專利名稱：一種電焊接或電切割設(shè)備中的高壓引弧裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種用于采用高頻(10KHZ及以上)逆變器作為電源的電焊接或電切割設(shè)備(以下總稱焊接設(shè)備)中引燃電弧的高壓電子引弧裝置。
至今，焊接設(shè)備中的非接觸引弧裝置以高壓產(chǎn)生方式而言有兩種，一種是工頻變壓器升壓式，另一種是高頻變壓器升壓式。它們分別與高頻或脈沖發(fā)生器配接，組成引弧裝置。前者結(jié)構(gòu)笨重，后者則較復(fù)雜。因?yàn)槎际遣捎米儔浩魃龎?，產(chǎn)生的干擾則都較為嚴(yán)重，尤其是前者。
本發(fā)明的目的，是尋找一種對外干擾小，且體積小，重量輕的引弧裝置，以適應(yīng)于與抗干擾性能較差且體積小、重量輕的逆變電源相配接。其中，主要是解決高壓產(chǎn)生技術(shù)。
本發(fā)明的高壓產(chǎn)生電路，采用n倍壓整流技術(shù)，并由逆變電源的輸出變壓器初級二端或次級兩端的輸出脈沖方波直接向n倍壓整流電路提供整流供電電源，產(chǎn)生n倍壓高壓，然后用脈沖發(fā)生器將其變換于高壓單向脈沖，引燃電弧。


圖1為本發(fā)明的電原理設(shè)計(jì)圖。
圖2為本發(fā)明的實(shí)施例中之脈沖發(fā)生器圖。
本發(fā)明由高壓產(chǎn)生電路A1、輸入限流電阻R1、輸出限流電阻R2、控制繼電器J、脈沖發(fā)生器A2、耦合變壓器B1、旁路電容Ca組成，并涉及原焊接設(shè)備中逆變器電源的輸出變壓器B2。高壓產(chǎn)生電路A1是一種n倍壓整流電路，它由n只快速恢復(fù)整流或開關(guān)二極管D1～Dn與n只高頻電容C1～Cn按n倍壓整流方式連接而成。其n值視高壓點(diǎn)火電壓與逆變電源的輸出變壓器的初級或次級輸出電壓及耦合變壓器的初次級匝比而定。設(shè)耦合變壓器初次級匝比為K，電壓轉(zhuǎn)變效率為η，高壓點(diǎn)火電壓為V2，逆變電源輸出電壓為V1，則n=V2×K/(η×V1)。該高壓產(chǎn)生電路有兩個輸入端A與B，一個輸出端C，另一個輸出端可以選A，也可以選B。高壓產(chǎn)生電路的一輸入端串接有一只輸入限流電阻R1，輸出端C串接有一只輸出限流電阻R2，R1與R2的阻值為0～10KΩ。其取值大小，主要取決于倍壓整流電路中二極管D1～Dn的額定工作電流值及耐沖擊電流值，該兩電流值越大，R1與R2的取值可以越小，當(dāng)足夠大時，R1與R2中的一只，其阻值可以為零。電阻R1與R2的阻值關(guān)系是，至少其中一只不為零。高壓產(chǎn)生電路A1的倍壓整流電源取自焊接設(shè)備中的逆變電源的輸出變壓器B2的初級輸入兩端或次級輸出兩端，之間由控制繼電器J控制其連接線的接通或斷開。脈沖發(fā)生器的兩輸入端E與F，其中一端與輸出限流電阻R2相連接，另一端與高壓產(chǎn)生電路一輸入端相連接。耦合變壓器的次級串接在焊接輸出回路中，初級一般是脈沖發(fā)生器的組成部分，或與脈沖發(fā)生器輸出端相連接。高頻旁路電容Ca與焊接設(shè)備中的電抗器L連接成高頻旁路與衰減電路，防止高壓脈沖進(jìn)入逆變電源。
本發(fā)明的工作過程是這樣的，接通繼電器J后，逆變電源的輸出變壓器經(jīng)輸入限流電阻R1向高壓產(chǎn)生電路A1，輸入脈沖電源，經(jīng)n倍壓整流，電阻R2限流，向脈沖發(fā)生器注入直流高電壓，由脈沖發(fā)生器A2變換為高壓脈沖，經(jīng)耦合變壓器B1，高頻旁路電容Ca，耦合至焊接設(shè)備的兩輸出端Q1與Q2，引燃電弧。當(dāng)繼電器J斷開時，引弧停止。
實(shí)施例逆變電源條件是，逆變電源逆變頻率25KHZ，輸出變壓器次級輸出電壓幅值為120V，為近似脈沖方波。設(shè)點(diǎn)火電壓為7KV，耦合變壓器B1的電壓轉(zhuǎn)變效率為0.7，初次級匝比為0.5，則n=7000×0.5÷(0.7×120)=42。輸入限流電阻R1選用10～100Ω/2W，輸出限流電阻R2選用2K/5W，電容C1～Cn選用無感滌淪電容，二極管D1～Dn選用1A/500V，反向恢復(fù)時間少于0.5μS的整流或開關(guān)二極管。旁路電容Ca選用無感滌淪電容，3.3μf/250V。脈沖發(fā)生器可選用由高壓放電器H，貯能高壓電容Cb與耦合變壓器B1初級組成的引弧放電式振蕩電路(見附圖2)。其中，電容Cb與耦合變壓器B1的初級相串接，該串接電路與高壓放電器H相并接。該并接的兩端即為高壓發(fā)生器的兩輸入端E與F。高壓電容Cb選用高頻損耗低的高壓高頻瓷片電容，1500pf/10KV。
本實(shí)施例的高壓產(chǎn)生電路A1可安裝成12×6×2cm3的電路板，重量不到150克。體積只有工頻升壓變壓器的1/6，重量只有1/10。又由于產(chǎn)生的高壓是直流，故脈沖發(fā)生器輸出的脈沖也是單向直流脈沖，有利于引弧。故引弧功率可以相對降低。
本實(shí)施例產(chǎn)生的電磁干擾低，加上體積小，重量輕，有利于與逆變電源配接使用。
權(quán)利要求
1.一種電焊接或電切割設(shè)備(以下總稱焊接設(shè)備)中的高壓引弧裝置，它由高壓產(chǎn)生電路A1、輸入限流電阻R1、輸出限流電阻R2、控制繼電器J、耦合變壓器B1、高頻旁路電容Ca、脈沖發(fā)生器A2組成，并涉及原焊接設(shè)備中的逆變器電源的輸出變壓器B2，其特征是1.1高壓產(chǎn)生電路A1是一種n倍壓整流電路，它由n只快速恢復(fù)整流或開關(guān)二極管與n只高頻電容按n倍壓整流方式連接而成1.2高壓產(chǎn)生電路A1的輸入端串接有一只輸入限流電阻R1，其阻值為0～10KΩ1.3高壓產(chǎn)生電路A1的輸出端串接有一只輸出限流電阻R2，其阻值為0～10KΩ1.4高壓產(chǎn)生電路A1的倍壓整流供電電源直接取自焊接設(shè)備中的逆變電源的輸出變壓器B2的初級輸入兩端或次級輸出兩端，之間由控制繼電器J控制其連接線的接通或斷開1.5脈沖發(fā)生器的兩輸入端E與F，其中一端與高壓產(chǎn)生電路A1的輸出限流電阻R2連接，另一端與高壓產(chǎn)生電路A1的一輸入端連接該裝置工作過程是繼電器閉合，變壓器B2經(jīng)限流電阻R1向高壓產(chǎn)生電路A1輸入整流電源，經(jīng)n倍壓后，經(jīng)輸出限流電阻R2向脈沖發(fā)生器A2注入直流高壓電源以產(chǎn)生高壓脈沖，該高壓脈沖經(jīng)耦合變壓器B1耦合至次級，經(jīng)高頻旁路電容Ca加至焊接設(shè)備輸出端，引燃電弧。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓引弧裝置，其特征是輸入限流電阻R1與輸出限流電阻R2，它們的阻值關(guān)系是，至少其中一只電阻的阻值不為零。
全文摘要
本發(fā)明是一種與逆變電源配接使用的電焊接或電切割設(shè)備中用以引燃電弧的高壓電子引弧裝置。該裝置的高壓產(chǎn)生電路采用n倍壓整流技術(shù)，其供電整流源直接取自電焊接或電切割設(shè)備中的逆變式電源的輸出變壓器的初級或次級。產(chǎn)生的直流高壓變換為高壓單向脈沖后，經(jīng)耦合變壓器耦合至電焊接或電切割設(shè)備的輸出端，引燃電弧。該裝置引弧功率低，對外干擾小，體積小，重量輕，極有利于與逆變式電源相配接使用。
文檔編號B23K9/067GK1096975SQ93108119
公開日1995年1月4日 申請日期1993年7月2日 優(yōu)先權(quán)日1993年7月2日
發(fā)明者陳大可 申請人:陳大可