专利名称：交逆变电子电焊机的制作方法
专利说明交逆变电子电焊机 所属技术领域 本发明涉及交逆变电子电焊机，可广泛的应用于金属加工领域中对金属铁钢不锈钢及有色金属的焊接，特别适用于工厂野外工地及家庭维修。
背景技术 目前多样数字电子式逆变电焊机基于开关电源技术以可调周波25至500赫兹的调节范围，达到无极调节焊接电流与焊接功率，交直流空载电压都是60---70V，工作时只有25---30V，电流从几十到几百A，利用电流电弧产生的瞬时高温来熔化焊条接缝使材料区域融合，焊机原理构造所造成空载消耗电能的存在，无论开关电源的响应时间快，都不能彻底的解决。
发明内容
本发明的目的，对于特定的焊接作业，其模式相当于已经固定在了电源的几个范围，板厚与型材对电流的调整相对于在电源上只是微调而已，焊接功率的高效输出，空载的非耗能与短接时的安全保护则是三个重要的硬状态，除了对焊接质量的要求以外电子电焊的三状态方式显得尤为重要。
本发明的特点，作为电子调节方式的电焊机，电流大小的调节可以是数字式的，但空载状态不同于开关电源式电焊机的方式在于是以电路自身的耗载去向进行调节，要么作为功率输出，要么将功率返还至输入部分再循环而不消耗输入功率，不同于要特定的设一个反馈来进行输入功率的调节，因为反馈量小空耗减少的小，反馈大了响应过程不利于起弧，再功率输出不同于开关电源的平滑变压式的脉冲调宽调频，而是以推进式激发的高压以较大的电磁变化量象电力变压的高效一样，来提高输出功率，在安全性方面短接时输出功率小于工作时的功率，对电焊机没有不利的影响。
本发明的优点，固定100赫兹交变及500赫兹范围内的变频逆变电焊机，以电子式波形调节，难有较好的有效功率输出，交变固定频率的电子元件调节或大范围的逆变变频调节，能较好的改变电流完成融化焊接的深度，辅助小范围脉冲宽度调节，可保证薄板及不锈钢对保持火头以小电流减少穿孔。
本发明的技术解决措施，逆变电路中的交流部分可用转换开关接驳在交流220伏电源上，这样低频率时不需要波形经过两次改变，由于不同板厚与型材对焊接电流的改变，薄板及不锈钢采用高频有利于焊缝的平滑，交变与逆变轻松的转换，体积更加小巧，特别适合于便携移动场合的焊接。
如图1所示为应用本发明倍频100赫兹双磁芯电焊机电路图 如图2所示为应用本发明100赫兹双芯循环能电焊机电路图 如图3所示为应用本发明倍频100赫兹三线包电焊机电路图 如图4所示为应用本发明倍频100赫兹三线包电焊机波形图 如图5所示为应用本发明100赫兹单芯循环能电焊机电路图 如图6所示为应用本发明500赫兹双磁芯逆变电焊机电路图 如图7所示为应用本发明500赫兹单磁芯逆变电焊机电路图 具体实施方式
下面根据附图描述本发明的实施例，如图1所示为应用本发明倍频100赫兹双磁芯电焊机电路图，电容C1C2分别在两个正负半波时充电，电压反向后在二极管D1D2的方向控制下，电容的电压被反向的推入两个变压器B1B2的线圈L1L2上，产生5000以至万伏以上高压，次级线圈L3L4输出70伏左右的电焊电压，开关K1为手动控制在空载时变压器相当于电感的能量为续流二极管消耗时断开，K2为双联开关，用以改变交流直流电焊方式，图中为并联100赫兹交流输出，输出线接为串联时，即为50赫兹双波交流输出，拨动开关至直流输出，经C3C4L5的分压蓄能，加至由二极管D3D4D5D6D7D8组成的三相整流桥，输出叠加升压的直流电压，波形如图所示的变化，电容的负压在1/4周期波形内推动电感线圈，正压时与电感为串联，变压器的初级线圈小于220伏，次级相当于没有输出，主磁通的突然消失使感应的反向势能在次级线圈上输出负波形电压，由于大电压的大变化率，变压器的效率比较高，两个电容在20uf/400v时，输入功率600瓦，可满足输出的35v*10A以上的电焊功率。
如图2所示为应用本发明100赫兹双芯循环能电焊机电路图，在图1的基础上，将有续流作用的二极管D2D3串加三极管T1T2(或可控硅T1T2)以控制线圈的能量不被消耗，相当于线圈电感的能量充入到电源前串接的电容C1上，变压器在空载时不消耗能量，这里二极管D1D4用来保护三极管T1T2的b-c极间反向电压，C2C3为推压电容，推动两个变压器B1B2在L1L3上的高压输入，耦合器B3B4提供三极管基极放大至饱和的电压，L2L4并联输出100赫兹电压，DX为线圈续流二极管以减少对输入信号的影响。由于变压器线圈是单向输入电压，输出线圈的圈数越多，磁场感应为电场的效率越高，或者输出负载的阻抗越小，磁场感应为电场的效率也越高，而输入的主磁通在变压器的主次线圈不变时是一定的，同样的功率输入线圈的圈数越多，转化为主磁通的转化率就越高，那么整个变压器的效率是两个转化率之积，主磁通的剩余就是输入线圈的电感，当输入圈数大于输出圈数时，输出只要有负载，输入就有电感，至空载时电感性最强。
如图3所示为应用本发明倍频100赫兹三线包电焊机电路图，电容C1C2分别在正负半波时充电，电压反向后在二极管D1D2D3D4的控制下，电容的电压能量注入到变压器B的两个线圈L1L2上产生高压，次级线圈L3输出70伏左右的电焊电压，开关K为手动控制在空载时变压器相当于电感续流消耗能量时断开。
如图4所示为应用本发明倍频100赫兹三线包电焊机波形图，在UL1UL2下产生一个主磁通，主磁通则在三个线圈L1L2L3上产生三个反向的感应电动势，L3上的反向感应电动势就是输出电压，主磁通的消失使L1L2上感应的反向势能在电源同极的阻止下于次级线圈输出近似正波形的负波形电压，这样1个周波变为两个周波，50赫兹的电源变为100赫兹的交流输出，信号电压在换向时晶体管的截止区，以及电容的负压与电源电压的叠加下，UL1UL2实际上是不连续的近似脉冲波形，波形的下端有非正玄陡峭，UL3就有脉冲变压的负压输出。
如图5所示为应用本发明100赫兹单芯循环能电焊机电路图，在图3的基础上，增加三极管T1T2的信号控制来代替手控开关，二极管D1D2控制电容C1的充入，二极管D3D4控制电容C2的充入，电容C1C2的能量在两个半波时分别推入到线圈L1L2上产生高压，次级线圈L3输出70伏左右的电焊电压，CX为线圈续流电容，耦合器线圈L4L5的同名端区分控制三极管T1T2的基极输入电压，让电感的能量充入到C1C2上再循环空载时不耗能，电容C1C2在20uf/400v时，线圈L1L2各为10H。
如图6所示为应用本发明500赫兹双磁芯逆变电焊机电路图，桥Q整流C3滤波提供220伏直流电源，脉冲经触发放大以后锯齿波变换的Ui，加至三极管T1---T6的基级耦合器，耦合器B1与B2是两个一组输入三组输出的同芯耦合器，三极管T1T3T6在正信号时导通，三极管T2T4T5在负信号时导通，电容C1C2分别在两个正负半波时充电，电压反向后在二极管D1D2的方向控制下，电容的电压被反向的推入两个变压器B3B4的线圈L1L2上，产生万伏以上高压，次级线圈L3L4输出70伏左右的电焊电压，二极管DB用来保护三极管T1---T6的b-c极间反向电压，续流电容CX既保护基极又减少对输入信号的影响，二极管D3D4D5对线圈L1L2的电感能量再充入到电容C3上，对无用功进行循环利用，而L3L4相互为负载带动的L1L2输出则变为电源对电容C1C2进行与之前等能充电，即主线圈小于次线圈时有相位小于等于180°电容性，而调制锯齿波这样波形能在次级线圈上输出负波形电压，两个电容C1C2在2.2uf/400v时，输入线圈L1L2各为2H，500赫兹输入功率600瓦，逆变与交变的转换需切换电容C1C2并在交流电源前端切串电容。
如图7所示为应用本发明500赫兹单磁芯逆变电焊机电路图，由桥Q整流经C1滤波提供220伏直流电源，脉冲Cp经触发放大以后锯齿波变换的Ui，加至三极管T1---T6的基级耦合器，耦合器B1与B2是两个一组输入三组输出的同芯耦合器，正信号时，电流由正极→T1→T3→D3→C3→D4→T6→负极，对电容C3充电，同时电流由正极→T1→T3→D3→L1→C2→L2→D4→T6→负极，将C2的反向电压注入到电感L1L2上，在负信号时，电流由正极→T2→T4→D2→C2→D1→T5→负极，对电容C2充电，同时电流由正极→T2→T4→D4→L2→C3→L1→D3→T5→负极，将C3的反向电压注入到电感L2L1上，电容C2C3分别在两个正负半波时充电，电压反向后电容C2C3的电压分别被反向的推入三包变压器B3的线圈L1L2上，产生万伏以上高压，次级线圈L3输出70伏左右的电焊电压，空载时变压器电感的能量充入到C2C3上再循环，二极管DB用来保护三极管T1---T6的b-c极间反向电压以及阻止基极信号的负波，CX为线圈续流电容，两个电容C2C3在2.2uf/400v时，输入线圈L1L2各为1H，500赫兹输入功率600瓦，逆变与交变的转换只需切换下桥Q电容C1三极管T1T2T5T6后接入220V交流电源，以及耦合器B1B2切换为50赫兹信号源。没有使用电阻的豪放型功率电路，与减少续流耗能的措施，以一个控制信号同步控制整体电能的改变，对因三极管截止区的影响以及基极保护二极管的压降都可以忽略不计，有利于粗放功率大能量级的控制。
权利要求
1.本发明涉及交逆变电子电焊机，在焊接功率的高效输出，空载的非耗能与短接时的电子安全保护三个方面，作为电子调节方式的电焊机，首先是以电路自身的耗载去向进行调节，要么作为功率输出，要么将功率返还至输入部分再循环而不消耗输入功率，而功率输出是以推进式激发的高压以较大的电磁变化量象电力变压的高效一样，来提高输出功率，在安全性方面，短接时输出功率小于工作时的功率，对电焊机没有不利的影响，固定100赫兹交变及500赫兹范围内变频逆变电焊机，以电子式波形调节，能有较好的有效功率输出。
全文摘要
本发明涉及交逆变电子电焊机，可广泛的应用于金属加工领域中对金属铁钢不锈钢及有色金属的焊接，特别适用于工厂野外工地及家庭维修，对于特定的焊接作业，其模式相当于已经固定在了电源的几个范围，焊接功率的高效输出，空载的非耗能与短接时的电子安全保护则是三个重要的硬状态，交变与逆变轻松的转换，体积更加小巧，特别适合于便携移动场合的焊接。
文档编号B23K9/10GK101229603SQ20081004688
公开日2008年7月30日 申请日期2008年2月14日 优先权日2008年2月14日
发明者杨云柳 申请人:杨云柳