[發明專利]一種直流弧焊機

無效

• 申請號: 200910054203.8
• 申請日: 2009-06-30
• 公開（公告）號: CN101934416A
• 公開（公告）日: 2011-01-05
• 發明（設計）人: 于乾波
• 申請（專利權）人: 上海滬工電焊機制造有限公司
• 主分類號: B23K9/00
• 分類號: B23K9/00;B23K9/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及直流電弧機及其電源，尤其是涉及到使用附加直流引弧電壓來提直流弧焊機的功率因數和減少體積重量的技術方案。

背景技術

直流弧焊機是由直流弧焊電源和焊鉗等焊接附屬設備等部分組成。通常直流弧焊機也稱直流孤焊電源。現有直流弧焊電源有：直流弧焊發電機、弧焊整流器、晶閘管弧焊整流器和逆變弧焊電源等四類型，其中硅弧焊整流器和晶閘管弧焊整流器都需要有一個工頻弧焊整流變壓器，它們的初級與交流市電相連接，次級與整流或可控整流器件相連接。硅弧焊整流器輸出電流的調節多采用磁放大器原理進行調節。

晶閘管弧焊整流器是采用控制相位的方法進行調節。硅弧焊整流器和晶閘管整流器都有單相和三相兩種類型，單相采用單相全波或單相橋式整流或可控整流電路，三相采用三相橋式或帶平衡電抗器的六相半波(也稱帶衡電抗器雙向星形)整流或可控整流電路。由于弧焊時引弧電壓要比弧焊電壓高得多，為了減小整流變壓器體積和重量，減少整流變壓器的用銅量和用鐵量、提高變壓器的變壓比和功率因數，可以采用附加直流引弧電壓的方法。

現有增加附加直流引弧電壓的方法是采用在整流變壓器上增加一組次級引弧交流繞組，通過整流器整流獲得直流電壓之后再在直流輸出端加限流電阻來限止引弧電源的最大電流數值。它存著兩個缺點：1)要在整流變壓器上增加一組次級引弧繞組。2)要加大功率限流電阻，不但浪費電能，更會影響整流設備的散熱問題，是否可以不在整流變壓器上增加次級引弧繞組和不用耗能的限流電阻來解決引弧所需的引弧電源的限流的問題呢？同一發明人應用橋全可控整流電路和橋半可控整流電路兩項發明專利可以解決晶閘管弧焊電源的引弧電源無電阻限流和弧焊電流的調節問題，并在北京研發出次級主整流電路是三相全控橋的ZX5-J系列既節電又減材的晶閘管弧焊機，鑒定結論：填補國內外空白，具有世界先進水平，現已連續生產十多年，但它還是要在整流變壓器中增加3組引弧整流繞組。對次級主整流電路是帶平衡電抗器六相半波的.ZX5弧焊機來說還要增加6個次級引弧繞組和6個晶間管就顯得不太經濟，因此，至今尚未開發這類電路的ZX5-J產品。是否可從既不用增加引弧繞組，也不用晶閘管控制代替引弧電流大功率限流電阻，來獲得比弧焊電壓更高的引弧電源呢？同一發明人在三相直流弧焊機實用新型專利(zL?95216870.7)增設計使用6個交流電容和12個二極管，使用串聯交流電容限流的六相半波整流引弧電源，用于帶平衡電抗器六相半波晶閘管的ZX5型焊機；和使用4個電容和8個二極管的倍壓引弧電源，用于三相全控橋晶閘管的ZX5型焊機。本發明就是要提供更簡單、更經濟實用的電容倍壓整流引弧電源。把它使用在現有的硅整流直流弧焊機和晶閘管直流弧焊機上，使它們都能達到電路更簡單、我本更低、使用更可靠論節電減材的目。

發明內容

本發明是用現有各類直流引弧機內部的工頻整流變壓器上現有的次級繞組上的交流電壓，通過2個電容和4個整流器件組成的倍壓整流電路來獲得所需的引弧直流電壓。由于電容倍壓整流電流既能輸出高于整流電路的電壓，又能限止最大輸出電流(決定于倍壓電容容量大小、倍壓電路和濾波電路)，因此，能同時解決引弧電源既不需要在整流變壓器上增加次級引弧繞組，又不要限流電阻，也不用引弧晶閘管的問題，它能使現有各種帶直流引弧電源的直流弧焊機的結構大為簡化，它能使現有各種不帶直流引弧電源的直流弧焊機提高功率因數和變壓比，達到節電減材的目的，符合國家提出節能減排國策，很值得在國內外廣泛推廣使用。

由于實施本發明可以利用原制造直流弧焊機的設備和工藝。因此，可以很方便對現有各類直流弧焊機生產的節電減材改造，生產帶有倍壓引弧電源的直流弧焊機。為盡快在國內外推廣和使用本發明的電容倍壓整流引弧的直流弧焊機。可在原傳統型號的名稱內增加“J”字，即節電減材的意思。如ZPG1-500J、ZXG.400J等硅整流直流弧焊機和ZX5.250J、ZX5-400J、ZX5。630J等晶閘管整流直流弧焊機。

目前國內外生產的各類工頻硅整流直流弧焊機和晶閘管整流直流弧焊機本來就有很大市場，應用本發明的新一代直流弧焊機很快就可替代傳統的直流弧焊機，因此本發明一定能

產生很大的經濟效益和很大的社會效益。

本發明的直流弧焊機是由整流或可控整流電路獲得直流弧焊時所需的直流弧焊電壓和功率，由電容和整流器件組成的倍壓電路獲得所需的所需的直流引弧電壓，直流弧焊機中的直流引弧電壓和直流弧焊電壓由同一整流變壓器的同一次級繞組提供交流電壓，引弧直流電壓是通過2個電容和4個二極管組成的倍壓電路獲得的，而弧焊電壓是通過硅整流電路，或者晶閘管整流電路獲得的。