CN209110360U - 一种微弧火花焊机发生器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种微弧火花焊机发生器，包括顺次连接的滤波电路、整流电路和脉冲发生电路。所述滤波电路包括差模滤波电路和共模滤波电路，所述差模滤波电路、共模滤波电路和整流电路顺次连接，或者所述共模滤波电路、差模滤波电路和整流电路顺次连接。所述整流滤波电路采用全桥滤波电路。本实用新型中的引弧电路不仅起弧容易，而且对外界产生的干扰小；此外，本实用新型中通过差模滤波电路和共模滤波电路进行滤波，能够有效滤除电流中的杂波。

Description

一种微弧火花焊机发生器

技术领域

本实用新型涉及焊接设备技术领域，特别是涉及一种微弧火花焊机发生器。

背景技术

电火花沉积是一种脉冲微弧焊接过程，将电容存储的电能在电极与基极之间瞬间高频释放，通过火花放电作用将导电材料熔渗进金属基体表层，形成合金化的表面沉积层，从而使基体的物理性能、化学性能和力学性能得到显著改善。电火花沉积工艺是一种低应力、低变形的表面微焊接强化工艺，可延长设备的使用寿命，减少资源消耗，具有很高的节能环保意义，得到的沉积层强化性能( 包括硬度、耐磨性和抗氧化性等) 显著提高。电火花沉积工艺操作简单，生产成本低，而且对基体的热输入很小，故不会导致基体的变形，在工业中的应用日益广泛． 脉冲电源直接影响到电火花沉积加工工艺的各项指标，如加工速度、加工精度、表面粗糙度、沉积层综合性能等。近年来，国内外一些专家和学者对电火花沉积电源进行了进一步的研究和改进，在阳极端改用了旋转电极。改进的电火花沉积电源热输入量集中，热影响区小，由于瞬间形成高温达近万度以上，可形成高熔点的复合强化层。

但改进的电火花沉积电源仍存在放电电压不能连续调节、电极与工件短路时可控硅不能有效关断等问题，严重影响了沉积效果。此外，目前的引弧电路在引弧时产生的高频放电会对焊机的控制器或者其他电器元件产生干扰和破坏，因此需要将引弧电路进行隔离或屏蔽。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种微弧火花焊机发生器，对外界干扰小。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种微弧火花焊机发生器，包括顺次连接的滤波电路、整流电路和脉冲发生电路，所述脉冲发生电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第一二极管、第二二极管、可控硅、第一变压器和第二变压器，所述第一电阻的第一端与整流电路的第一输出端连接，所述第一电阻的第二端与第一变压器的第一输入端连接，所述第一电容的第一端与第一电阻的第二端连接，所述第一电容的第二端与整流电路的第二输出端连接，所述第二电阻的第一端与第一电阻的第二端连接，所述第二电阻的第二段与第一二极管的阴极连接，所述第一二极管的阳极经第二电容与整流电路的第二输出端连接，所述第三电阻与第二电容并联，所述可控硅的阴极与整流电路的第二输出端连接，所述可控硅的控制极与第一二极管的阳极连接，所述可控硅的阳极与第一变压器的第二输入端连接，所述第二二极管的阳极与可控硅的阴极连接，所述第二二极管的阴极与可控硅的阳极连接，所述第一变压器的第一输出端经第三电容与第二变压器的第一输入端连接，所述第一变压器的第二输出端与第二变压器的第二输入端连接。

优选的，所述滤波电路包括差模滤波电路和共模滤波电路，所述差模滤波电路、共模滤波电路和整流电路顺次连接。

优选的，所述滤波电路包括差模滤波电路和共模滤波电路，所述共模滤波电路、差模滤波电路和整流电路顺次连接。

优选的，所述差模滤波电路包括第一差模电感、第二差模电感和第四电容，所述第一差模电感与第二差模电感并联，所述第一差模电感的第一端作为差模滤波电路的第一输入端，所述第二差模电感的第一端作为差模滤波电路的第二输入端，所述第一差模电感的第二端作为差模滤波电路的第一输出端，所述第二差模电感的第二端作为差模滤波电路的第二输出端，所述第四电容的第一端与第一差模电感的第二端连接，所述第四电容的第二端与第二差模电感的第二端连接。

优选的，所述共模滤波电路包括共模电感、第五电容和第六电容，所述共模电感的第一输入端作为共模滤波电路的第一输入端，所述共模电感的第二输入端作为共模滤波电路的第二输入端，所述共模电感的第一输出端作为共模滤波电路的第一输出端，所述共模电感的第二输出端作为共模滤波电路的第二输出端，所述第五电容的第一端与共模滤波电路的第一输入端连接，所述第五电容的第二端接地，所述第六电容的第一端与共模电感的第二输入端连接，所述第六电容的第二端接地。

优选的，所述整流电路包括第三二极管、第四二极管、第五二极管和第六二极管，所述第三二极管的阴极与第四二极管的阳极连接，所述第三二极管的阳极与第五二极管的阳极连接，所述第五二极管的阴极与第六二极管的阳极连接，所述第四二极管的阴极与第六二极管的阴极连接，所述第三二极管与第四二极管的连接点作为整流电路的第一输入端，所述第三二极管与第五二极管的连接点作为整流电路的第一输出端，所述第五二极管与第六二极管的连接点作为整流电路的第二输入端，所述第四二极管与第六二极管的连接点作为整流电路的第二输出端。

本实用新型的有益效果是：本实用新型中的引弧电路不仅起弧容易，而且对外界产生的干扰小；此外，本实用新型中通过差模滤波电路和共模滤波电路进行滤波，能够有效滤除电流中的杂波。

附图说明

图1为本实用新型的一种电路框图；

图2为本实用新型的一种电路图。

具体实施方式

下面将结合实施例，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参阅图1-2，本实施例提供了一种微弧火花焊机发生器：

如图1所示，一种微弧火花焊机发生器，包括顺次连接的滤波电路、整流电路和脉冲发生电路。所述滤波电路包括差模滤波电路和共模滤波电路，所述差模滤波电路、共模滤波电路和整流电路顺次连接，或者所述共模滤波电路、差模滤波电路和整流电路顺次连接。所述整流滤波电路采用全桥滤波电路。

如图2所示，所述脉冲发生电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第一二极管D1、第二二极管D2、可控硅Q1、第一变压器T1和第二变压器T2，所述差模滤波电路包括第一差模电感L1、第二差模电感L1和第四电容C4，所述共模滤波电路包括共模电感L3、第五电容C5和第六电容C6，所述整流电路包括第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5和第六二极管D6。

所述第一差模电感L1的第一端与电源的第一输出端连接，所述第一差模电感L1的第二端与第四电容C4的第一端连接。所述第二差模电感L1的第一端与电源的第二输出端连接，所述第二差模电感L1的第二端与第四电容C4的第二端连接。所述共模电感L3的第一输入端与第一差模电感L1的第二端连接，所述共模电感L3的第二输入端与第二差模电感L1的第二端连接，所述第五电容C5的第一端与共模滤波电路的第一输入端连接，所述第五电容C5的第二端接地，所述第六电容C6的第一端与共模电感L3的第二输入端连接，所述第六电容C6的第二端接地。

所述第三二极管D3的阴极与第四二极管D4的阳极连接，所述第三二极管D3的阳极与第五二极管D5的阳极连接，所述第五二极管D5的阴极与第六二极管D6的阳极连接，所述第四二极管D4的阴极与第六二极管D6的阴极连接，所述第三二极管D3与第四二极管D4的连接点与共模电感L3的第一输出端连接，所述第五二极管D5与第六二极管D6的连接点与共模电感L3的第二输出端连接。

所述第一电阻R1的第一端与第三二极管D3和第五二极管D5的连接点连接，所述第一电阻R1的第二端与第一变压器T1的第一输入端连接，所述第一电容C1的第一端与第一电阻R1的第二端连接，所述第一电容C1的第二端与第四二极管D4和第六二极管D6的连接点连接，所述第二电阻R2的第一端与第一电阻R1的第二端连接，所述第二电阻R2的第二段与第一二极管D1的阴极连接，所述第一二极管D1的阳极经第二电容C2与整流电路的第二输出端连接，所述第三电阻R3与第二电容C2并联，所述可控硅Q1的阴极与整流电路的第二输出端连接，所述可控硅Q1的控制极与第一二极管D1的阳极连接，所述可控硅Q1的阳极与第一变压器T1的第二输入端连接，所述第二二极管D2的阳极与可控硅Q1的阴极连接，所述第二二极管D2的阴极与可控硅Q1的阳极连接，所述第一变压器T1的第一输出端经第三电容C3与第二变压器T2的第一输入端连接，所述第一变压器T1的第二输出端与第二变压器T2的第二输入端连接。

本实施例中，第一变压器T1为中频升压变压器，第二变压器T2为高频耦合变压器；所述脉冲发生电路中，第一变压器T1的左边为中频脉冲产生电路，中频脉冲产生电路用于将整流电路输出的电流变换成中频脉冲；右边为高频脉冲产生电路，高频脉冲产生电路用于在中频脉冲的作用下输出高频脉冲。

整流电路输出的电流经第一电阻R1对第一电容C1进行充电，当充电电压达到第一二极管D1的击穿电压时，可控硅Q1迅速导通，第一电容C1与第一变压器T1的原边电感发生电磁振荡。当流过可控硅Q1的正向震荡电流小于其维持电流时，可控硅Q1关断。因此，在第一变压器T1的原边电感上形成一个完整的脉冲电压。此时，由于可控硅Q1关断，整流电路输出的电流再次对第一电容C1进行充电，然后按照上述过程循环进行，从而在第一变压器T1的原边电感上得到幅值为第一二极管D1的击穿电压的中频脉冲，其频率和宽度主要由第一二极管D1的击穿电感、第一变压器T1的原边电感、第一电容C1和第一电阻R1等决定。

第一变压器T1对中频脉冲进行升压，通过第二变压器T2的原边电感对第三电容C3进行充电，第二变压器T2及其原边电容构成火花放电器，当第三电容C3的充电电压达到火花放电器的放电电压时进行火花放电。火花放电器的空气间隙接近电性短路状态，第三电容C3通过火花间隙与第二变压器T2发生能量交换，从而在回路中形成高频的电磁振荡，然后经第二变压器T2耦合即可输出高频脉冲，其频率主要由第三电容C3和第二变压器T2的原边电容决定。

本实施例中使用中频升压器取代传统的工频升压变压器，使其体积、重量、损耗等显著下降，而且电网电压对其影响小、引弧速度块、引弧可靠性高。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种微弧火花焊机发生器，包括顺次连接的滤波电路、整流电路和脉冲发生电路，其特征在于，所述脉冲发生电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第一二极管、第二二极管、可控硅、第一变压器和第二变压器，所述第一电阻的第一端与整流电路的第一输出端连接，所述第一电阻的第二端与第一变压器的第一输入端连接，所述第一电容的第一端与第一电阻的第二端连接，所述第一电容的第二端与整流电路的第二输出端连接，所述第二电阻的第一端与第一电阻的第二端连接，所述第二电阻的第二段与第一二极管的阴极连接，所述第一二极管的阳极经第二电容与整流电路的第二输出端连接，所述第三电阻与第二电容并联，所述可控硅的阴极与整流电路的第二输出端连接，所述可控硅的控制极与第一二极管的阳极连接，所述可控硅的阳极与第一变压器的第二输入端连接，所述第二二极管的阳极与可控硅的阴极连接，所述第二二极管的阴极与可控硅的阳极连接，所述第一变压器的第一输出端经第三电容与第二变压器的第一输入端连接，所述第一变压器的第二输出端与第二变压器的第二输入端连接。

2.根据权利要求1所述的一种微弧火花焊机发生器，其特征在于，所述滤波电路包括差模滤波电路和共模滤波电路，所述差模滤波电路、共模滤波电路和整流电路顺次连接。

3.根据权利要求1所述的一种微弧火花焊机发生器，其特征在于，所述滤波电路包括差模滤波电路和共模滤波电路，所述共模滤波电路、差模滤波电路和整流电路顺次连接。

4.根据权利要求2或3所述的一种微弧火花焊机发生器，其特征在于，所述差模滤波电路包括第一差模电感、第二差模电感和第四电容，所述第一差模电感与第二差模电感并联，所述第一差模电感的第一端作为差模滤波电路的第一输入端，所述第二差模电感的第一端作为差模滤波电路的第二输入端，所述第一差模电感的第二端作为差模滤波电路的第一输出端，所述第二差模电感的第二端作为差模滤波电路的第二输出端，所述第四电容的第一端与第一差模电感的第二端连接，所述第四电容的第二端与第二差模电感的第二端连接。

5.根据权利要求2或3所述的一种微弧火花焊机发生器，其特征在于，所述共模滤波电路包括共模电感、第五电容和第六电容，所述共模电感的第一输入端作为共模滤波电路的第一输入端，所述共模电感的第二输入端作为共模滤波电路的第二输入端，所述共模电感的第一输出端作为共模滤波电路的第一输出端，所述共模电感的第二输出端作为共模滤波电路的第二输出端，所述第五电容的第一端与共模滤波电路的第一输入端连接，所述第五电容的第二端接地，所述第六电容的第一端与共模电感的第二输入端连接，所述第六电容的第二端接地。

6.根据权利要求1所述的一种微弧火花焊机发生器，其特征在于，所述整流电路包括第三二极管、第四二极管、第五二极管和第六二极管，所述第三二极管的阴极与第四二极管的阳极连接，所述第三二极管的阳极与第五二极管的阳极连接，所述第五二极管的阴极与第六二极管的阳极连接，所述第四二极管的阴极与第六二极管的阴极连接，所述第三二极管与第四二极管的连接点作为整流电路的第一输入端，所述第三二极管与第五二极管的连接点作为整流电路的第一输出端，所述第五二极管与第六二极管的连接点作为整流电路的第二输入端，所述第四二极管与第六二极管的连接点作为整流电路的第二输出端。