专利名称：双整流桥逆变手工弧焊机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种焊机，具体涉及一种双整流桥逆变手工弧焊机。
背景技术：
目前的手工弧焊机(除交流焊机以外)还有很大一部分使用可控硅(SiliconControlled Rectifier,简称SCR)的工频整流的电源，由于可控硅的开关频率为50-60HZ，所以主变压器非常大和重。由U=4.44NBSf公式(其中U表示变压器的输入电压，N为绕制匝数，S为变压器的铁芯截面积，f为输入电压的频率，B为铁芯的磁感应强度)。可知U、B和N不变的情况下，f增大，则S减小。工频为50Hz，而绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,简称IGBT)的开关频率为20000Hz,可见其他条件相同的情况下，IGBT的逆变电源的主变压器可以比工频整流的主变压器小400倍左右。可见这种工频整流电源耗材、耗电、体积大、重量重。逆变技术用于焊接电源已近二十来年，当初是可控硅(SCR)逆变。由于逆变频率不高使得体积大、重量重、成本高，现已停止生产。现有工业级的手工弧焊电源大多采用IGBT模块。IGBT模块的工作频率不高，一般为18000Hz，导通压降也较高，耐击穿能力不高，因此焊接电源体积不易做小，IGBT模块发热量高，尖峰电压也高，吸收电路也复杂。因此，提供一种体积小、重量轻，使用安全，同时又有良好焊接性能的焊接设备就显得尤为重要。鉴于上述问题，本实用新型公开了一种双整流桥逆变手工弧焊机。其具有如下文所述之技术特征，以解决现有的问题。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种双整流桥逆变手工弧焊机，它是体积小、重量轻、故障率低、性能良好的氩弧、手工弧焊机。本实用新型双整流桥逆变手工弧焊机的目的是通过以下技术方案实现的一种双整流桥逆变手工弧焊机，包括壳体、一次逆变操作机构、二次逆变操作机构及元件板；所述的元件板上设有主控制电路、驱动电路及控制变压器；所述的一次逆变操作机构、二次逆变操作机构、主控制电路及元件板分别设置在所述的壳体内，所述的主控制电路分别所述的驱动电路和控制变压器相连接。上述的双整流桥逆变手工弧焊机，其中，所述的壳体由前面板、后面板、底板及多块侧板连接构成。上述的双整流桥逆变手工弧焊机，其中，所述的前面板上部设有显示板，所述的显示板的中央设有电流调节电位器，所述的显示板的上端间隔设有两个指示灯电源指示灯及保护指示灯，所述的前面板的中部还设有“ + ”电缆接线端子及电缆接线端子。上述的双整流桥逆变手工弧焊机，其中，所述的后面板上分别设有输入接线端子、空气开关、风机及接地螺栓。所述的空气开关设置在输入接线端子的一侧，所述的风机在输入接线端子的下侧。上述的双整流桥逆变手工弧焊机，其中，所述的二次逆变操作机构包括下散热器、主变压器、多个二次整流管、电流互感器及分流器；所述的主变压器设置于底板的前端；所述的多个二次整流管依次排布于下散热器的下端，且紧固在下散热器上；所述的电流互感器贯穿于主变压器的初级线；所述的分流器设置于下散热器与电缆接线端子之间。上述的双整流桥逆变手工弧焊机，其中，所述的一次逆变操作机构包括上散热器、两个整流桥、无极电容及绝缘栅双极型晶体管；所述的整流桥设置于上散热器的左端；所述的无极电容设置在上散热器和下散热器之间；所述的绝缘栅双极型晶体管设置于元件板上。上述的双整流桥逆变手工弧焊机，其中，所述的元件板水平设置在所述的上散热器的上端。上述的双整流桥逆变手工弧焊机，其中，所述的输入接线端子外接220V交流电源，所述的输入接线端子的两个输出端分别与所述的空气开关的两个输入端对应连接，所·述的空气开关的两个输出端分别与所述的两个整流桥的两个输入端连接，两个整流桥并联，一个整流桥的输出端与所述的无极电容连接，所述的绝缘栅双极型晶体管与所述的无极电容的输出端连接，绝缘栅双极型晶体管与所述的主变压器及驱动电路的信号输入端连接，所述的主变压器的初级线与电流互感器串联，所述的主变压器的次级线与二次整流管连接，所述的主变压器的另一端与所述的电缆接线端子连接，经二次整流管整流后的直流电直接与“ + ”电缆接线端子连接，所述的主控制电路与所述的控制变压器连接，所述的驱动电路的输入端与所述的主控制电路的输出端连接，所述的电流互感器的输出端与主控制电路连接，所述的控制变压器的一端与无极电容的输出端连接，所述的显示板与所述的主控制电路连接。本实用新型双整流桥逆变手工弧焊机由于采用了上述方案，使之与现有技术相t匕，具有以下的优点和积极效果I、本实用新型双整流桥逆变手工弧焊机恒流输出，使输出电流更加平稳；动态响应速快，减少弧长波度对电流的影响。2、本实用新型双整流桥逆变手工弧焊机有合理的静外特性和良好的动态性能，使得起弧容易，电弧稳定，焊接质量高，自调节能力强，焊接电流连续可调，工件变形小，焊缝成型美观等。3、本实用新型双整流桥逆变手工弧焊机应用范围广泛，体积小，重量轻，操作灵活简单，适用于各种作业环境。以下，将通过具体的实施例做进一步的说明，然而实施例仅是本实用新型可选实施方式的举例，其所公开的特征仅用于说明及阐述本实用新型的技术方案，并不用于限定本实用新型的保护范围。
为了更好的理解本实用新型，可参照本说明书援引的以供参考的附图，附图中图I是本实用新型双整流桥逆变手工弧焊机的主视图。图2是本实用新型双整流桥逆变手工弧焊机的后视图。[0023]图3是本实用新型双整流桥逆变手工弧焊机的右视图。图4是本实用新型双整流桥逆变手工弧焊机的各部件原理图。图5是本实用新型双整流桥逆变手工弧焊机的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作进一步的说明请参见附图I、附图2及附图3所示，本实用新型双整流桥逆变手工弧焊机包括壳体01、一次逆变操作机构02、二次逆变操作机构03及元件板04 ;所述的元件板上设有主控制电路05、驱动电路06及控制变压器07 ;所述的一次逆变操作机构02、二次逆变操作机构
03、主控制电路04及元件板04分别设置在所述的壳体01内，所述的主控制电路05分别所述的驱动电路06和控制变压器07相连接。主控制电路05由焊接电流给定电路、电流反馈·电路、过热保护等电路组成。所述的壳体01由前面板011、后面板012、底板013及多块侧板连接构成。所述的前面板011上部设有显示板0111，所述的显示板0111的中央设有电流调节电位器0112，显示板0111的上端间隔设有两个指示灯电源指示灯0113及保护指示灯0114，前面板011的中部还设有“ + ”电缆接线端子0115及电缆接线端子0116。主机接通电源后，电源指示灯0113即亮显示主机处于通电工作状态；保护指示灯0114亮后，主机进入保护状态，停止工作；电流调节电位器0112控制着给定电流的大小，电流调节电位器0112向顺时针旋转时，给定电流增大，反之，则变小。所述的后面板012上分别设有输入接线端子0121、空气开关0122、风机0123及接地螺栓0124。空气开关0122起到过流保护作用，用于当发生严重过载或短路时跳闸，风机0123对发热器件起到强制冷却的目的，所述的空气开关0122设置在输入接线端子0121的一侧，所述的风机0123在输入接线端子0121的下侧。所述的二次逆变操作机构03包括下散热器031、主变压器032、多个二次整流管033、电流互感器及分流器034 ;所述的主变压器032设置于底板013的前端；所述的二次整流管033有5个，依次排布于下散热器031的下端，且紧固在下散热器031上，将中频脉冲电压转变成焊接所需的直流电压；所述的电流互感器贯穿于主变压器032的初级线，给主控制电路05传递电流信号，用于过流保护；所述的分流器034设置于下散热器031与电缆接线端子0116之间，起到电流反馈的作用。所述的一次逆变操作机构02包括上散热器021、两个整流桥022、无极电容023及绝缘栅双极型晶体管024 ;所述的整流桥022设置于上散热器021的左端，用于把交流电压转变成直流电压；所述的无极电容023设置在上散热器021和下散热器031之间，用于将整流过的电压变成较平滑的直流电压；所述的绝缘栅双极型晶体管024设置于元件板04上，用于把上述整流后输出的直流电压转换成中频矩形脉冲电压，这个转换过程称为逆变。所述的元件板04水平设置在所述的上散热器021的上端。主变压器032用于把绝缘栅双极型晶体管024的逆变器输出的中频矩形脉冲电压转变成较低的中频矩形脉冲电压，主变压器032的铁芯可采用纳米晶材料，与铁氧体相比，它具有饱和磁感应强度Bm高，损耗低，磁导率高，热稳定性好等优点，主变压器032的初、次级线圈采用多股漆包线并联。[0035]请参见附图4及附图5所示，所述的输入接线端子0121外接220V交流电源，所述的输入接线端子0121的两个输出端分别与所述的空气开关0122的两个输入端对应连接，所述的空气开关0122的两个输出端分别与所述的两个整流桥022的两个输入端连接，两个整流桥022并联使用，一个整流桥022的输出端与所述的无极电容023连接，整流桥022向无极电容023输送直流电压，所述的绝缘栅双极型晶体管024与所述的无极电容023的输出端连接，对整流过后的电流进行滤波，无极电容023向绝缘栅双极型晶体管024提供滤波后的直流电压，绝缘栅双极型晶体管024将整流后输出的直流电压转换成中频矩形脉冲电压，绝缘栅双极型晶体管024与所述的主变压器032及驱动电路06的信号输入端连接，驱动电路06与主控制电路05连接，主控制电路05根据给定电流的要求，向驱动电路06传输驱动信号，驱动电路06将驱动信号整形、放大后出送到绝缘栅双极型晶体管024，驱动绝缘栅双极型晶体管024正常工作，主变压器032将绝缘栅双极型晶体管024的逆变器输出的中频矩形脉冲电压转变成较低的中频矩形脉冲电压，所述的主变压器032的初级线与电流互感器串联，主变压器032向主控制电路04传送过流限制信号，防止主回路过 流，起到过流保护的作用，所述的主变压器032的次级线与二次整流管033连接，二次整流管033将交流电变成焊接所需的直流电压，所述的主变压器032的另一端与所述的电缆接线端子0116连接，经二次整流管033整流后的直流电直接与“ + ”电缆接线端子0115连接，所述的主控制电路05与所述的控制变压器07连接，所述的驱动电路06的输入端与所述的主控制电路05的输出端连接，所述的电流互感器的输出端与主控制电路05连接，电流互感器向主控制电路05传输电流反馈信号，所述的控制变压器07的一端与无极电容023的输出端连接，所述的显示板0111与所述的主控制电路05连接，分流器034接二次整流管033输出和“ + ”电缆接线端子0115之间，将电流反馈信号传递给主控制电路05，从而控制实际电流的输出。主控制电路05的作用是随给定电流的大小来精确控制输出电流的大小，也就是随焊接电流给定值的大小来确定送入驱动电路06的电压信号大小，并受限于电流反馈的大小，当电流反馈值大于焊接电流给定值时，则无信号输出；另外还有对整过焊接过程进行逻辑控制的作用，同时还具有对二次整流管033进行控制和驱动的作用，控制变压器07为主控制电路05提供所需的电源，同时控制变压器07还为风机0123提供电源。驱动电路06随主控制电路05来的信号大小去控制绝缘栅双极型晶体管024的触发脉冲的宽度，从而控制绝缘栅双极型晶体管024的逆变器的导通宽度来调节输出电流的大小。触发脉冲有无也受限于过流限制，也就是绝缘栅双极型晶体管024的逆变器的输出的某个脉冲值大于设定的最大值时，则无触发脉冲输出，可见这就实现了逐脉冲控制。综上所述，本实用新型双整流桥逆变手工弧焊机恒流输出，使输出电流更加平稳；动态响应速快，减少弧长波度对电流的影响；本实用新型有合理的静外特性和良好的动态性能，使得起弧容易，电弧稳定，焊接质量高，自调节能力强，焊接电流连续可调，工件变形小，焊缝成型美观等；本实用新型应用范围广泛，体积小，重量轻，操作灵活简单，适用于各种作业环境。上述内容为本实用新型双整流桥逆变手工弧焊机的具体实施例的列举，对于其中未详尽描述的设备和结构，应当理解为采取本领域已有的通用设备及通用方法来予以实施。
权利要求1.一种双整流桥逆变手工弧焊机，其特征在于包括壳体(01)、一次逆变操作机构(02)、二次逆变操作机构(03)及元件板(04);所述的元件板上设有主控制电路(05)、驱动电路(06)及手把控制变压器(07);所述的一次逆变操作机构(02)、二次逆变操作机构(03)、主控制电路(04)及元件板(04)分别设置在所述的壳体(01)内，所述的主控制电路(05)分别所述的驱动电路(06)和手把控制变压器(07)相连接。
2.根据权利要求I所述的双整流桥逆变手工弧焊机，其特征在于所述的壳体(01)由前面板(011)、后面板(012)、底板(013)及多块侧板连接构成。
3.根据权利要求2所述的双整流桥逆变手工弧焊机，其特征在于所述的前面板(011)上部设有显示板(0111)，所述的显示板(0111)的中央设有电流调节电位器(0112)，所述的显示板(0111)的上端间隔设有两个指示灯电源指示灯(0113)及保护指示灯(0114)，所述的前面板(011)的中部还设有“ + ”电缆接线端子(0115)及电缆接线端子(0116)。
4.根据权利要求3所述的双整流桥逆变手工弧焊机，其特征在于所述的后面板(012)上分别设有输入接线端子(0121)、空气开关(0122)、风机(0123)及接地螺栓(0124);所述的空气开关(0122)设置在输入接线端子(0121)的一侧，所述的风机(0123)在输入接线端子(0121)的下侧。
5.根据权利要求4所述的双整流桥逆变手工弧焊机，其特征在于所述的二次逆变操作机构(03 )包括下散热器(031)、主变压器(032 )、多个二次整流管(033 )、电流互感器及分流器(034);所述的主变压器(032)设置于底板(013)的前端；所述的多个二次整流管(033)依次排布于下散热器(031)的下端，且紧固在下散热器(031)上；所述的电流互感器贯穿于主变压器(032)的初级线；所述的分流器(034)设置于下散热器(031)与电缆接线端子(0116)之间。
6.根据权利要求5所述的双整流桥逆变手工弧焊机，其特征在于所述的一次逆变操作机构(02)包括上散热器(021)、两个整流桥(022)、无极电容(023)及绝缘栅双极型晶体管(024);所述的整流桥(022)设置于上散热器(021)的左端；所述的无极电容(023)设置在上散热器(021)和下散热器(031)之间；所述的绝缘栅双极型晶体管(024)设置于元件板(04)上。
7.根据权利要求I或6所述的双整流桥逆变手工弧焊机，其特征在于所述的元件板(04)水平设置在所述的上散热器(021)的上端。
8.根据权利要求6所述的双整流桥逆变手工弧焊机，其特征在于所述的输入接线端子(0121)外接220V交流电源，所述的输入接线端子(0121)的两个输出端分别与所述的空气开关(0122)的两个输入端对应连接，所述的空气开关(0122)的两个输出端分别与所述的两个整流桥(022)的两个输入端连接，两个整流桥(022)并联，一个整流桥(022)的输出端与所述的无极电容(023)连接，所述的绝缘栅双极型晶体管(024)与所述的无极电容(023)的输出端连接，绝缘栅双极型晶体管(024)与所述的主变压器(032)及驱动电路(06)的信号输入端连接，所述的主变压器(032)的初级线与电流互感器串联，所述的主变压器(032)的次级线与二次整流管(033)连接，所述的主变压器(032)的另一端与所述的电缆接线端子(0116)连接，经二次整流管(033)整流后的直流电直接与“ + ”电缆接线端子(0115)连接，所述的主控制电路(05)与所述的手把控制变压器(07)连接，所述的驱动电路(06)的输入端与所述的主控制电路(05)的输出端连接，所述的电流互感器的输出端与主控制电路(05)连接，所述的手把控制变压器(07)的一端与无极电容(023)的输出端连接，所述的显示板(0111)与所 述的主控制电路(05)连接。
专利摘要一种双整流桥逆变手工弧焊机，包括壳体、一次逆变操作机构、二次逆变操作机构及元件板；所述的元件板上设有主控制电路、驱动电路及手把控制变压器；所述的一次逆变操作机构、二次逆变操作机构、主控制电路及元件板分别设置在所述的壳体内，所述的主控制电路分别所述的驱动电路和手把控制变压器相连接。本实用新型双整流桥逆变手工弧焊机恒流输出，使输出电流更加平稳；动态响应速快，减少弧长波度对电流的影响；本实用新型有合理的静外特性和良好的动态性能，使得起弧容易，电弧稳定，焊接质量高，自调节能力强，焊接电流连续可调，工件变形小，焊缝成型美观等；本实用新型应用范围广泛，体积小，重量轻，操作灵活简单，适用于各种作业环境。
文档编号B23K9/00GK202684282SQ20122007822
公开日2013年1月23日 申请日期2012年3月5日 优先权日2012年3月5日
发明者郭少朋, 张通淼 申请人:上海沪通企业集团有限公司