一種igbt數字式多功能氣保弧焊軟開關逆變電源的製作方法
2023-05-08 16:21:16
專利名稱：一種igbt數字式多功能氣保弧焊軟開關逆變電源的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種IGBT數字式多功能氣保弧焊軟開關逆變電源。
背景技術：
現有的弧焊電源存在結構複雜、故障率高、耗能高、功能單一、維護困難的缺點，難以適應現代製造業的需求。
實用新型內容為了解決現有弧焊電源存在的上述技術問題，本實用新型提供一種高效節能、功能強大的IGBT數字式多功能氣保弧焊軟開關逆變電源。本實用新型解決上述技術問題的技術方案是包括控制模塊、焊接電壓電流給定模塊、收弧電壓電流給定模塊、電感控制模塊、電壓電流檢測模塊、故障保護模塊、送絲控制模塊、氣閥控制模塊、焊接電壓電流信號調理模塊、送絲電機顯示模塊、氣閥開關、全橋移相觸發模塊、軟開關逆變器、中頻隔離器、二次整流器，所述控制模塊分別與焊接電壓電流給定模塊、收弧電壓電流給定模塊、電感控制模塊、電壓電流檢測模塊、故障保護模塊、送絲控制模塊、氣閥控制模塊、焊接電壓電流信號調理模塊、全橋移相觸發模塊相連，送絲控制的輸出接送絲電機，氣閥控制模塊的輸出接氣閥開關，全橋移相觸發模塊、軟開關逆變器、 中頻隔離器、二次整流器依次串接。上述的IGBT數字式多功能氣保弧焊軟開關逆變電源中，所述二次整流器的輸出端接有引弧器。本實用新型的有益效果是本實用新型採用IGBT模塊的軟開關逆變電源，大大降低了能耗，並且結構在為簡化、可靠性大大提高，功能較多，能一機實現手工焊、氬弧焊、 C02氣體保護焊接，可實現計算機綜合焊接質量管理。
以下結合附圖對本實用新型的結構作進一步的說明。
圖1為本實用新型的結構框圖。圖2為本實用新型中焊接電源電壓/電流給定模塊結構方框圖。圖3為本實用新型中收弧電壓/電流給定模塊結構方框圖。圖4為本實用新型中電感控制模塊框圖。圖5為本實用新型中故障保護模塊結構方框圖。圖6為本實用新型中電壓檢測模塊結構方框圖。圖7為本實用新型中電流檢測模塊結構方框圖。圖8為本實用新型中工頻高壓引弧電路原理圖。
具體實施方式
[0016]參見圖1，本實用新型包括控制模塊、焊接電壓電流給定模塊、收弧電壓電流給定模塊、電感控制模塊、電壓電流檢測模塊、故障保護模塊、送絲控制模塊、氣閥控制模塊、焊接電壓電流信號調理模塊、送絲電機、顯示模塊、氣閥開關、全橋移相觸發模塊、軟開關逆變器、中頻隔離器、二次整流器。所述焊接電源特性控制模塊通過電流、電壓反饋信號與給定信號比較，產生寬度可調脈衝信號，經過驅動電路控制功率開關器件的通斷時間，即調節佔空比，從而獲得焊接電源輸出特性。如圖2所示，焊接電壓/電流給定模塊由運算放大器、RC組成，從而實現焊接電壓和焊接電流設定。如圖3所示，收弧電壓/電流給定模塊由比較器、多路電子開關、光電隔離器、觸發器、時基電路、解碼器組成，實現收弧焊接給定控制。如圖4所示，電感控制模塊由運算放大器、光電隔離器等元件組成，實現減小焊接過程中的飛濺，改善焊縫成形，提高工藝性能。圖8所示為工頻高壓脈衝引弧器電路，交流23V經升壓變壓器變至220V，再經倍壓整流後，向高壓儲能電容充電，交流正半波時，通過V4經疊加式升壓變壓器側繞組向C2 充電，交流負半波時，直接向Cl充電，而濾波電容C3通過倍壓整流二極體V4、V5充電，當充電電壓達到二極體D3的觸發電壓時，V6導通，同時觸發二極體V1、V2，V3導通，高壓儲能電容Cl、C2通過3組疊加式升壓變壓器一次側繞組放電，由於是三組疊加，最後在疊加式升壓變壓器的二次側繞組上產生脈衝幅值在3500V以上的高壓，隨著濾波電壓C3電壓下降，觸發二極體V6截止，晶閘管VI、V2、V3截止，高壓脈衝引弧電路又恢復到充電儲能階段，這樣反覆循環，就輸出了工頻高壓脈衝，該工頻高壓脈衝能長時間在0 5mm空氣間隙內產生放電，將疊加變壓器的二次側串聯到焊機輸出端，就實現了工頻高壓脈衝引弧的目的。本實用新型節能、高效，能實現一機多用，性能優異，工作穩定可靠，同時可以方便的拓展其各項功能，是一種理想的弧焊電源。
權利要求1.一種IGBT數字式多功能氣保弧焊軟開關逆變電源，其特徵是包括控制模塊、焊接電壓電流給定模塊、收弧電壓電流給定模塊、電感控制模塊、電壓電流檢測模塊、故障保護模塊、送絲控制模塊、氣閥控制模塊、焊接電壓電流信號調理模塊、送絲電機、顯示模塊、氣閥開關、全橋移相觸發模塊、軟開關逆變器、中頻隔離器、二次整流器，所述控制模塊分別與焊接電壓電流給定模塊、收弧電壓電流給定模塊、電感控制模塊、電壓電流檢測模塊、故障保護模塊、送絲控制模塊、氣閥控制模塊、焊接電壓電流信號調理模塊、全橋移相觸發模塊相連，送絲控制的輸出接送絲電機，氣閥控制模塊的輸出接氣閥開關，全橋移相觸發模塊、 軟開關逆變器、中頻隔離器、二次整流器依次串接。
2.根據權利要求1所述的IGBT數字式多功能氣保弧焊軟開關逆變電源，其特徵在於 所述二次整流器的輸出端接有引弧器。
專利摘要本實用新型提供一種IGBT數字式多功能氣保弧焊軟開關逆變電源。它包括焊接特性控制模塊、焊接電壓電流給定模塊、收弧電壓電流給定模塊、電感控制模塊、電壓電流檢測模塊、程序控制模塊、故障保護模塊、送絲控制模塊、氣閥控制模塊、焊接電壓電流信號調理模塊、送絲電機、顯示模塊、氣閥開關、全橋移相觸發模塊、軟開關逆變器、中頻隔離器、二次整流器。本實用新型以ARM微處理為核心，通過電流、電壓反饋信號與給定信號比較，獲得寬度可調脈衝信號，經過驅動電路控制功率開關器件的通斷時間，獲得不同的焊接電源輸出特性，以適應不同的焊接工藝要求。本實用新型效率高、工作穩定可靠，可實現手工焊、氬弧焊、CO2氣體保護焊接。
文檔編號H02M5/42GK202053010SQ20092025907
公開日2011年11月30日 申請日期2009年10月30日 優先權日2009年10月30日
發明者任志遠, 伍偉球, 佘致庭, 潘岱燦, 黃多剛 申請人:長沙長遠焊接設備有限公司