[實(shí)用新型]電焊機(jī)引弧裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200920071804.5
• 申請(qǐng)日: 2009-05-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201380355Y
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-01-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐歡
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海滬工電焊機(jī)制造有限公司
• 主分類號(hào): B23K9/06
• 分類號(hào): B23K9/06
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種電焊機(jī)引弧裝置，尤其涉及一種電焊機(jī)高頻引弧裝置。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)高頻高壓引弧裝置引弧電路會(huì)對(duì)焊機(jī)產(chǎn)生非常嚴(yán)重的干擾，分析如下：在弧焊電源中有兩種起弧方式：一種是接觸起弧，一種是非接觸起弧。前者的起弧電流比后者大得多，起弧時(shí)對(duì)焊機(jī)的干擾較小；但是在某些場(chǎng)合，只能要求用非接觸起弧。如坦克上的反射透鏡，火箭發(fā)動(dòng)機(jī)等精密器件的焊接，由于工件很薄，通常厚度為0.1～0.5mm，若讓鎢極與工件接觸，會(huì)引起薄工件的燒傷，鎢極燒損以及焊縫夾鎢等缺陷。

所述非接觸起弧又分為目前現(xiàn)有的高頻高壓起弧和高壓脈沖起弧兩種方式，傳統(tǒng)的引弧裝置為高頻高壓引弧，利用工頻變壓器將電網(wǎng)電壓升壓來(lái)獲得高壓，起弧時(shí)干擾特別大，經(jīng)常損壞逆變功率器件或控制板上的CMOS電路，使系統(tǒng)工作極不穩(wěn)定。

例如，逆變直流氬弧焊機(jī)是高頻開(kāi)關(guān)焊接電源，從開(kāi)關(guān)電源原理可知：在開(kāi)關(guān)變壓器的初、次級(jí)是一周期方波，例如，以快速可控硅為逆變功率器件，采用PFM調(diào)制，開(kāi)關(guān)頻率可達(dá)4-5Hz，以MOS場(chǎng)效應(yīng)管或IGBT為逆變功率器件，采用PWM調(diào)制，開(kāi)關(guān)頻可達(dá)20-50kHz，根據(jù)周期信號(hào)的傅立葉級(jí)數(shù)理論，此方波包含了頻率分量nW，這就決定了它含有大量高頻諧波，如果不對(duì)這些諧波加以抑制，它們就會(huì)以傳導(dǎo)的方式進(jìn)入電網(wǎng)或以輻射的形式發(fā)射出去，形成干擾。另外，由于開(kāi)關(guān)管的感性負(fù)載，相當(dāng)于電感與開(kāi)關(guān)管串聯(lián)，在開(kāi)關(guān)管快速開(kāi)關(guān)時(shí)，電感上產(chǎn)生很高的尖峰電壓，這種尖峰電壓不僅對(duì)開(kāi)關(guān)管起破壞作用，也可形成大量諧波，同樣會(huì)形成傳導(dǎo)干擾和輻射干擾。由于開(kāi)關(guān)電源初、次級(jí)及匝間存在大量分布電容，系統(tǒng)中器件與機(jī)殼之間，以及導(dǎo)線間也存在寄生電容，此電容在開(kāi)關(guān)狀態(tài)突然充放電，也是一種干擾源。由此可見(jiàn)，高頻開(kāi)關(guān)電源本身就存在著干擾。

如圖1所示，高頻高壓引弧電路直接采用電網(wǎng)電壓升壓，并經(jīng)耦合而達(dá)到引弧的目的，這種電路會(huì)對(duì)焊機(jī)造成很大的干擾。由于直接從網(wǎng)壓升壓、耦合來(lái)使焊機(jī)起弧，一方面由于能量比較強(qiáng)，焊機(jī)很容易起弧，另一方面，起弧時(shí)，又會(huì)將高壓經(jīng)變壓器B1、B2耦合回送給電網(wǎng)，使380V的電網(wǎng)電壓瞬時(shí)可達(dá)到420V以上，這樣會(huì)造成兩種后果，其一是加在逆變功率元件上的直流高壓會(huì)急劇上升，可能超過(guò)功率元件的耐壓而損壞功率元件，使逆變失敗，其二是控制電路的工作電壓瞬時(shí)上升，破壞CMOS集成電路，導(dǎo)致系統(tǒng)工作不穩(wěn)定。另外，這種電路起弧時(shí)有很多高頻成分，可能形成輻射干擾。當(dāng)然，傳導(dǎo)干擾和輻射干擾相比較，傳導(dǎo)干擾要強(qiáng)得多。因此，在抑制干擾時(shí)主要考慮傳導(dǎo)干擾。下面都是針對(duì)傳導(dǎo)干擾進(jìn)行討論的。對(duì)上述干擾，可以在高頻變壓器次級(jí)加LC濾波器，但效果并不顯著。因此，在高頻引弧電路的設(shè)計(jì)中，既要考慮使焊機(jī)容易起弧，又要盡量減少對(duì)焊機(jī)的干擾，這樣整個(gè)系統(tǒng)才能穩(wěn)定地工作，即一種新型的克服上述缺陷的高頻引弧裝置的發(fā)明勢(shì)在必行。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)背景技術(shù)中所涉及的問(wèn)題，即在傳統(tǒng)高頻引弧電路的設(shè)計(jì)中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)兩種后果，其一是加在逆變功率元件上的直流高壓會(huì)急劇上升，可能超過(guò)功率元件的耐壓而損壞功率元件，使逆變失敗，其二是控制電路的工作電壓瞬時(shí)上升，破壞CMOS集成電路，導(dǎo)致系統(tǒng)工作不穩(wěn)定。

為克服上述缺陷，本實(shí)用新型采用了一種新的技術(shù)方案，一種電焊機(jī)引弧裝置，其包括鎢極、高頻變壓器、耦合變壓器、電源變壓器、開(kāi)關(guān)管及火花塞，所述引弧裝置采用非接觸型的高壓脈沖起弧方式；所述高壓脈沖起弧方式由高壓脈沖起弧電路實(shí)現(xiàn)，所述高壓脈沖起弧電路中的電壓經(jīng)電源變壓器的一組次級(jí)電壓經(jīng)整流、開(kāi)關(guān)管變換后輸入高頻變壓器；所述起弧電壓的提高通過(guò)調(diào)整火花塞的氣隙來(lái)實(shí)現(xiàn)；所述待焊接工件與鎢極之間的距離不大于5毫米，且同時(shí)保持將鎢極磨尖；所述耦合變壓器可為HT箔式耦合隔離變壓器；所述開(kāi)關(guān)管采用陶瓷氣體放電管；所述高壓脈沖起弧電路可設(shè)置于PCB電路板上。

本實(shí)用新型的有益效果是：可以很方便地控制高頻強(qiáng)度，減少對(duì)焊機(jī)的干擾，同時(shí)又能使焊機(jī)很輕松地起弧，大大提高了焊機(jī)工作的可靠性，而且裝置整體結(jié)構(gòu)合理，抗干擾能力強(qiáng)，安裝過(guò)程簡(jiǎn)單方便，減低了成本。

附圖說(shuō)明

通過(guò)以下對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例結(jié)合其附圖的描述，可以進(jìn)一步理解其實(shí)用新型的目的、具體結(jié)構(gòu)特征和優(yōu)點(diǎn)。其中，附圖為：

圖1為背景技術(shù)中所述的高頻高壓引弧電路的原理示意圖。

圖2為實(shí)用新型高壓脈沖引弧電路的原理示意圖。

圖3為大功率晶體管BUY71(T1)的驅(qū)動(dòng)電路示意圖。

具體實(shí)施方式