CN203091934U - 蓄电池交流220v双供电逆变直流手弧焊机 - Google Patents
蓄电池交流220v双供电逆变直流手弧焊机 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及蓄电池交流220V双供电逆变直流手弧焊机，它包括场效应管推挽式直交变换器、全桥整流器一、场效应管全桥直交变换器、直交变换器控制器、交直输入转换开关、全桥整流器二、全桥直交变换器、全波整流器和交直变换控制器，场效应管推挽式变换器由多组场效应管推挽电路和高频升压变压器构成，全桥直交变换器由IGBT全桥直交变换器、隔直电容和高频降压变压器构成。它可以利用两组100AH/12V蓄电池做为电源，可满足焊接电流和焊接时间要求，不会使蓄电池放电电流过大，不会影响蓄电池使用寿命。它解决了大型农机、工程机械在野外作业时应急焊补维修的难题，采用机动车自身的100AH/12V以上二组蓄电池串联供电，实现手工电弧焊。
Description
技术领域
本实用新型涉及电焊机，具体涉及一种直流手弧焊机。
背景技术
大型农机、工程机械等野外作业机械在野外作业时如果发生开焊需要及时进行应急焊补维修，否则既会影响正常作业，也容易使故障扩大甚至发生事故。而野外一般没有交流电源，即使携带有交流电焊机也无法使用，携带一台交流发电机也会增大设备的负重。野外现场唯一可以利用的电源就是设备上自带的两组100AH/12V蓄电池，而普通直流焊机使用这两组蓄电池做为电源根本无法进行焊接。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种可以利用两组100AH/12V蓄电池做为电源、可满足焊接要求的蓄电池交流220V双供电逆变直流手弧焊机。
本实用新型的技术解决方案是：它包括场效应管推挽式直交变换器、全桥整流器一、场效应管全桥直交变换器、直交变换器控制器、交直输入转换开关、全桥整流器二、全桥直交变换器、全波整流器和交直变换控制器，场效应管推挽式变换器由多组场效应管推挽电路和高频升压变压器构成，电焊机的直流输入正端子与高频升压变压器一次侧的中心抽头相连，高频升压变压器一次侧的两端点分别与每组场效应管推挽电路的两个场效应管的漏极分别相连，两个场效应管的源极分别与电焊机的直流输入负端子相连，两个场效应管的栅极分别通过栅极电阻与直交变换器控制器相连、分别通过栅源极电阻与电焊机的直流输入负端子相连；全桥整流器一的两个交流输入端分别与高频升压变压器二次侧的两端相连、两个直流输出端分别与场效应管全桥直交变换器的两个直流输入端相连，场效应管全桥直交变换器4个场效应管的栅极分别通过栅极电阻与直交变换器控制器相连，场效应管全桥直交变换器的两个交流输出端分别与交直输入转换开关的两个逆变输入端相连，交直输入转换开关的两个交流输入端上分别连接有交流输入端子，全桥整流器二的两个交流输入端分别与交直输入转换开关两个输出端相连；全桥直交变换器由IGBT（绝缘栅双极型晶体管）全桥直交变换器、隔直电容和高频降压变压器构成，全桥整流器二的直流输出正端与IGBT全桥直交变换器的直流输入正端相连、直流输出负端与IGBT全桥直交变换器的直流输入负端相连，IGBT全桥直交变换器4个IGBT的栅极分别与交直变换控制器相连，IGBT全桥直交变换器第一交流输出端与隔直电容的一端相连，隔直电容的另一端和IGBT全桥直交变换器第二交流输出端分别与高频降压变压器一次侧的两端相连；全波整流器第一组整流管的阳极和第二组整流管的阳极分别与高频降压变压器二次侧的两个端点相连，全波整流器第一组整流管的阴极和第二组整流管的阴极分别与电焊机的直流输出正端子相连，电焊机的直流输出负端子与高频降压变压器二次侧的中心抽头相连。
本实用新型的技术效果是：它可以利用两组100AH/12V蓄电池做为电源，可满足焊接电流和焊接时间要求，不会使蓄电池放电电流过大，不会影响蓄电池使用寿命。它还可以采用交流220供电，可实现一机两用。它解决了大型农机、工程机械在野外作业时应急焊补维修的难题，采用机动车自身的100AH/12V以上二组蓄电池串联供电，实现手工电弧焊。它体积小，重量轻，方便携带和使用，适合车载。
附图说明
图1为本实用新型实施例原理框图；
图2为本实用新型实施例电路原理简图；
图3为本实用新型实施例电路原理详图。
具体实施方式
如图1、图2、图3所示，它包括场效应管推挽式直交变换器、全桥整流器一、场效应管全桥直交变换器、直交变换器控制器、交直输入转换开关、全桥整流器二、全桥直交变换器、全波整流器和交直变换控制器，场效应管推挽式变换器由多组场效应管推挽电路和高频升压变压器T1构成，电焊机的直流输入正端子与高频升压变压器T1一次侧的中心抽头相连，高频升压变压器T1一次侧的两端点分别与每组场效应管推挽电路的两个场效应管Q5、场效应管Q6的漏极分别相连，场效应管Q5、场效应管Q6的源极分别与电焊机的直流输入负端子相连，场效应管Q5、场效应管Q6的栅极分别通过栅极电阻R7、栅极电阻R9与直交变换器控制器相连、分别通过栅源极电阻R6、栅源极电阻R8与电焊机的直流输入负端子相连；全桥整流器一的两个交流输入端分别与高频升压变压器T1二次侧的两端相连、两个直流输出端分别与场效应管全桥直交变换器的两个直流输入端相连，场效应管全桥直交变换器4个场效应管Q1、场效应管Q2、场效应管Q3、场效应管Q4的栅极分别通过栅极电阻R2、栅极电阻R3、栅极电阻R4、栅极电阻R5与直交变换器控制器相连，场效应管全桥直交变换器的两个交流输出端分别与交直输入转换开关S2的两个逆变输入端相连，交直输入转换开关S2的两个交流输入端上分别连接有交流输入端子，全桥整流器二的两个交流输入端分别与交直输入转换开关S2两个输出端相连；全桥直交变换器由IGBT（绝缘栅双极型晶体管）全桥直交变换器、隔直电容C5和高频降压变压器T2构成，全桥整流器二的直流输出正端与IGBT全桥直交变换器的直流输入正端相连、直流输出负端与IGBT全桥直交变换器的直流输入负端相连，IGBT全桥直交变换器4个IGBT的栅极分别与交直变换控制器相连，IGBT全桥直交变换器第一交流输出端与隔直电容C5的一端相连，隔直电容C5的另一端和IGBT全桥直交变换器第二交流输出端分别与高频降压变压器T2一次侧的两端相连；全波整流器第一组整流管整流管VD2-1、整流管VD3-1、整流管VD4-1的阳极和第二组整流管整流管VD2-2、整流管VD3-2、整流管VD4-2的阳极分别与高频降压变压器T2二次侧的两个端点相连，全波整流器第一组整流管整流管VD2-1、整流管VD3-1、整流管VD4-1的阴极和第二组整流管整流管VD2-2、整流管VD3-2、整流管VD4-2的阴极分别与电焊机的直流输出正端子相连，电焊机的直流输出负端子与高频降压变压器T2二次侧的中心抽头相连。
电焊机直流输入正端子与直交变换器控制器的电源输入端之间通过电源开关S1相连。电焊机的直流输入正端子和直流输入负端子之间并联有电容C1、电容C2和电容C3。高频升压变压器T1一次侧的两端点之间并连有由电组R1 和电容C4相串连构成的阻容电路。全桥整流器一两个直流输出端之间并连有滤波电容C5。场效应管全桥直交变换器的两个交流输出端之间并连有电阻R6。交直输入转换开关S2两个输出端与全桥整流器二的两个交流输入端之间设有双刀开关S3并分别串连有电感线圈L1和电感线圈L2。全桥整流器二的正输出端上串连有电阻R1，电阻R1上并连有保护继电器K1常开触点，保护继电器K1线圈与交直变换控制器相连，全桥直交变换器的直流输入正端和全桥整流器二的负输出端之间并连有电阻R2和滤波电容C1。全桥整流器二的直流输出负端与IGBT全桥直交变换器的直流输入负端之间设有电流互感器T3，电流互感器T3二次侧的两端分别与交直变换控制器相连。
全桥直交变换器各IGBT的发射极和集电极之间分别并联有由电阻R5和电容C1、电阻R6和电容C4、电阻R3和电容C3、电阻R4和电容C2相串连构成的阻容保护电路。全波整流器第一组整流管整流管VD2-1、整流管VD3-1、整流管VD4-1的阳极和阴极之间、第二组整流管整流管VD2-2、整流管VD3-2、整流管VD4-2的阳极和阴极之间分别并连有由电阻R7和电容C7、电阻R8和电容C6相串连构成的阻容保护电路。全波整流器第一组整流管整流管VD2-1、整流管VD3-1、整流管VD4-1的阴极和第二组整流管整流管VD2-2、整流管VD3-2、整流管VD4-2的阴极与电焊机直流输出正端子之间串连有电感线圈L3。电焊机的直流输出正端子和直流输出负端子分别通过电容C13和电容C14与电焊机的接地点之间相连。直流输出负端子回路上设有与交直变换控制器相连的分流器SH，全波整流器的正输出端与交直变换控制器的电压信号输入端相连。交直变换控制器上连接有指示灯HL1、电流显示屏SX和电流设定电位器RP1。
场效应管推挽式直交变换器包括有四组相并联的场效应管推挽电路，场效应管可采用大规格的磁芯二个单元并联，相应MOSFET也要用120A/100V，快恢复也要用80A/100V。
场效应管推挽式直交变换器、全桥整流器一、场效应管全桥直交变换器、直交变换器控制器、交直输入转换开关、全桥整流器二、全桥直交变换器、全波整流器和交直变换控制器分别安装在电焊机壳体内，直流输入正端子、直流输入负端子、直流输出正端子、直流输出负端子、交直输入转换开关S2、电源开关S1、指示灯HL1、电流显示屏SX和电流设定电位器RP1分别安装在电焊机壳体面板上。
场效应管推挽式直交变换器、全桥整流器一、场效应管全桥直交变换器采用3KW DC24V转换AC220V。全桥直交变换器中采用了四个40A/600V IGBT，高频变压器采用纳晶材料。
工作原理：
1、当使用蓄电池时
先将24V直流电逆变成220V交流电。再将220V交流电整流成310V左右直流电，采用PWM（脉宽调制）技术，将其转换为高频交流电，再通过高频变压器降压和整流、滤波，变换成符合焊接工艺要求的焊接电源。
2、当使用交流220V时
先将单相220V的交流电整流成310V左右直流电，采用PWM（脉宽调制）技术，将其转换为高频交流电，再通过高频变压器降压和整流、滤波，变换成符合焊接工艺要求的焊接电源。
该机使用24V蓄电池供电。主要用于大型野外作业农机、工程机械的野外应急维修。该机具有以下特点:
● 结构简单，使用、维修方便，性能可靠。
● 引弧容易，电弧稳定，飞溅小。
● 体积小，重量轻。
● 它可以使用多种不同牌号，直径在Ф1.5～3.2mm的焊条。
● 数显表显示，使电流显示更加直观。
● 省去了在野外无市电的苦恼。
● 为了保护蓄电池本焊机设置了蓄电池欠压、过压保护。当蓄电池电压低于18.5V或高于28.5V时焊机停止工作。从而保护了蓄电池。
● 由于要保护蓄电池的安全，所以本焊机的负载持续率较低。
● 具有双电源功能，既能使用蓄电池，又能使用交流220V
● 焊接电流在30A-120A之间可调，能使用ф3.2焊条连续焊接3根以上。
主要性能指标：
Claims (10)
1.蓄电池交流220V双供电逆变直流手弧焊机，其特征在于：它包括场效应管推挽式直交变换器、全桥整流器一、场效应管全桥直交变换器、直交变换器控制器、交直输入转换开关、全桥整流器二、全桥直交变换器、全波整流器和交直变换控制器，场效应管推挽式变换器由多组场效应管推挽电路和高频升压变压器构成，电焊机的直流输入正端子与高频升压变压器一次侧的中心抽头相连，高频升压变压器一次侧的两端点分别与每组场效应管推挽电路的两个场效应管的漏极分别相连，两个场效应管的源极分别与电焊机的直流输入负端子相连，两个场效应管的栅极分别通过栅极电阻与直交变换器控制器相连、分别通过栅源极电阻与电焊机的直流输入负端子相连；全桥整流器一的两个交流输入端分别与高频升压变压器二次侧的两端相连、两个直流输出端分别与场效应管全桥直交变换器的两个直流输入端相连，场效应管全桥直交变换器4个场效应管的栅极分别通过栅极电阻与直交变换器控制器相连，场效应管全桥直交变换器的两个交流输出端分别与交直输入转换开关的两个逆变输入端相连，交直输入转换开关的两个交流输入端上分别连接有交流输入端子，全桥整流器二的两个交流输入端分别与交直输入转换开关两个输出端相连；全桥直交变换器由IGBT全桥直交变换器、隔直电容和高频降压变压器构成，全桥整流器二的直流输出正端与IGBT全桥直交变换器的直流输入正端相连、直流输出负端与IGBT全桥直交变换器的直流输入负端相连，IGBT全桥直交变换器4个IGBT的栅极分别与交直变换控制器相连，IGBT全桥直交变换器第一交流输出端与隔直电容的一端相连，隔直电容的另一端和IGBT全桥直交变换器第二交流输出端分别与高频降压变压器一次侧的两端相连；全波整流器第一组整流管的阳极和第二组整流管的阳极分别与高频降压变压器二次侧的两个端点相连，全波整流器第一组整流管的阴极和第二组整流管的阴极分别与电焊机的直流输出正端子相连，电焊机的直流输出负端子与高频降压变压器二次侧的中心抽头相连。
2.如权利要求1所述的蓄电池交流220V双供电逆变直流手弧焊机， 其特征在于所述电焊机直流输入正端子与直交变换器控制器的电源输入端之间通过电源开关S1相连。
3.如权利要求1所述的蓄电池交流220V双供电逆变直流手弧焊机， 其特征在于所述电焊机的直流输入正端子和直流输入负端子之间并联有电容C1、电容C2和电容C3；高频升压变压器T1一次侧的两端点之间并连有由电组R1 和电容C4相串连构成的阻容电路。
4.如权利要求1所述的蓄电池交流220V双供电逆变直流手弧焊机， 其特征在于所述场效应管推挽式直交变换器包括有四组相并联的场效应管推挽电路。
5.如权利要求1所述的蓄电池交流220V双供电逆变直流手弧焊机， 其特征在于所述全桥整流器一两个直流输出端之间并连有滤波电容C5；场效应管全桥直交变换器的两个交流输出端之间并连有电阻R6。
6.如权利要求1所述的蓄电池交流220V双供电逆变直流手弧焊机， 其特征在于所述交直输入转换开关S2两个输出端与全桥整流器二的两个交流输入端之间设有双刀开关S3并分别串连有电感线圈L1和电感线圈L2。
7.如权利要求1所述的蓄电池交流220V双供电逆变直流手弧焊机， 其特征在于所述全桥整流器二的正输出端上串连有电阻R1，电阻R1上并连有保护继电器K1常开触点，保护继电器K1线圈与交直变换控制器相连，全桥直交变换器的直流输入正端和全桥整流器二的负输出端之间并连有电阻R2和滤波电容C1；全桥整流器二的直流输出负端与IGBT全桥直交变换器的直流输入负端之间设有电流互感器T3，电流互感器T3二次侧的两端分别与交直变换控制器相连。
8.如权利要求1所述的蓄电池交流220V双供电逆变直流手弧焊机， 其特征在于所述全桥直交变换器各IGBT的发射极和集电极之间分别并联有由电阻R5和电容C1、电阻R6和电容C4、电阻R3和电容C3、电阻R4和电容C2相串连构成的阻容保护电路。
9.如权利要求1所述的蓄电池交流220V双供电逆变直流手弧焊机， 其特征在于所述全波整流器第一组整流管整流管VD2-1、整流管VD3-1、整流管VD4-1的阳极和阴极之间、第二组整流管整流管VD2-2、整流管VD3-2、整流管VD4-2的阳极和阴极之间分别并连有由电阻R7和电容C7、电阻R8和电容C6相串连构成的阻容保护电路；全波整流器第一组整流管整流管VD2-1、整流管VD3-1、整流管VD4-1的阴极和第二组整流管整流管VD2-2、整流管VD3-2、整流管VD4-2的阴极与电焊机直流输出正端子之间串连有电感线圈L3。
10.如权利要求1所述的蓄电池交流220V双供电逆变直流手弧焊机， 其特征在于所述电焊机的直流输出正端子和直流输出负端子分别通过电容C13和电容C14与电焊机的接地点之间相连；直流输出负端子回路上设有与交直变换控制器相连的分流器SH，全波整流器的正输出端与交直变换控制器的电压信号输入端相连。
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