CN2286440Y - 一种逆变三用焊机的控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种逆变三用焊机的控制电路,具体地说,就是在全桥逆变前级增加一斩波恒流环节,逆变电流通过斩波环节进行闭环控制,从而克服和解决了磁偏和直通造成逆变功率器件损坏问题,提高了逆变焊机可靠性。另外,在不改变逆变主电路的情况下,通过高频变压器副端不同整流方式可完成手弧焊、氩弧焊及空气等离子切割三种功能。

Description

一种逆变三用焊机的控制电路

本实用新型涉及一种用于控制逆变三用焊机的电路。

由于逆变焊机节能、轻便、工艺效果优良，正在逐步取代传统焊机。而现有的逆变焊机所采用的控制电路主要有单端正激、全桥、半桥的逆变方式，全桥和半桥逆变方式要求控制系统严格对称和稳定，易出现磁偏和直通现象，损坏逆变功率器件，其焊机可靠性不易保证；单端正激逆变方式无磁偏和直通现象，但高频变压器利用率低，适用于中小功率逆变焊机。

本实用新型的目的是针对现有技术状况存在的不足，提出一种可克服和解决磁偏及直通对逆变功率器件的损坏，并且提高焊机抗干扰能力的控制电路。同时将手弧焊、氩弧焊及空气等离子切割三种功能集于一台机器中，达到一机三用。

本实用新型的目的是这样实现的，交流电380V经桥式整流块D₁和滤波电容C₁、C₂、C₃后，变成直流电，经过由逆变管S₁、电感L₁和二极管D₂组成的斩波环节进行电流调节后进行全桥逆变。全桥逆变是由逆变管S₂、S₃、S₄和S₅完成的，即将直流电逆变成交流电，再通过高频变压器T_r1隔离降压，经过二极管D₅、D₆全波整流后可完成手弧焊和氩弧焊功能，经二极管D₄和D₇全波整流后可完成空气等离子切割功能。本实用新型的主要要点是：在全桥逆变器前级增加一斩波恒流环节，其逆变电流通过斩波环节进行闭环控制，全桥逆变由逆变管S₂、S₂、S₄和S₅来完成，进行开环控制，全桥逆变已由原电压逆变变成了电流逆变。不管发生磁偏或直通现象，逆变管S₂、S₃、S₄和S₅都不会超过斩波环节输出的电流。这样，就从原理上克服和解决了磁偏和直通对逆变功率器件的损坏，提高了抗干扰能力。另外，在不改变逆变主电路的情况下，通过高频变压器T_r1的付端不同整流方式，可完成焊接和切割功能。电感L₂既起到引孤线圈功能，又起滤波电感作用。下面结合附图详细阐述本实用新型的结构：三相交流电源经过三相整流桥D₁整流，输出经电容C₁、C₂滤波；C₁与C₂串联，电容C₁正极分三路，一路接滤波电容C₃，一路接回馈二极管D₃阴极，另外一路接功率开关器件S₁输入，S₁输出接两个器件，一个为电感L₁，另一个为续流二极管D₂阴极，电感L₁另一端分三路，分别连接回馈二极管D₃阳极和功率开关器件S₂、S₄输入，S₂输出分别连接开关器件S₃输入和高频变压器T_r1一输入端，S₄输出分别连接开关器件S₅输入和T_r1另外一输入端，S₃、S₅输出和D₂阳极接到一起后再接分流器，分流器另一端分三路，分别连接C₂负极，C₃和整流桥D₁负端，变压器T_r1输出四组线圈串联。线圈中心抽头分接C₄和引弧线圈L₂，L₂与引弧器相耦合，L₂输出分别和焊接输出负极和空气等离子切割输出负极相连，中心抽头上半部分中间输出端与整流二极管D₅阳极相连，中心抽头下半部中间输出端与整流二极管D₆阳极相连，D₅、D₆阴极相连做为焊接正极输出。变压器T_r1最上端接整流二极管D₄阳极，变压器T_r1最下端接整流二极管D₇阳极，D₄、D₇阴极相连后，接电容C₄另一端，做为空气等离子切割正极输出。

本实用新型从原理上克服和解决了逆变电路中磁偏和直通对功率器件的损坏，提高了逆变焊机的可靠性。本实用新型除用于焊接电源外，还可应用到所有逆变器中，如电镀电源、通迅电源等。另外，本实用新型实现了一机多种功能，可减少使用者的设备投资，具有很好的应用前景。

图1为本实用新型电路图

实施例：本实用新型整流块D₁为三相整流桥，为100A/1000V，滤波电容C₁和C₂为2200μF/400V，C₃为2μF/1000V，续流二极管D₂为75A/1200V，回馈二极管D₃为30A/1200V，逆变管S₁、S₂、S₃、S₄、S₅为75A/1200VIGBT，电感L₁为1.0mH，变压器T_r1微晶铁心(20kw)，原端24匝，付端3匝+8匝，整流二极管D₄、D₇为100A/1000V，D₅、D₆为300A/400V，电感L₂为0.1mH，电容C₄为0.1μF/1000V，在上述原件参数选定下，其输出为手弧焊、氩弧焊空载电压65伏，焊接电流450安培，空气等离子切割空载电压270伏，切割电流120安培。

Claims (1)

1.一种逆变三用焊机的控制电路，其特征在于：三相交流电源经过三相整流桥[D₁]整流，输出经电容[C₁]、[C₂]滤波，[C₁]与[C₂]串联，电容[C₁]正极分三路，一路接滤波电容[C₃]，一路接回馈二极管[D₃]阴极，另外一路接功率开关器件[S₁]输入，[S₁]输出接两个器件，一个为电感[L₁]，另一个为续流二极管[D₂]阴极，电感[L₁]另一端分三路，分别连接回馈二极管[D₃]阳极和功率开关器件[S₂]、[S₄]输入，[S₂]输出分别连接开关器件[S₃]输入和高频变压器[T_r1]一输入端，[S₄]输出分别连接开关器件[S₅]输入和[T_r1]另外一输入端，[S₃]、[S₅]输入和[D₂]阳极接到一起后再接分流器，分流器另一端分三路，分别连接[C₂]负极、[C₃]和整流桥[D₁]负端，变压器[T_r1]输出四组线圈串联，线圈中心抽头分接[C₄]和引弧线圈[L₂]、[L₂]与引弧器相耦合，[L₂]输出分别和焊接输出负极和空气等离子切割输出负极相连，中心抽头上半部分中间输出端与整流二极管[D₅]阳极相连，中心抽头下半部中间输出端与整流二极管[D₆]阳极相连，[D₅]、[D₆]阴极相连做为焊接正极输出，变压器[T_r1]最上端接整流二极管[D₄]阳极，变压器[T_r1]最下端接[D₇]阳极，[D₄]、[D₇]阴极相连后，接电容[C₄]另一端，做为空气等离子切割正极输出。