CN203933371U - 一种用于拉弧式螺柱焊机的整流滤波电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于拉弧式螺柱焊机的整流滤波电路，其包括依次连接的三相整流电路和直流滤波电路，所述的三相整流电路将三相交流电转变为直流，输入直流滤波电路进行滤波，所述的三相整流电路的前端设有EMI滤波电路，所述的EMI滤波电路的组成包括电容采用三角形连接的第一LC滤波器、电容采用星形连接的第二LC滤波器，所述第二LC滤波器的电感为共模电感，所述第一LC滤波器与第二LC滤波器之间的线路上采用三角形接法连接有三个压敏电阻。本实用新型不仅可以抑制来自电网的干扰对逆变电源本身的侵害，而且可以抑制逆变电源向电网反馈的干扰，防干扰可靠性高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于拉弧式螺柱焊机的整流滤波电路，属于螺柱焊机技术领域。
背景技术
螺柱焊接就是将金属螺柱或类似的其他金属紧固件(栓、钉等)垂直焊接到另一工件(一般为板件)上去的焊接方法，螺柱焊接可以省去钻孔攻丝代替螺纹连接或铆接，己广泛地应用于汽车、造船、机车、航空等行业。
己知的螺柱焊机有两大类，一类是电容作为焊接动力的储能式螺柱焊机，它的优点是可以用小电流如220V照明电，将电能快速储藏于电容器中(J＝CV2/2，J为能量焦耳，C为电容量F，V为储能电压)，然后通过控制系统和焊枪借助于螺柱自身的小凸点产生尖端放电，形成瞬间数千安培甚至上万安培的电弧，使螺柱和母材之间的金属迅速熔化，并在焊枪的弹压力下将两者连接在一起，形成焊接接头，焊接过程仅l～3毫秒，不会引起金属氧化变色，不会变形，但是由于熔化层非常浅，仅0.1mm，只适合于母材厚度不超过3mm并不受承载负荷的仪表、家电、装饰品、橱柜不锈钢制品的螺柱焊接。另一类是变压器作为焊接动力的拉弧式螺柱焊机，它以弧焊整流器作为电源进行焊接，它的优点是可以在厚度超过3mm的板材上焊接8mm以上的承载型螺柱，这类焊机的电弧是通过焊枪将螺柱与母材短路并迅速提升而形成，所以焊接的电流比普通药皮焊条电弧焊要大得多(A＝D×100，D为螺柱直径)一般只要数百安培到数千安培。
由于拉弧式螺柱焊机主要应用于建筑钢结构焊接剪力钉(栓钉)、高速铁路预埋件、大型桥梁、机械等重大项目，特别在钢结构工地上压型板穿透焊接剪力钉任务大、工程急，每天起一层楼，焊机使用率高，有的工地临时拉电源线，各种其他焊机、吊车之间产生相互干扰，使电源电压不够稳定，而螺柱焊在几秒内焊接功率在100KW以上，电压的不稳定因素很容易损坏焊机。
经检索发现，中国实用新型专利CN201320145982.4公开了一种多功能数字熔化极电焊机，其在三相整流电路的前端设置有EMI防干扰电路，所述的EMI防干扰电路由共模电感和三相滤波电容构成，虽然可以有效滤除电网中的干扰，但在共地用电情况复杂，电压不平衡对焊机电源的冲击更大；并且螺柱焊机的焊机功率大，对电网的冲击也大，上述结构的EMI防干扰电路不能完全解决拉弧式螺柱焊机的恶劣工作环境产生的干扰问题。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的是提供一种用于拉弧式螺柱焊机的整流滤波电路，实现双向抗干扰，以满足拉弧式螺柱焊机在复杂用电环境下的工作要求。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种用于拉弧式螺柱焊机的整流滤波电路，包括依次连接的三相整流电路和直流滤波电路，所述的三相整流电路将三相交流电转变为直流，输入直流滤波电路进行滤波，其特征在于：所述的三相整流电路的前端设有EMI滤波电路，所述的EMI滤波电路的组成包括电容采用三角形连接的第一LC滤波器，所述第一LC滤波器的电感为差模电感、电容采用星形连接的第二LC滤波器，所述第二LC滤波器的电感为共模电感，所述第一LC滤波器与第二LC滤波器之间的线路上采用三角形接法连接有三个压敏电阻。
本实用新型还具有如下进一步的改进：
1、所述的直流滤波电路依次包括滤波放电电阻、两个串联的接地电容、无源滤波器、并联的若干无极性高频电容，所述的无源滤波器接在直流的正极端，由并联的电感、二极管、电容构成，所述的二极管为反向并联连接。
2、所述的三个压敏电阻分别并接在第一LC滤波器的三个电容两端。
3、所述的第二LC滤波器中的电容接地。
4、所述的三相整流电路为三相桥式整流电路。
本实用新型通过在三相整流电路的前端设置EMI滤波电路，具有了抑制共模干扰和差模干扰作用，不仅可以抑制来自电网的干扰对逆变电源本身的侵害，而且可以抑制逆变电源向电网反馈的干扰；此外，EMI滤波电路中加入了压敏电阻器，可代替瞬态抑制二极管、防雷击放电管、齐纳二极管对外部环境的电压浪涌、雷击、外界辐射抑制作用，防干扰可靠性高。此外，为了适应拉弧式螺柱焊机的瞬间电流高的特性，本实用新型所涉直流滤波电路中采用若干并联的无极性高频电容，并在整流桥后增设带电感的无源滤波器，从而能够向逆变电路输出更稳定的直流电，可进一步确保焊机更安全、可靠地运行。
附图说明
图1是本实用新型提供的一种用于拉弧式螺柱焊机的整流滤波电路的电路原理图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1所示，本实用新型提供的一种用于拉弧式螺柱焊机的整流滤波电路，包括依次连接的EMI滤波电路、三相整流电路VD1和直流滤波电路，交流电经EMI滤波电路滤波后送入三相整流电路VD1进行整流变换，输出的直流再由直流滤波电路进行滤波，获得平稳的直流电，供给焊机。所述的EMI滤波电路的组成包括：电容采用三角形连接的第一LC滤波器(由电感LA、LB、LC，电容C31、C32、C33构成，电感LA、LB、LC分别接在A、B、C三相进线上，LA、LB、LC是差模电感，电容C31、C32、C33分别接在AB相之间，BC相之间、AC相之间)、电容采用星形连接的第二LC滤波器(电感LD，电容C34、C35、C36，电感LD为三相共模电感，电容C34、C35、C36均为接地电容)，第一LC滤波器与第二LC滤波器之间的线路上采用三角形接法连接有三个压敏电阻R1、R2、R3，三个压敏电阻R1、R2、R3分别并接在第一LC滤波器的三个电容C31、C32、C33两端，具体来说，压敏电阻R1接在电容C31两端，压敏电阻R2接在电容C32两端，压敏电阻R3接在电容C33两端。
三相电ABC通过电源开关后进行EMI滤波，EMI滤波有抑制共模干扰和差模干扰作用，不仅可以抑制来自电网的干扰对逆变电源本身的侵害，而且可以抑制逆变电源向电网反馈的干扰，另增加了压敏电阻器。压敏电阻器是一种具有瞬态电压抑制功能的元件，可代替瞬态抑制二极管、防雷击放电管、齐纳二极管对外部环境的电压浪涌、雷击、外界辐射抑制作用。电感LA、LB、LC的电感量选择范围为100mH～700mH；则电容C31、C32、C33的电容量可取1μF～10μF，电压在1200V以上；电容C34、C35、C36取0.1μF～0.47μF，其电压在2KV以上；LD为共模电感，压敏电阻R1、R2、R3采用峰值电流10KA以上，电压800V～1000V的压敏电阻。
EMI滤波后三相电源进入三相桥式整流电路(三相整流电路)，三相桥式整流电路将三相交流电变为直流电，其电压是交流电的1.4倍多，再通过直流滤波电路对直流电进行滤波。所述的直流滤波电路依次包括滤波放电电阻R4(滤波放电电阻功率3W～10W、阻值50KΩ～100KΩ)，两个串联的接地电容C1、C2(接地电容的电压2KV以上，电容量0.1μF～0.47μF)，无源滤波器，并联的2个无极性高频电容C3、C4(无极性高频电容C3、C4的电压为1200V以上，可多个并联，电容量为10μF～20μF，并联后总容量在40μF～150μF)，无源滤波器接在直流的正极端，由并联的电感L1(L1电感量5mH～50mH)、二极管D9、电容C12构成，二极管D9为反向并联接连接。由于螺柱焊时瞬间电流高，于是本实施例中采用无极性高频电容。也可用电解电容450V、1000～3300μF串联，加充电缓冲电路实现。
本实施例所采用的三相整流电路属于现有技术范畴，本实用新型也不涉及对三相整流电路的改造，因此实施例中没有对三相整流电路进行详细说明，图中仅以框图形式予以体现，但不影响本领域技术人员再现本实用新型方案。
最后有必要在此说明的是：上述内容只用于对本实用新型的技术方案作进一步详细说明，不能理解为对本实用新型保护范围的限制，本领域的技术人员根据本实用新型的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种用于拉弧式螺柱焊机的整流滤波电路，包括依次连接的三相整流电路和直流滤波电路，所述的三相整流电路将三相交流电转变为直流，输入直流滤波电路进行滤波，其特征在于：所述的三相整流电路的前端设有EMI滤波电路，所述的EMI滤波电路的组成包括电容采用三角形连接的第一LC滤波器，所述第一LC滤波器的电感为差模电感；电容采用星形连接的第二LC滤波器，所述第二LC滤波器的电感为共模电感，所述第一LC滤波器与第二LC滤波器之间的线路上采用三角形接法连接有三个压敏电阻。
2.根据权利要求1所述的用于拉弧式螺柱焊机的整流滤波电路，其特征在于：所述的直流滤波电路依次包括滤波放电电阻、两个串联的接地电容、无源滤波器、并联的若干无极性高频电容，所述的无源滤波器接在直流的正极端，由并联的电感、二极管、电容构成，所述二极管为反向并联连接。
3.根据权利要求1所述的用于拉弧式螺柱焊机的整流滤波电路，其特征在于：所述的三个压敏电阻分别并接在第一LC滤波器的三个电容两端。
4.根据权利要求1所述的用于拉弧式螺柱焊机的整流滤波电路，其特征在于：所述的第二LC滤波器中的电容接地。
5.根据权利要求1所述的用于拉弧式螺柱焊机的整流滤波电路，其特征在于：所述的三相整流电路为三相桥式整流电路。
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