晶閘管抽頭變壓器式電焊機制造技術

一種晶閘管抽頭變壓器式電焊機，它由抽頭式弧焊變壓器（Ｂ）、晶閘管（Ｔ）、電抗器（Ｌ）脈沖觸發器（Ⅰ、Ⅱ）、反饋放大器（Ⅲ）和電流采樣器（Ｈ）所組成，其特征在于采用兩組反向并聯的晶閘管Ｔ－［１］、Ｔ－［２］、Ｔ－［３］、Ｔ－［４］進行變壓器初級控制。控制觸發器Ⅰ發出脈沖的時刻，即可對焊接電流進行調節，利用反饋放大器可實現系統的閉環控制。本電焊機具有功率因數高、體積小等優點，可明顯地節省電能消耗和降低電焊機的生產成本。（*該技術在1999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】
本技術屬于電弧焊接或電弧切割的
，即提供一種晶閘管抽頭變壓器式電焊機。目前國內外所采用的交流弧焊機在對焊接電流進行調節時，均采用機械方法通過調節動鐵芯或動圈以改變回路阻抗來實現。上述電焊機普遍存在有體積大、功率因數低，電流不穩定等缺點。近年來，國外研制出晶閘管式交流弧焊機，它通過相位控制方法對焊接電流進行調節，可以實現系統的閉環控制，具有電弧穩定，恒流輸出、空載斷電、遠距離調節等優點。《電焊機》雜志1985年第4期曾介紹過這種電焊機，其結構如附圖說明圖1所示，它是將體積較大的電抗器通過晶閘管串加到變壓器初級或次級回路中，利用電抗器的儲能作用使焊接電流保持連續燃燒。由于這種電抗器的容量和體積均較大，所以電焊機的功率因數仍然較低，結構笨重且成本較高。本技術的目的是提供一種晶閘管抽頭變壓器式相位控制交流電焊機，它將具有功率因數高、體積小等優點，可實現閉環控制。本技術所提供的晶閘管抽頭變壓器式電焊機由抽頭弧焊變壓器、晶閘管、電抗器、脈沖觸發器、反饋放大器和電流采樣器等構成，其特征在于采用兩組反向并聯的晶閘管進行變壓器初級控制，其中一組晶閘管接在變壓器上；另一組晶閘管通過一個高阻抗小功率電抗器接在變壓器抽頭上。利用抽頭變壓器的不同變壓比可在變壓器次級產生高低相疊加的輸出電壓，因為產生高壓的回路中阻抗很大，故輸出電流為小電流，在焊接過程中它起維弧作用，以保持電流的連續燃燒；而產生低壓的回路中阻抗很小，故輸出電流為大電流，在焊接時起脈沖電流作用。對這個大電流回路中的晶閘管進行相位控制即可對焊接電流進行調節。由于產生脈沖大電流回路的阻抗低，輸出電壓低，所以本技術所提供的電焊機功率因數高、體積小，能夠明顯地節省電能消耗和制造電焊機的原材料。本技術所提供的晶閘管抽頭變壓器式電焊機其結構原理圖如圖2所示，而圖3為本電焊機焊接電流波形圖。在圖2中，T1、T2、T3、T4為晶閘管；L1為高阻抗小功率電抗器；B為抽頭式變壓器，N1、N2為變壓器B的初級繞組；N3為變壓器B的次級繞組；Ⅰ和Ⅱ為觸發器；Ⅲ為反饋放大器，H為電流采樣器。圖3中，τ為時間坐標軸；i為弧焊電流坐標軸。本技術所提供的晶閘管抽頭變壓器式電焊機其工作原理如下，當t＝0時，觸發器Ⅱ提供的脈沖使晶閘管T3導通，電流經過T3、電抗器L1、變壓器的N2繞組流通，在變壓器次級N3上產生高電壓小電流，即維弧電流，在t＝0～π的某一時刻，如t1時刻，觸發器Ⅰ提供的脈沖使晶閘管T1導通，電流經T1，變壓器初級N1、N2流通，在變壓器次級N3上產生低電壓大電流，即焊接脈沖電流(見附圖3)；當t＝π時，觸發器Ⅱ提供的脈沖使晶閘管T4導通重復T3的工作過程，但其方向相反；在t＝π～2π的某一時刻，如t2時刻，觸發器I提供的脈沖使晶閘管T2導通重復T1的工作過程，但其方向相反。經過0～2π，這樣系統即完成了一個工作過程，其中觸發器Ⅰ脈沖可調范圍為0－π和π－2π，控制觸發器Ⅰ發出脈沖的時刻，即可對焊接電流進行調節，以獲得連續燃燒的、可調節的焊接電流。Ⅲ為反饋放大器，它用于對系統進行閉環控制。如果將本技術的晶閘管抽頭變壓器式電焊機的輸出端(即變壓器次級回路)中加入整流器ZL和平波電抗器L2，則可將交流電焊機變為直流電焊機。該直流電焊機的結構如圖4所示，圖4中除了變壓器次級回路與圖2不同之外，其余部分同圖2完全一樣，故在圖4中將觸發器Ⅰ、Ⅱ和反饋放大器Ⅲ予以省略，未加標出。本技術所提供的晶閘管抽頭變壓器式電焊機其實施例如下電焊機的輸入電源為單相220伏或三相380伏，T1，T2為普通晶閘管反并聯聯接，也可使用單只雙向晶閘管替代，其規格為KP50A／1000V～200A／1000V；T3、T4為普通晶閘管反向并聯，也可使用單只雙向晶閘管替代，其規格為KP5A／1000V～50A／1000V；B為具有一定漏抗的抽頭變壓器，其容量為4KVA～20KVA，漏抗是為了限制焊接時的金屬飛濺；L1為交流電抗器，其電感量為150mH～200mH，容量為1KVA～5KVA；Ⅰ、Ⅱ為晶閘管觸發器，可采用KT004集成電路觸發器；Ⅲ為反饋放大器，可選用MA741線性集成運算放大器，H為電流采樣器，可采用電流比為1351～3001的交流互感器。本實施例通過反饋放大器進行閉環控制，可得到陡降恒流外特性，并具有遠距離電流調節、空載斷電等功能。經過焊接工藝試驗表明，本技術所提供的電焊機，其工藝性能良好，引弧容易，電弧穩定，金屬飛濺小。如果將電抗器L1做在變壓器內，則可使電焊機的體積進一步減小，從而更加便于推廣應用。權利要求1.一種晶閘管抽頭變壓器式電焊機，它由抽頭式弧焊變壓器B、晶閘管T、電抗器L、脈沖觸發器(Ⅰ、Ⅱ)、反饋放大器Ⅲ和電流采樣器H構成，其特征在于，采用兩組反向并聯的晶閘管T1、T2、T3、T4進行變壓器初級控制，其中a)組晶閘管T1、T2接在變壓器B初級繞組N1、N2上；b)另一組晶閘管T3、T4通過一個高阻抗小功率電抗器L1接在變壓器B初級抽頭N2上。2.按權利要求1所述的電焊機，其特征在于所說的反向并聯晶閘管組合可以采用單只雙向晶閘管替代。3.按權利要求1所述的電焊機，其特征在于所說電抗器L1可做在變壓器B內。4.按權利要求1所述的電焊機，其特征在所說的變壓器B的次級回路中加入有整流器ZL和平波電抗器L2。專利摘要一種晶閘管抽頭變壓器式電焊機，它由抽頭式弧焊變壓器(B)、晶閘管(T)、電抗器(L)脈沖觸發器(I、II)、反饋放大器(III)和電流采樣器(H)所組成，其特征在于采用兩組反向并聯的晶閘管T文檔編號B23K9/09GK2055423SQ89209310公開日1990年4月4日 申請日期1989年7月5日 優先權日1989年7月5日專利技術者蔡和平 申請人:蔡和平本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種晶閘管抽頭變壓器式電焊機，它由抽頭式弧焊變壓器Ｂ、晶閘管Ｔ、電抗器Ｌ、脈沖觸發器（Ｉ、ＩＩ）、反饋放大器ＩＩＩ和電流采樣器Ｈ構成，其特征在于，采用兩組反向并聯的晶閘管Ｔ↓〔１〕、Ｔ↓〔２〕、Ｔ↓〔３〕、Ｔ↓〔４〕進行變壓器初級控制，其中：ａ）組晶閘管Ｔ↓〔１〕、Ｔ↓〔２〕接在變壓器Ｂ初級繞組Ｎ↓〔１〕、Ｎ↓〔２〕上；ｂ）另一組晶閘管Ｔ↓〔３〕、Ｔ↓〔４〕通過一個高阻抗小功率電抗器Ｌ↓〔１〕接在變壓器Ｂ初級抽頭Ｎ↓〔２〕上。

【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：蔡和平，
申請(專利權)人：蔡和平，
類型：實用新型
國別省市：89[中國|沈陽]