專利名稱：一種多功能逆變式焊割機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電焊機產(chǎn)品領(lǐng)域，具體涉及一種多功能逆變式焊割機。
背景技術(shù)：
目前行業(yè)內(nèi)電弧焊接電源生產(chǎn)企業(yè)較多，從最原始的機械調(diào)節(jié)型弧焊電源、電磁 控制型電弧焊、到最先進的電子控制型逆變式弧焊都有不同比例的市場，但從節(jié)能和環(huán)保 發(fā)展的趨勢看來，前兩種技術(shù)類型必將被淘汰，實際上目前市場以被電子控制型逐漸蠶食， 其份額逐漸減小，大力發(fā)展電子控制型逆變式弧焊已是必然。行業(yè)內(nèi)生產(chǎn)電子控制型逆變 式弧焊也有為數(shù)不少企業(yè)，同時很多傳統(tǒng)技術(shù)型生產(chǎn)企業(yè)也意識到市場的趨勢，正逐步在 產(chǎn)品技術(shù)上開始轉(zhuǎn)型?，F(xiàn)有電子控制型逆變式弧焊的技術(shù)也五花八門，其質(zhì)量和規(guī)模是良 莠不齊。一般五金或機械加工對焊割設(shè)備都有所需求，特別是一些規(guī)模比較小的五金修理 或加工門市，對焊割設(shè)備的功能種類要求較多，但傳統(tǒng)的焊割設(shè)備的功能相對單一，要完成 一次作業(yè)往往需要利用多臺電弧焊設(shè)備，使得在焊接工作過程變得十分麻煩，成本也十分高昂。
發(fā)明內(nèi)容為克服上述缺陷，本實用新型的目的即在于提供一種多功能逆變式焊割機。本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的本實用新型一種多功能逆變式焊割機，包括按電流流通方向順序連接的啟動 保護電路、一次整流電路、濾波電路、逆變電路、變壓電路、二次整流電路、串并轉(zhuǎn)換電路、高 頻引弧電路和直流輸出電路組成的主電流線路；電流在所述的直流輸出電路中分為三支路，第一支路進行電流輸出，第二支路通 過引弧控制電路和高頻發(fā)生器進入所述高頻引弧電路，第三支路按順序通過反饋給定電 路、控制模塊、驅(qū)動電路與驅(qū)動模塊進入所述逆變電路；所述主控制電路還與過流過熱檢測電路、異常指示電路、焊槍開關(guān)控制電路連 接；所述過流過熱檢測電路用于當(dāng)檢測到電路上的電流值和/或溫度值超過閾值時， 通過所述控制模塊向所述異常指示電路發(fā)送相對應(yīng)的報警信號，并通過所述控制模塊向所 述逆變電路發(fā)送停機信號；所述異常指示電路用于當(dāng)收到所述控制模塊轉(zhuǎn)發(fā)的報警信號 時，顯示異常指示；所述焊槍開關(guān)控制電路用于向氣體控制電路和所述控制模塊發(fā)送焊槍開關(guān)信號， 當(dāng)所述氣體控制電路接收到所述焊槍開關(guān)控制電路的焊槍開關(guān)信號時，驅(qū)動氣閥執(zhí)行與焊 槍開關(guān)信號相應(yīng)的工作；電流在所述一次整流電路中分為兩支路，一路進入濾波電路沿著主電流線路順序 導(dǎo)通，另一路控制輔助電源對控制模塊和驅(qū)動電路進行供電；[0012]所述多功能逆變式焊割機還包括焊割選擇電路和轉(zhuǎn)換控制電路，所述焊割選擇 電路用于向所述轉(zhuǎn)換控制電路輸入電路選擇信息，所述轉(zhuǎn)換控制電路根據(jù)接收到的電路選 擇信息后向所述串并轉(zhuǎn)換電路發(fā)送電路選擇控制信號。本實用新型為同時具有手工電弧焊、鎢極氬弧焊、等離子切割功能的的絕緣柵型 場效應(yīng)管電子控制型多功能逆變式焊割電源，使得本實用新型的兼容性大大的提高，若在 一次工程作業(yè)中需要用到多種電弧焊割方法時，對電弧焊割方法之間的切換十分方便，節(jié) 省了大量的設(shè)備及生產(chǎn)成本，給使用者提供極大的方便。
為了易于說明，本實用新型由下述的較佳實施例及附圖作以詳細描述。圖1是本實用新型的電路工作流程示意圖；圖2是本實用新型的電路原理示意圖；圖3是本實用新型的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實施 例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋 本實用新型，并不用于限定本實用新型。請參閱圖1，本實用新型一種多功能逆變式焊割機，包括按電流流通方向順序連接的啟動保護電路1、一次整流電路2、濾波電路3、逆變 電路4、變壓電路5、二次整流電路6、串并轉(zhuǎn)換電路7、高頻引弧電路8和直流輸出電路9組 成的主電流線路；電流在所述的直流輸出電路中分為三支路，第一支路進行電流輸出，第二支路通 過弓I弧控制電路22和高頻發(fā)生器23進入所述高頻引弧電路8，第三支路按順序通過反饋給 定電路11、控制模塊14、驅(qū)動電路15與驅(qū)動模塊16進入所述逆變電路4 ；所述控制模塊14還與過流過熱檢測電路12、異常指示電路13、焊槍開關(guān)控制電路 17連接；所述過流過熱檢測電路12用于當(dāng)檢測到電路上的電流值和/或溫度值超過閾值 時，通過所述控制模塊14向異常指示電路13發(fā)送相對應(yīng)的報警信號，并通過所述控制模塊 14向所述逆變電路4發(fā)送停機信號；所述異常指示電路13用于當(dāng)收到所述控制模塊14轉(zhuǎn) 發(fā)的報警信號時，顯示異常指示；所述焊槍開關(guān)控制電路17用于向氣體控制電路18和所述控制模塊14發(fā)送焊槍 開關(guān)信號，當(dāng)所述氣體控制電路18接收到所述焊槍開關(guān)控制電路17的焊槍開關(guān)信號時，驅(qū) 動氣閥19執(zhí)行與焊槍開關(guān)信號相應(yīng)的工作；電流在所述一次整流電路2中分為兩支路，一路進入濾波電路3沿著主電流線路 順序?qū)ǎ硪宦房刂戚o助電源10對控制模塊14和驅(qū)動電路15進行供電；所述多功能逆變式焊割機還包括焊割選擇電路20和轉(zhuǎn)換控制電路21，所述焊割 選擇電路20用于向所述轉(zhuǎn)換控制電路21輸入電路選擇信息，所述轉(zhuǎn)換控制電路21根據(jù)接 收到的電路選擇信息后向所述串并轉(zhuǎn)換電路7發(fā)送電路選擇控制信號。如圖2所示，本實用新型的具體電路原理如下啟動保護電路1 該電路由3U2、3D1、3RV1、3D2、3R3、3RV2、3RT1構(gòu)成過壓保護電路，3RT2、3Jl、3R4、3D3、3C5、3VT1、3D4構(gòu)成電源啟動電路。在開機時電流只能通過啟動電阻 3RT1、3RT2，用以限制浪涌電流。正常工作后，啟動電阻3RT1、3RT2被繼電器3J1短路。本 電路中，為避免因開機浪涌電流沖擊造成啟動電阻損壞，采用了熱敏電阻(PTC 3RT1和NTC 3RT2)，它們具有良好的耐沖擊性。為避免因誤接380V及電網(wǎng)波動帶來的高壓損壞機器，要 求能安全起動，由3U2、3D1、3RV1、3D2、3R3組成的過壓檢測電路判斷輸入電壓是否過高，當(dāng) 電壓超過壓敏電阻3RV1的工作電壓時，該電路動作使3VT1截止，進而3J1斷開，同時大功 率壓敏電阻起加速作用，使PTC 3RT1迅速斷開，切斷供電回路，從而不損壞后級工作電路。一次整流電路2 由3U1把輸入的50Hz工頻交流電轉(zhuǎn)換成直流電。濾波電路3 由3R1、3R2、3C1_3C4構(gòu)成，將脈動的直流電變?yōu)槠交€(wěn)定的直流電， 3R1、3R2為放電電阻，在關(guān)機以后，濾波電容中存有很高電壓，為了安全，用此電阻將存電放 掉。逆變電路4 由 1VT1-1VT3、1VT4-1VT6、1VT7-1VT9、1VT10-1VT12 四組、每組 3 個場 管并聯(lián)構(gòu)成全橋電路，完成直流的逆變并輸出穩(wěn)定的高頻電流。由1C21、1C22構(gòu)成高頻濾 波電路，在高頻逆變中，需要給開關(guān)管提供高頻電流，而電解濾波電容因本身電感及引線電 感的原因，不能提供高頻電流，因此需要高頻電容提供。變壓電路5 通過隔直電容1C27、1C28、1C29將主變2T1、2T2、2T3三個并聯(lián)，進行 電壓電流變換，將308V的高壓隔離變換成適合電弧焊接所需要的幾十伏的低壓。1C27、 1C28、1C29為隔直電容，避免直流電流流過變壓器造成變壓器飽而接入此電容。二次整流電路6 由2D1-2D8把高頻交流轉(zhuǎn)換成直流輸出，2L1-2L2電抗器具有平 波續(xù)流作用，可使輸出電流變得連續(xù)穩(wěn)定，保證焊接質(zhì)量。串并轉(zhuǎn)換電路7 該電路主要由繼電器2J1、2J2，主變壓器2Τ1、2Τ2，快恢復(fù)二極管 2D1—2D8,電抗器2L1、2L2，分流器2F1等相關(guān)器件構(gòu)成。所述串并轉(zhuǎn)換電路通過繼電器 2JU2J2來改變主變壓器2T1、2T2的四組直流輸出電源的串并關(guān)系，實現(xiàn)焊割功能的轉(zhuǎn)換， 當(dāng)電源并聯(lián)時，輸出電壓低、電流大，此時，作為氬弧焊機和手工弧焊的狀態(tài)；串聯(lián)時，電壓 高、電流小，為切割狀態(tài)。通過對2F1、2T1A、2D1、2D2 —組輸出的電流進行取樣，實現(xiàn)四組輸 出的恒流控制。高頻引弧電路8 該電路主要由高頻引弧器2T3、高頻耦合電容2C9及2RV1構(gòu)成， 將底板輸出的高頻電流通過高頻引弧器2T3隔離傳輸?shù)胶附佣素摌O，經(jīng)過焊槍、工件、正 極、高頻耦合電容2C9及2RV1形成回路再到負極。直流輸出電路9 外接焊接電纜進行焊接操作。 輔助電源10 由1VT17、ITl、1U2、IQl等相關(guān)聯(lián)器件構(gòu)成，給控制電路14、驅(qū)動電路 15提供穩(wěn)定的低壓直流電源。反饋給定電路11 由2F1、1C13檢測輸出電流，構(gòu)成電流負反饋電路。由1C11、 1R34、1R35、1D15、1D16、1R36、1Q2、1W1、1R37構(gòu)成電壓負反饋及給定電路，具有自適應(yīng)比例 推力調(diào)節(jié)電路，當(dāng)焊接弧壓過低時，自動按弧壓比例提高焊接電流，防止焊接過程中的粘 條，保證焊接的穩(wěn)定性。過流過熱檢測電路12 由電流互感器1T2檢測一次主回路工作電流，經(jīng)橋式整流 電路1D10-1D14、通過電阻1R31、1R31、1R33改變過流保護的起控點，1R30、1C10濾除毛刺后 以脈動電壓的形式反饋給控制模塊14，一旦電流超過允許值，便通過控制模塊14停止逆變電路4工作。熱敏開關(guān)安裝于主變壓器側(cè)，當(dāng)溫度達到主變的安全點時熱敏開關(guān)動作，也通 過控制模塊14停止逆變電路4工作。異常指示電路13 由1D20、1C18、1R27、1I^8構(gòu)成，對主機的過流和過熱現(xiàn)象進行
顯示，當(dāng)指示燈亮后短時間內(nèi)能自行恢復(fù)為過熱，當(dāng)指示燈亮后不能自行恢復(fù)，需開機重啟 動后恢復(fù)為過流?？刂颇K14 由電壓型控制模塊電源處理器SG3525為和核心，給逆變器的電子開 關(guān)提供控制信號。對電流反饋信號進行放大處理，并根據(jù)反饋、給定信號調(diào)節(jié)電子開關(guān)控制 信號的脈寬。對保護信號作出反應(yīng)，關(guān)閉控制信號。驅(qū)動電路15:由1VT13、1VT14、1VT15、1VT16構(gòu)成，對控制電路輸出的控制脈沖信
號進行放大。驅(qū)動模塊16 由1個初級繞組和4個次級繞組的變壓器及波形整形電路組成，給 全橋提供逆變所需的不同相位的開關(guān)信號，并且保證和控制回路隔離傳輸驅(qū)動信號。焊槍開關(guān)控制電路17 該電路由3RT3、3RT4、3D5、3Q1、3Q2、3D6構(gòu)成，控制控制模 塊14和氣閥19是否工作。氣體控制電路18 該電路由 3C9、3C10、3R8、3R9、3C11、3VT1 構(gòu)成，由 3C9、3C10、 3R8、3R9組成的充放電路決定3VT的關(guān)斷時間，也就決定氣體延時時間。氣閥19 供氬氣和空氣通斷控制。焊割選擇電路20 該電路為面板焊割功能轉(zhuǎn)換開關(guān)Si。轉(zhuǎn)換控制電路21 該電路主要由繼電器1J1、面板控制轉(zhuǎn)換開關(guān)Si、光電耦合器 1U3等相關(guān)元器件構(gòu)成。所述轉(zhuǎn)換控制電路通過開關(guān)Sl控制繼電器IJl和光電耦合器1U3， 當(dāng)選擇鎢極氬弧焊TIG模式時引弧可控，控制模塊14受焊槍開關(guān)控制電路17控制。當(dāng)選 擇手工電弧焊ARC模式時引弧控制停止工作，控制模塊14不受焊槍開關(guān)控制電路17控制。 當(dāng)選擇等離子切割CUT模式時引弧可控，控制模塊14受焊槍開關(guān)控制電路17控制，輸出到 串并轉(zhuǎn)換電路7中的繼電器2J1、2J2工作。引弧控制電路22 該電路主要由三極管3Q1、繼電器3J3、穩(wěn)壓管3D15等器件構(gòu) 成，由3R10、3C2、3D15、3Q1、3J3檢測輸出端的工作電壓，由于空載和焊接的輸出電壓通常 相差一倍，通過此現(xiàn)象控制電路在空載時使繼電器3J3吸合，接通高頻信號源，而在帶載時 使繼電器3J1釋放，斷開高頻信號源。高頻發(fā)生器23 該電路主要由高頻變壓器3T1、高壓硅粒3D11-3D14、高壓電容 3C16-3C21、引弧器2T3、電阻3R11、3R12組成，當(dāng)機器處于空載時3J3吸合，3TI將逆變的 310V交流升壓，再通過3D11-3D14、3C16-3C21組成的4倍壓整流電路升到4000V直流，再通 過3C20-3C21、2T3、放電嘴組成的放電諧振電路、產(chǎn)生高壓高頻交流。請參看圖3，本實用新型的結(jié)構(gòu)具體如下本實用新型將所有電路布局在PCB板上制成上、中、底板三個單元，包括上板32 (輔助電源10、控制模塊14、驅(qū)動模塊16、驅(qū)動電路15、逆變電路4、反饋給定電路11、異常 指示電路13、過流過熱檢測電路12、焊割選擇電路20、轉(zhuǎn)換控制電路21)，底板33 (啟動保 護電路1、一次整流電路2、濾波電路3、焊槍開關(guān)控制電路17、氣體控制電路18、高頻發(fā)生 器23、引弧控制電路22)、中板34 (變壓電路5、二次整流電路6、串并轉(zhuǎn)換電路7、高頻引弧 電路8、直流輸出電路9)。通過左右兩組散熱器31組合上板32與中板34單元構(gòu)成逆變器機芯和水平吹風(fēng)式風(fēng)道35，將功率器件場管、二次整流電路6中的快恢復(fù)二極管置于散熱 器31上下兩側(cè)，一次整流電路2中的硅橋裝于風(fēng)機側(cè)下方、將發(fā)熱器件變壓電路5置于機 芯的風(fēng)腔內(nèi)、電抗器及高頻引弧電路8置于機芯的出風(fēng)口。而將啟動保護電路1、濾波電路 3等溫升很低的底板33置于機底。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本 實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型 的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種多功能逆變式焊割機，其特征在于，包括按電流流通方向順序連接的啟動保 護電路、一次整流電路、濾波電路、逆變電路、變壓電路、二次整流電路、串并轉(zhuǎn)換電路、高頻 引弧電路和直流輸出電路組成的主電流線路；電流在所述的直流輸出電路中分為三支路，第一支路進行電流輸出，第二支路通過引 弧控制電路和高頻發(fā)生器進入所述高頻引弧電路，第三支路按順序通過反饋給定電路、控 制模塊、驅(qū)動電路與驅(qū)動模塊進入所述逆變電路；所述主控制電路還與過流過熱檢測電路、異常指示電路、焊槍開關(guān)控制電路連接；所述過流過熱檢測電路用于當(dāng)檢測到電路上的電流值和/或溫度值超過閾值時，通過 所述控制模塊向所述異常指示電路發(fā)送相對應(yīng)的報警信號，并通過所述控制模塊向所述逆 變電路發(fā)送停機信號；所述異常指示電路用于當(dāng)收到所述控制模塊轉(zhuǎn)發(fā)的報警信號時，顯 示異常指示；所述焊槍開關(guān)控制電路用于向氣體控制電路和所述控制模塊發(fā)送焊槍開關(guān)信號，當(dāng)所 述氣體控制電路接收到所述焊槍開關(guān)控制電路的焊槍開關(guān)信號時，驅(qū)動氣閥執(zhí)行與焊槍開 關(guān)信號相應(yīng)的工作；電流在所述一次整流電路中分為兩支路，一路進入濾波電路沿著主電流線路順序?qū)?通，另一路控制輔助電源對控制模塊和驅(qū)動電路進行供電；所述多功能逆變式焊割機還包括焊割選擇電路和轉(zhuǎn)換控制電路，所述焊割選擇電路 用于向所述轉(zhuǎn)換控制電路輸入電路選擇信息，所述轉(zhuǎn)換控制電路根據(jù)接收到的電路選擇信 息后向所述串并轉(zhuǎn)換電路發(fā)送電路選擇控制信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能逆變式焊割機，其特征在于，所述串并轉(zhuǎn)換電路由兩 個繼電器，兩個主變壓器，八個快恢復(fù)二極管，兩個電抗器，和一個分流器構(gòu)成；所述串并轉(zhuǎn) 換電路通過繼電器來改變主變壓器的四組直流輸出的串并關(guān)系，實現(xiàn)焊割功能的轉(zhuǎn)換，通 過一組輸出的電流進行取樣，實現(xiàn)四組輸出的恒流控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多功能逆變式焊割機，其特征在于，所述轉(zhuǎn)換控制電路由繼 電器、面板控制轉(zhuǎn)換開關(guān)、光電耦合器構(gòu)成。
專利摘要本實用新型涉及電焊機產(chǎn)品領(lǐng)域，具體涉及一種多功能逆變式焊割機。本實用新型主要由按電流流通方向順序連接的啟動保護電路、一次整流電路、濾波電路、逆變電路、變壓電路、二次整流電路、串并轉(zhuǎn)換電路、高頻引弧電路和直流輸出電路組成的主電流線路；所述多功能逆變式焊割機還包括焊割選擇電路和轉(zhuǎn)換控制電路，所述焊割選擇電路用于向所述轉(zhuǎn)換控制電路輸入電路選擇信息，所述轉(zhuǎn)換控制電路根據(jù)接收到的電路選擇信息向所述串并轉(zhuǎn)換電路發(fā)生電路選擇信號；使得本實用新型為同時具有手工電弧焊、鎢極氬弧焊、等離子切割功能的的絕緣柵型場效應(yīng)管電子控制型多功能逆變式焊割電源，給使用者提供極大的方便。
文檔編號B23K9/10GK201862897SQ20102056713
公開日2011年6月15日 申請日期2010年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月19日
發(fā)明者楊勇, 楊振文 申請人:深圳市華意隆實業(yè)發(fā)展有限公司