[發明專利]一種大功率逆變交直流兩用弧焊電源電路和裝置及使用方法

在審

• 申請號: 202211221635.5
• 申請日: 2022-10-08
• 公開（公告）號: CN115533267A
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發明（設計）人: 畢學松;閻昊;王占超;高文國;薄濤;李偌楠
• 申請（專利權）人: 唐山開元焊接自動化技術研究所有限公司;唐山開元自動焊接裝備有限公司
• 主分類號: B23K9/10
• 分類號: B23K9/10;B23K9/095
• 代理公司: 唐山順誠專利事務所(普通合伙) 13106
• 代理人: 趙方知

本發明涉及一種大功率逆變交直流兩用弧焊電源電路和裝置及使用方法，屬于焊接電源技術領域。技術方案是：逆變器電路（2）包含依次連接的一次整流模塊（201）、一次逆變模塊（202）、主變壓器模塊（203）、二次整流模塊（204）、濾波模塊（205）和二次逆變模塊（206），三相380V電源通過接觸器模塊（1）和一次整流模塊（201）輸入端相連，通過整個逆變器電路（2）之后，輸出到焊槍（9）和母材（8）。本發明可避免長時間工作內部硬件溫度過高引起的“過熱停機”現象，焊接時焊接電流大，起弧容易，不易斷弧和粘絲，焊縫熔深大成形美觀。

技術領域

本發明涉及一種大功率逆變交直流兩用弧焊電源電路和裝置及使用方法，屬于焊接電源技術領域。

背景技術

埋弧焊是一種常見的焊接方法，具有生產效率高、焊接質量好、弧光及煙塵少等特點，在鋼結構、橋梁、船舶、壓力容器等行業廣泛應用。埋弧焊電源功率大，電路比較復雜，信號控制難度大，且由于電源結構方面原因，容易引起電源內部散熱不理想，大電流長時間工作會造成電源穩定性變差，電源的動特性和靜特性不理想，尤其是交流焊接時，對電源的輸出功率控制要求較高，否則電弧穩定性變差，進而影響焊接質量。目前弧焊電源主要存在問題包含：采用單一回路電源功率不足，長時間使用容易過熱停機，而采用并聯回路電源容易不均流、焊接電流不穩定，影響焊縫成形，出現起弧困難、斷弧、小電壓焊接爆斷、焊縫成形不美觀、熔深不足等問題。

為解決上述問題，相關機構和人員進行了大量工作。例如：中國專利CN107052527B，名稱為“一種大功率SiC埋弧焊接電源”的專利，將SiC功率開關管應用到埋弧焊接電源中，通過提升逆變頻率提升焊接質量；中國專利CN112290528A，名稱“一種數字電源并聯的均流方法”，采用區分主從機、主機協同控制的手段方式，解決并聯回路均流問題；中國專利CN210677283U，名稱為“一種大功率的逆變式多功能弧焊電源電路及裝置”的專利，通過合理設置電源內部結構，例如墻面板設置通風板、側面板前端設置通風口和背面板設置風扇等方式，改善冷卻效果，提高散熱效果。但是，上述已有技術不能徹底解決散熱問題，不能實現大功率輸出情況下的穩定焊接，長時間工作內部硬件溫度過高會引起“過熱停機”現象，仍然存在焊接電流不穩定、起弧困難、易斷弧和粘絲問題，影響焊縫美觀。

發明內容

本發明的目的是提供一種大功率逆變交直流兩用弧焊電源電路和裝置及使用方法，采用雙回路并聯電路，并配合軟件均流算法，實現大功率輸出情況下的穩定焊接，電源裝置風道布局合理，并合理分配電源裝置內部各個硬件安裝位置，散熱效果大幅提升，可避免長時間工作內部硬件溫度過高引起的“過熱停機”現象，焊接時焊接電流大，起弧容易，不易斷弧和粘絲，焊縫熔深大，成形美觀，解決已有技術存在的上述技術問題。

本發明的技術方案是：

一種大功率逆變交直流兩用弧焊電源電路，包含接觸器模塊、逆變器電路、控制電路開關、控制電路、第一電流互感器、第二電流互感器、焊槍和母材，其中逆變器電路包含依次連接的一次整流模塊、一次逆變模塊、主變壓器模塊、二次整流模塊、濾波模塊和二次逆變模塊，三相380V電源通過接觸器模塊和一次整流模塊輸入端相連，通過整個逆變器電路之后，輸出到焊槍和母材；三相380V電源通過控制電路開關連接控制電路，控制電路包含主控板、控制變壓器、電源板、一次驅動模塊、二次驅動模塊、風扇、控制器接口和控制顯示模塊；其中控制變壓器輸入端與控制電路開關相連，控制變壓器輸出端分別與接觸器模塊、風扇和電源板輸入連接，提供電源；電源板輸出端分別與主控板、一次驅動模塊和二次驅動模塊連接，提供控制電源；主控板通過一次驅動模塊與一次逆變模塊相連，通過二次驅動模塊與二次逆變模塊相連；第一電流互感器、第二電流互感器、母材和焊槍分別與主控板相連，將電流信號和電壓信號傳輸給主控板；風扇，控制器接口和控制顯示模塊分別與主控板相連。