分以相同標號給出，并省去對它們的詳細描述。實施例的電弧焊接電源與圖5中所示已有技術的不同之處在于，在星形連接的中性點8(在此實施例中，中性點8與正向輸出端相同)和相間電感器3的中點輸出端11之間有一電容器7；位于星形連接的中性點8和控制整流器2a—2c的公共連接點9(整流輸出端)之間的次級線圈1a—1c配有一二極管6a，位于星形連接的中性點8和控制整流器2d—2f的公共連接點10(整流輸出端)之間的次級線圈1d—1f配有一個二極管6b。現在依據上述結構描述工作狀態。每個控制整流器對相應的次級線圈的交流電壓進行整流，由電容器7減少對每一整流電波形的影響，在每個控制整流器的轉變期間從相間電感器3和直流扼流圈4來的再生電流通過二極管6a和二極管6b的單向導通作用充入電容器7；于是每個控制整流器的電流變化進入穩定形式。在焊接期間，電容器7的電荷也對提供短路電流有貢獻。圖2示出具有依據本實施例中電源的自耗電極電弧焊接機的焊接電流波形。當將本實施例的焊接電源波形與如圖6中示出的已有技術電弧焊接電源的焊接電流波形相比，顯然，本實施例的焊接電流波形穩定，不受每個整流器1a—1f整流波形的影響(參考圖2)，而已有技術的焊接電流的波形不穩定，原因是每個控制整流器整流的不規則。前者保證了穩定和良好的焊接。電容器7不僅對消除焊接電流的波動有貢獻，而且在焊接期間對提供大的脈沖焊接電流和短路電流也有貢獻。當電容器7需要大電容時，可使用電解電容器。下面描述相間電感器的工作狀況。圖3(a)說明了依據本專利技術的實施例的電弧焊接電源中的相間電感器，圖3(b)是它的電壓。從兩個星形連接整流電路中挑一個出來作說明。假定控制整流器2a處于“開”狀態，如果相間電感器3不存在，那么當控制整流器2本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電弧焊接電源，包括： 具有一對星形連接三相次級線圈的焊接變壓器， 通過連接所述星形連接三相次級線圈對的每個中性點形成的第一焊接輸出端， 一對位于每對所述星形連接三相次級線圈處的公共連接點，用以在相對于所述中性點的端點連接所述星形連接三相次級線圈的次級線圈， 接在所述中性點和所述公共連接點之間并與每個所述次級線圈串聯的控制整流器， 接在所述兩個公共連接點之間的相間電感器， 連到所述相間電感器中點的直流扼流圈， 連到直流扼流圈的第二焊接輸出端，其特征在于還包括， 其一端連到所述相間電感器和所述直流扼流圈之間，另一端連到所述第一焊接輸出端的電容器，以及 一對接在所述中性點和所述每個公共連接點之間的整流器。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：栩野雅充，大崎憲和，
申請(專利權)人：松下電器產業株式會社，
類型：發明
國別省市：JP[日本]