CN2223165Y

CN2223165Y - 交直流氩弧焊控制机

Info

Publication number: CN2223165Y
Application number: CN 95214823
Authority: CN
Inventors: 罗林初
Original assignee: Guangzhou Research Institute of Non Ferrous Metals
Current assignee: Guangzhou Research Institute of Non Ferrous Metals
Priority date: 1995-06-14
Filing date: 1995-06-14
Publication date: 1996-03-27
Anticipated expiration: 2005-06-14

Abstract

一种交直流氩弧焊控制机，可与一台同容量的交流弧焊机结合，将交流弧焊变换为直流氩弧焊或交流氩弧焊，利用由二极管、铁芯线圈构成的裂相式平波电抗器，可防止负载电流随电源电压呈正弦波状态，而是呈类方波，在直流焊时起平波作用，在交流普通焊时，有利于稳定电弧，利用了电抗器的反电势，促进了两个半周负载电流的平衡。

Description

交直流氩弧焊控制机

本实用新型是一种交直流氩弧焊控制机，具体涉及到将一台同容量的交流弧焊机的交流输出变换成为直流氩弧焊所需求的直流输出或交流氩弧焊所需要的交流输出。

目前，将普通交流弧焊机的交流输出变换成为氩弧焊所需求的直流输出或交流输出装置中，都采用电容和二极管并接的方式接入输出回路中，以使两半周的输出电流保持平衡，由于电容的成本较高，实际选用的电容量有限，至使这种控制装置的电流调节特性差。

本实用新型的目的在于提供一种电流调节性较好的将弧焊机的交流输出变换为氩弧焊所需求的直流输出或交流输出的交直流氩弧焊控制机。

本实用新型是这样实现的：交直流氩弧焊控制机是由两个可控硅KP₁、KP₂组成的可控硅控制电路、高频稳弧器组成，控制机内有两个与外接交流弧焊机的输出相连接的接点A、B和交直流转换开关K，其特征在于控制机的负载输出回路上设置由二极管和铁芯线圈串接构成的裂相式平波电抗器，利用电抗器的贮能作用，使输出负载电流达到平衡。

图1为控制机主回路在直流输出状态的原理图。

图2为控制机主回路在交流输出状态的原理图。

图3为增加可控硅控制电路的控制机主回路在交流输出状态的原理图。

图4、图5分别为另一实施例的控制机主回路在直流输出和交流输出状态的原理图。

交直流氩弧焊控制机是由两个可控硅KP₁、KP₂组成的可控硅控制电路、高频电容C₆、高频电感L构成的高频稳弧器所组成，控制机内有两个与外接交流弧焊变压器B输出相连接的接点A、B和多触点的交直流转换开关K，可控硅KP₁的阳极通过第一接点A接入另一可控硅KP₂的阴极，二极管D₆、铁芯线圈L₁构成第一裂相式平波电抗器，二极管D₇、铁芯线圈L₂构成第二裂相式平波电抗器，铁芯线圈L₁、L₂的一端与第二接点B相接，L₁的另一端与D₆的正极相连，L₂的另一端与D₇的负极相接，可控硅KP₁的阴极回路通过交直流转换开关K第一组交直流触点的直流开关触点与第一裂相式平波电抗器中的二极管D₆的负极连接，另一可控硅KP₂的阳极回路通过交直流转换开关K第二组交直流触点的直流开关触点与第二裂相式平波电抗器中的二极管D₇的负极连接，KP₁的阴极和KP₂的正极作为负载输出端，从图1看出，交流弧焊变压器B的输出电压是直接经过由KP₁、KP₂、D₆、D₇所组成的单相半控桥整流后，经铁芯线圈L₁、 L₂直接接到输出端的。控制机的输出端还可加伏的直流附加电源，如果控制机工作于普通弧状态，它就是一台带有附加直流电源的硅整流焊机。因为它有裂相式平波电抗器平波，又有较高附加电压提供空载电压，再加上交流弧焊机本身所具有的陡降外特性，其输出直流弧电流十分平稳，调节弧焊变压器的输出或调节可控硅开放角，都可以调节控制机的输出。

如果用作直流氩弧焊，利用可控硅控制电路来控制可控硅的开放角调节输出电流，可达到在宽广的范围下调节负载电流，为了防止接触起弧对焊枪钨极的污染，采用高频引弧，附加电源经平波电容C₁、限流电阻₇，再通过转换开关K的第三组交直流触点的直流开关触点加到控制机输出端，可大大提高引弧的成功率，并且在可控硅具有极小开放角时，输出电弧仍有极高的稳定度。

如果控制机工作于交流普通焊或交流氩弧焊状态，则首先将开关K置于“交流”位置，原理路如图2所示。第一组交直流开关触点的交流触点与第二组交直流开关触点的直流触点相接，第二组交直流开关触点的交流触点与第一组交直流开关触点的直流触点相接。第一、二裂相式平波电抗器并接在控制机输出回路，二极管D₆、D₇取向是使流过绕组L₂的电流产生的磁通方向与弧电流从工件流向焊枪时流经平波电抗器L₁时产生的磁通方向相同，由于流过电感的电流不能突变，如果正负两个半周流过的电流相同，它可以防止电流随电源电压呈正弦波状态，而是呈类方波状态，输出的电流是类方波，这样，在直流普通弧焊或直流氩弧焊时，就起着平波作用(与串入主回路的电感相同)，在交流普通焊时，普方波取代正弦波，大大有利于电弧的稳定与焊接时飞溅的减少。如果正负两个半周流过的电流不同，它将产生一个电抗电压，将电流大的那半周电流减少，将电流小的那半周电流增加，促进两个半周电流平衡，这在交流氩弧焊时，大大有利于“直流分量”的消除，增强阴极破碎效果。

直流氩弧焊与交流氩弧焊的可控硅控制电路相同，如图3所示。控制机的两个接点A、B之间接有二极管D₁、电阻、二极管D₂构成的串联线性调节回路，可控硅KP₁(KP₂)的阴极上接有二个并接的充电电容C₁、C₂(C₃、C₄)，两个充电电容C₁、C₂(C₃、C₄)之间接有电阻R₁(R₂)，电阻R₁(R₂)的一端接二极管D₁(D₂)，另一端接触发二极管D₄(D₃)，触发二极管D₄(D₃)的另一端接可控硅KP₁(KP₂)的阴极。线性调节回路中的电阻是由两个可调电位器R_T1、R_T2和电阻R₃、R₄串联而成，可调电位器R_T2上并接有一个二极管D₅，线性调节度大大提高，调节、控制电路简单，稳定可靠，由于D₅的作用，还可减少正半周波(电流从工件流向焊枪)电流，以加强负半周阴极破碎作用，可获得较为理想的熔池表面的清洗效果。

为了升高主回路电压，扩大线性移相范围，在串联线性调节回路中串联了一个控制绕组Y，以缩短可控硅KP₁、KP₂的触发时间，移相角度可达150°左右，B₃、B₄、C₅、C₆构成高频引弧器，输出脉冲功率高。

在交流氩弧焊运行条件下，由于电弧电路中钨极与工件发射电子的能力不同，使得由工件流向钨极的电流较从钨极流向工件的电流为大，为了更有效地调节弧电流，其中一个裂相式平波电抗器的二极管两端设置有在交流状态下可将该二极管短路的第四组交直流开关触点。图5中，电流从工件流向钨极时的负载回路上的裂相式平波电抗器的二极管D₆由交流开关触点短路，当电流从工件流向钨极时，电流只能流经L₁，此时电抗较大，限制了这一电流，当电流从钨极流向工件时，电流可同时经L₁、L₂，此时一方面使电抗变小，加大了这一电流，另一方面使L₁被去磁，增大了电流从工件流向钨极时L₁所呈现的电抗，减小了从工件流向钨极的电流，从而使正负半波电流更加超于平衡。

本实用新型由于采用裂相式平波电抗器，在交流变换为直流时，起着平波作用，在交流普通弧焊变为交流氩弧焊时，将输出的正弦波变换为普方波，稳定了电弧，利用电抗器的贮能作用，使两个半周的输出电流达到平衡。

Claims

1、一种交直流氩弧焊控制机，是由可控硅控制电路、高频稳弧器、交直流转换开关K组成，控制机内有两个与外接交流弧焊机的输出相连接的两个接点A、B，其特征在于控制机的负载输出回路上设置由二极管和铁芯线圈串接构成的裂相式平波电抗器。

2、如权利要求1所述的交直流氩弧焊控制机，其特征在于可控硅控制电路中的可控硅KP₁的阳极通过第一接点A接入另一可控硅KP₂的阴极，二极管D₆、铁芯线圈L₁构成第一裂相式平波电抗器，二极管D₇、铁芯线图L₂构成第二裂相式平波电抗器，铁芯线圈L₁、L₂的一端与第二接点B相连，另一端与二极管D₆、D₇相连。

3、如权利要求2所述的交直流氩弧焊控制机，其特征在于可控硅KP₁的阴极回路通过转换开关K的第一组交直流触点的直流开关触点接入第一裂相式平波电抗器中的二极管D₆的负极，另一可控硅KP₂的阳极回路通过转换开关K第二组交直流触点的直流开关触点接入第二裂相式平波电抗器的二极管的正极。

4、如权利要求3所述的交直流氩弧焊控制机，其特征在于接点A、B之间的输入电压直接经过由KP₁、KP₂、D₆、D₇所组成的单相半控桥整流后，经铁芯线圈L₁、L₂直接接到负载输出端。

5、如权利要求4所述的交直流氩弧焊控制机，其特征在于控制机的负载输出端加有直流附加电源。

6、如权利要求4所述的交直流氩弧焊控制机，其特征在于第一组交直流开关触点的交流触点接入第二组交直流开关触点的直流触点，第二组交直流开关触点的交流触点接入第一组交直流开关触点的直流触点，交流状态下，第一、二裂相式平波电抗器并接在控制机输出回路上。

7、如权利要求3或6所述的交直流氩弧焊控制机，其特征在于两极管D₆、D₇的取向是使流过L₂的电流产生的磁通方向与弧电流从工件流向焊枪时流经L₁产生的磁通方向相同。

8、如权利要求3或6所述的交直流氩弧焊控制机，其特征在于可控硅控制电路中，接点A、B之间接有二极管D₁、电阻、二极管D₂构成的串联线性调节回路，两可控硅KP₁、KP₂的阴极上都接有二个并接的充电电容，二个并接的充电电容之间接有电阻，电阻的一端接线性调回路中的二极管，另一端接触发二极管，触发二极管的另一端接可控硅的阴极。

9、如权利要求8所述的交直流氩弧焊控制机，其特征在于线性调节回路中的电阻是由两个可调电位器R_T1、R_T2和电阻R₃、R₄串联而成，可调电位器R_T2上并接有一个二极管D₅，线性调节回路中串接有一个可增大移相角度的控制绕组。

10、如权利要求1、2、3、4、5或6所述的交直流氩弧焊控制机，其特征在于其中一个裂相式平波电抗器的二极管的两端设置有在交流状态下可将该二极管短路的第四组交直流开关触点。