CN202741914U - 中频逆变直流焊接电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种中频逆变直流焊接电源，包括焊接控制器、中频逆变器、中频变压器和整流器，中频逆变器的输入端与三相交流电源连接，焊接控制器与中频逆变器的驱动端连接，中频逆变器的输出端与中频变压器的输入端连接，中频变压器的输出端通过整流器与焊接机的电极轮组件连接。本实用新型的中频逆变直流焊接电源不仅能节省能量、改善功率因素，而且可靠性高且适应性强。

Description

中频逆变直流焊接电源

技术领域

本实用新型涉及金属桶类高速自动电阻缝焊技术领域，尤其涉及一种中频逆变直流焊接电源。

背景技术

随着近年来航空航天、汽车车辆、轨道交通、轻工家电等领域快速发展，工业产品在其材料、结构及应用领域不断更新发展，对产品加工质量、效率要求不断提高，因此提高电阻焊接质量、效率，采用电阻焊接新方法、新工艺等装备，是国内焊接专家致力研究的课题。

尤其是在金属桶类的焊接领域，工件多为环形，焊接时采用环形搭接熔焊，并且焊接时工件需要承受一定的压力。为了满足此类的焊接要求，传统的钢桶缝焊接电源基本上是采用交流工频焊接变压器或次级整流焊接变压器。然而，由于传统的钢桶焊接电源在焊接过程中不够稳定、体积大且功率因素低，因而，导致焊接质量低且渗漏现象严重，从而使得操作工人的劳动强度大且生产效益低。故，传统的钢桶缝焊接电源远远达不到包装行业对钢桶的缝焊接的质量、生产效益及人性化的要求。

因此，有必要提供一种新型焊接电源来克服上述缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种不仅能节省能量、改善功率因素，而且可靠性高且适应性强的中频逆变直流焊接电源。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种中频逆变直流焊接电源，包括焊接控制器、中频逆变器、中频变压器和整流器，中频逆变器的输入端与三相交流电源连接，中频逆变器的驱动端与焊接控制器连接，中频逆变器的输出端与中频变压器的输入端连接，中频变压器的输出端通过整流器与焊接机的电极轮组件连接。

优选地，中频逆变器由依次连接的整流电路、滤波电路和逆变电路构成，整流电路的输入端与三相交流电源连接，整流电路的驱动端和逆变电路的驱动端均与焊接控制器连接，逆变电路的输出端与中频变压器的输入端连接。

优选地，中频逆变器的整流电路由三组串联的两只整流二极管并联构成。

优选地，中频逆变器的滤波电路由电容和电阻并联构成。

优选地，中频逆变器的逆变电路由两组串联的两只功率开关器件并联构成。

优选地，功率开关器件为绝缘栅双极型晶体管。

优选地，焊接控制器包括依次连接的触摸屏、可编程逻辑控制器和可控硅驱动板，可控硅驱动板的输出端与整流电路的驱动端和逆变电路的驱动端连接。

优选地，整流器由连接在中频变压器的次级回路中的两个整流二极管构成。

与现有技术相比，本实用新型中频逆变直流焊接电源具有如下优点：

第一，焊接变压器频率由50/60Hz提升至1000Hz，变压器次级回路中的整流二极管把电能转为直流电源供给焊接使用，这样可以大大改善次级回路感抗系数值，从而将生产成本降至最低，因而应用广泛，体积小而输出能量大。

第二，可减少电能的消耗，节能30%以上，适用于焊接厚的工件和高传导性的金属。

第三，功率因素达90-95%，做有用功多，无用功少，从而改善功率因素，降低生产成本。

第四，在张开面积很大的二次回路中可减少干扰，而且焊接电流为直流，当二次绕组中有感应／具磁性的材料时，不会影响焊接。

第五，中频逆变直流焊接电源采用三相电源并可储存能量，从而使供电设备的负载平衡。

第六，能量有一部分被逆变器储存再供给负载，取代了直接从电网给负载供电的方式，从而对电网的波动及压降的适应性更强。

第七，具有更为精确、快速的电流控制，焊接过程更为可靠。

第八，中频系统通常较传统技术更为可靠，可以避免导致基于可控硅系统对电网做成的谐波干扰，产生损害。

第九，逆变式电阻焊机在我国近年来得到较快的发展，因它具有焊接时间短，热效率高、节能、焊接质量好，不易产生飞溅。

通过以下的描述并结合附图，本实用新型将变得更加清晰，这些附图用于解释本实用新型的实施例。

附图说明

图1为本实用新型中频逆变直流焊接电源的结构示意图。

图2图1所示中频逆变直流焊接电源的中频逆变器、中频变压器和整流器连接的详细电路图。

图3为本实用新型中频逆变直流焊接电源的中频变压器安装在焊接机上的结构示意图。

具体实施方式

现在参考附图描述本实用新型的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。

参考图1-2，本实施例的中频逆变直流焊接电源包括焊接控制器10、中频逆变器11、中频变压器12和整流器13。其中，焊接控制器10由依次连接的触摸屏101、可编程逻辑控制器102和可控硅驱动板103构成。中频逆变器11由依次连接的整流电路111、滤波电路112和逆变电路113构成。

具体地，中频逆变器11的整流电路111包括6只整流二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6。其中，二极管D1和二极管D2串联为第一二极管组，二极管D3和二极管D4串联为第二二极管组，二极管D5和二极管D6串联为第三二极管组，第一二极管组、第二二极管组和第三二极管组并联构成整流电路111。中频逆变器11的滤波电路112由电容C和电阻R并联构成。中频逆变器11的逆变电路113包括4个功率开关器件IGBT1、IGBT2、IGBT3和IGBT4。其中，功率开关器件IGBT1和功率开关器件IGBT2串联为第一功率开关器件组，功率开关器件IGBT3和功率开关器件IGBT4串联为第二功率开关器件组，第一功率开关器件组和第二功率开关器件组并联构成逆变电路113。这里的功率开关器件均为绝缘栅双极型晶体管。连接时，整流电路111的第一二极管组、第二二极管组、第三二极管组的输入端分别与三相交流电源的三个输出端L1、L2和L3连接。整流电路111的第一二极管组、第二二极管组、第三二极管组的驱动端a与焊接控制器10的可控硅驱动板103的输出端连接。逆变电路113的驱动端b也与焊接控制器10的可控硅驱动板103的输出端连接。

中频变压器12的初级线圈的两端分别与中频逆变器11的逆变电路103的第一功率开关器件组和第二功率开关器件组连接。整流器13由两个整流二极管D7和D8构成。整流器13的两个整流二极管D7和D8分别连接在中频变压器12的次级线圈的两端上。

工作时， 380V、50HZ的三相交流电先经过中频逆变器11的整流电路111和滤波电路112进行整流和滤波变换成波纹率低的直流电，再经中频逆变器11的逆变电路113逆变成中频方波电供给中频变压器12，经过中频变压器12降压后再通过整流器13整流成脉动较小的直流电供给焊接用。

参考图3，电焊机包括机身20，机身20上设有主机滑道21，上电极轮22和下电极轮23分别设于主机滑道21的两侧。经过整流器13整流的中频变压器12的次级线圈出头通过导电滑轮块（未图示）与上电极轮22和下电极轮23连接，从而将中频变压器12的电流引向被焊工件。

以上结合最佳实施例对本实用新型进行了描述，但本实用新型并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本实用新型的本质进行的修改、等效组合。

Claims (8)

1.一种中频逆变直流焊接电源，其特征在于，包括焊接控制器、中频逆变器、中频变压器和整流器，中频逆变器的输入端与三相交流电源连接，中频逆变器的驱动端与焊接控制器连接，中频逆变器的输出端与中频变压器的输入端连接，中频变压器的输出端通过整流器与焊接机的电极轮组件连接。

2.如权利要求1所述的中频逆变直流焊接电源，其特征在于：中频逆变器由依次连接的整流电路、滤波电路和逆变电路构成，整流电路的输入端与三相交流电源连接，整流电路的驱动端和逆变电路的驱动端均与焊接控制器连接，逆变电路的输出端与中频变压器的输入端连接。

3.如权利要求2所述的中频逆变直流焊接电源，其特征在于：中频逆变器的整流电路由三组串联的两只整流二极管并联构成。

4.如权利要求2所述的中频逆变直流焊接电源，其特征在于：中频逆变器的滤波电路由电容和电阻并联构成。

5.如权利要求2所述的中频逆变直流焊接电源，其特征在于：中频逆变器的逆变电路由两组串联的两只功率开关器件并联构成。

6.如权利要求5所述的中频逆变直流焊接电源，其特征在于：功率开关器件为绝缘栅双极型晶体管。

7.如权利要求2所述的中频逆变直流焊接电源，其特征在于：焊接控制器包括依次连接的触摸屏、可编程逻辑控制器和可控硅驱动板，可控硅驱动板的输出端与整流电路的驱动端和逆变电路的驱动端连接。

8.如权利要求1所述的中频逆变直流焊接电源，其特征在于：整流器由连接在中频变压器的次级回路中的两个整流二极管构成。

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