專利名稱：全三相節(jié)能交流弧焊變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及交流弧焊電源，特別涉及電磁補(bǔ)償式交流弧焊變壓器。
目前，交流弧焊機(jī)的電源有可控硅式和電磁式兩種。可控硅式弧焊機(jī)雖然具有工作效率高、能耗小、體積小和重量輕等優(yōu)點(diǎn)，但是也存在看成本高、可靠生差和維修難度大等缺點(diǎn)。電磁式弧焊機(jī)分為動(dòng)鐵式、同體式和動(dòng)圈式。電磁式弧焊機(jī)的成本低、可靠性好，但是工作效率不高、能耗大，而且十分的笨重。電磁式弧焊機(jī)的上述缺點(diǎn)主要是其電源變壓器采用的漏磁原理而造成的，要克服上述缺點(diǎn)，就要改進(jìn)其電磁結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種全三相采用正反饋?zhàn)詣?dòng)補(bǔ)償磁勢(shì)的交流弧焊變壓器，從而達(dá)到節(jié)能、提高焊接的性能、體積小和重量輕的目的。
本實(shí)用新型的輸入為三相，其輸出為單相，是一個(gè)電流平衡變壓器。實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的關(guān)鍵在于由三個(gè)單元變壓器共同組成本裝置，每個(gè)單元變壓器的結(jié)構(gòu)相同，由三個(gè)繞組分別繞制在一個(gè)日字型鐵芯的三個(gè)磁芯柱體上，形成二個(gè)邊繞組和一個(gè)中繞組，所述三個(gè)繞組依邊繞組、邊繞組、中繞組的順序，按兩個(gè)為同名端，第三個(gè)為異名端的方式串聯(lián)，構(gòu)成每個(gè)單元變壓器的初級(jí)線圈。單元變壓器的次級(jí)線圈為二至三個(gè)繞組并聯(lián)組成，其中的一個(gè)繞組的截面積比另外的一個(gè)或二個(gè)粗，上述二至三個(gè)并聯(lián)繞組依細(xì)繞組在內(nèi)，粗繞組在外的順序繞制在初級(jí)中繞組的外側(cè)，粗繞組為二個(gè)時(shí)，為并行繞制。由三個(gè)上述的單元變壓器的初級(jí)線圈與三相電源之間接成星型或角型的輸入方式。由三個(gè)上述單元變壓器的次級(jí)線圈中的每個(gè)細(xì)繞組和每個(gè)粗繞組一一對(duì)應(yīng)，并且按二個(gè)繞組正向串接，再與第三個(gè)繞組并聯(lián)，形成二至三個(gè)兩串一并的繞組。由上述的兩串一并的繞組再并聯(lián)，就構(gòu)成了本實(shí)用新型的次級(jí)單相交流輸出端。在由粗繞組形成的二串一并繞組中串接有調(diào)流裝置。在次級(jí)單相交流輸出端之間接有一個(gè)橋式整流器，其輸出端為本實(shí)用新型的次級(jí)直流輸出端。
在單元變壓器繞組中，次級(jí)繞組輸出大電流，同時(shí)電壓降低的情況下，邊繞組可承擔(dān)電源的其余電壓，但其產(chǎn)生的磁通在輸出繞組交鏈，并為兩個(gè)邊繞組所產(chǎn)生的磁通之和，中繞組自身所產(chǎn)生的磁通又要交鏈于輸出繞組。所以次級(jí)繞組電流越大，邊繞組產(chǎn)生的磁通量越大，使次級(jí)繞組的輸出電壓也增高，這種正反饋?zhàn)饔?，使本變壓器鐵芯體積很小，但可獲得很大的輸出功率。由于采用幾根截面積不同的繞組并聯(lián)輸出，降低了輸出內(nèi)阻，又由于減小了次級(jí)繞組匝數(shù)，可降低其輸出阻抗，同時(shí)增大了焊接電流。
本裝置為了更有利于繞組的散熱，將邊繞組梯形繞制，且截面積可較細(xì)，將中繞組矩形繞制。在次級(jí)繞組兩輸出端接有電壓指標(biāo)表。
本實(shí)用新型與傳統(tǒng)的電磁弧焊機(jī)變壓器相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)1.成功解決電磁由三相轉(zhuǎn)換成單相，因此，全三相輸入永遠(yuǎn)是平衡電流，克服了傳統(tǒng)弧焊變壓器使電網(wǎng)不平衡的缺點(diǎn)，對(duì)電力變壓器不產(chǎn)生零序損耗。
2.節(jié)電，功率因數(shù)高，其空栽電流僅是傳統(tǒng)弧焊變壓器的十分之一。
3.起孤容易，線圈自身發(fā)熱現(xiàn)象不嚴(yán)重，實(shí)際負(fù)荷率高。
4.減小了電網(wǎng)的配電設(shè)備、附加設(shè)備的容量要求。
5.輸入電流小，則導(dǎo)線也細(xì)了許多，體積變小，節(jié)省銅料，降低成本。
6.在不變動(dòng)原線路及設(shè)備的容量下，可以大大增加焊機(jī)容量及臺(tái)數(shù)，但不會(huì)因臺(tái)數(shù)多，接法雜亂而產(chǎn)生不平衡電流以及因此產(chǎn)生中性位移電壓。
7.可以焊接傳統(tǒng)焊機(jī)不能焊接的0.3～0.5毫米的薄鐵皮，還具有直流焊機(jī)的所有性能。
8.當(dāng)電網(wǎng)電壓十分低落、支路線徑過細(xì)或壓降過大時(shí)，一般普通焊機(jī)便不能啟弧，而本焊機(jī)在相電壓160伏時(shí)，仍可以正黨工作。
9.起弧快，不需再添加高頻電子起弧裝置，電弧穩(wěn)定。
10.本裝置體積小、重量輕。
圖面說明

圖1是本實(shí)用新型的星型輸入、可控硅調(diào)流的電路實(shí)施例。
圖2是本實(shí)用新型的角型輸入、電磁調(diào)流的電路實(shí)施例。
本實(shí)用新型的實(shí)施例如下圖1中的W1、W2、W3、W14、W15組成一個(gè)單元變壓器，W1、W3為初級(jí)邊繞組，W2為初級(jí)中繞組，W14是次級(jí)細(xì)繞組，W15為次級(jí)粗繞組。上述繞組均繞制在一個(gè)日字型鐵芯上，W14、W15依次繞制在W2的外側(cè)。W4、W5、W6、W12、W13組成另一個(gè)單元變壓器，W4、W6為初級(jí)邊繞組，W5為初級(jí)中繞組，W12為次級(jí)細(xì)繞組，W13為次級(jí)粗繞組，同上所述它們均繞制在另個(gè)日字型鐵芯上。W7、W8、W9、W10、W11組成為第三個(gè)單元變壓器，W7、W9為初級(jí)邊繞組，W8為初級(jí)中繞組，W10為次級(jí)細(xì)繞組，W11為次級(jí)粗繞組，同上所述它們均繞制在第三個(gè)日字型鐵芯上。上述三個(gè)單元變壓器的初級(jí)繞組與三相電源成星型接法。上述三個(gè)單元變壓器的次級(jí)線圈的每個(gè)組繞組和每個(gè)粗繞組一一對(duì)應(yīng)，并且按二個(gè)繞組正向串接后，再與第三個(gè)繞組并聯(lián)，所形成的兩個(gè)二串一并繞組，再并聯(lián)，構(gòu)成次級(jí)的單相交流輸出端。在輸出端之間接有一個(gè)橋式整流器，其輸出端為本實(shí)用新型的次級(jí)直流輸出端。
在上述次級(jí)的二串一并粗繞組線路一端串接有一雙向可控硅SCR，其觸發(fā)極與一個(gè)雙向二極管DZ的一端相連接，雙向二極管DZ的另一端通過電容C與次級(jí)二串一并的粗繞組另一端相連接，該端還與轉(zhuǎn)換開關(guān)K1的動(dòng)觸點(diǎn)1相連接，轉(zhuǎn)換開關(guān)K1的兩個(gè)定觸點(diǎn)2、3分別通過電位器W1、W2與電阻R的一端相連接，電阻R的另一端與上述次級(jí)二串一并粗繞組的接雙向可控硅的一端相連接。上述電位器W1、W2分別設(shè)置在焊機(jī)和焊把鉗上。
圖2中的三個(gè)單元變壓器分別是第一單元變壓器的W1、W3初級(jí)邊繞組，W2初級(jí)中繞組，W10、W11、W12次級(jí)繞組，其中W10為細(xì)繞組；第二個(gè)單元變壓器的W4、W6初級(jí)邊繞組，W5初級(jí)中繞組，W13、W14、W15次級(jí)繞組，其中W13為細(xì)繞組；第三個(gè)單無變壓器的W7、W9初級(jí)邊繞組，W8初級(jí)中繞組，W16、W17、W18次級(jí)繞組，其中W16為細(xì)繞組。上述每個(gè)單元變壓器的初級(jí)三個(gè)繞組依邊繞組、邊繞組、中繞組的順序，按兩個(gè)為同名端，第三個(gè)為異名端方式串聯(lián)。由三個(gè)單元變壓器的三個(gè)初級(jí)繞組與三個(gè)電源之間按三角型連接。上述三個(gè)單元變壓器的次級(jí)線圈的每個(gè)繞組一一對(duì)應(yīng)，并且按二個(gè)繞組正向串接，再與第三個(gè)繞組并聯(lián)，所形成的三個(gè)二串一并繞組又并聯(lián)，構(gòu)成二次級(jí)的單相交流輸出端。在兩個(gè)次級(jí)二串一并的粗繞組中分別串接了電磁調(diào)流器的繞組W19、W20，也可同圖一串接可控硅，完成調(diào)流的任務(wù)。本實(shí)用新型還包括一個(gè)軸流風(fēng)機(jī)，以保證變壓器通風(fēng)散熱。
權(quán)利要求1.一種全三相節(jié)能交流弧焊變壓器，其特征在于由三個(gè)單元變壓器共同組成本弧焊變壓器，每個(gè)單元變壓器的結(jié)構(gòu)相同，由三個(gè)繞組分別繞制在一個(gè)日字型鐵芯的三個(gè)磁芯柱體上，形成二個(gè)邊繞組和一個(gè)中繞組，所述三個(gè)繞組依邊繞組、邊繞組、中繞組的順序，按兩個(gè)為同名端，第三個(gè)為異名端的方式串聯(lián)，構(gòu)成每個(gè)單元變壓器的初級(jí)線圈；單元變壓器的次級(jí)線圈為二至三個(gè)繞組并聯(lián)組成；其中的一個(gè)繞組的截面積比另外的一個(gè)或二個(gè)繞組細(xì)；依細(xì)繞組在內(nèi)側(cè)，粗繞組在外側(cè)的順序，將其繞制在初級(jí)中繞組的外側(cè)；粗繞組為二個(gè)時(shí)，為并行繞制；由三個(gè)上述結(jié)構(gòu)的單元變壓器的三個(gè)初級(jí)線圈與三相電源之間接成星型或角型的輸入方式；由三個(gè)上述結(jié)構(gòu)的單元變壓器的次級(jí)線圈中的每個(gè)細(xì)繞組和每個(gè)粗繞組一一對(duì)應(yīng)，并且按二個(gè)繞組正向串接，再與第三個(gè)繞組并聯(lián)，形成二至三個(gè)兩串一并的繞組；將上述二至三個(gè)兩串一并的繞組并聯(lián)，就構(gòu)成了本弧焊變壓器的次級(jí)單相交流輸出端；在粗繞組形成的二串一并繞組中串接有調(diào)流裝置；在次級(jí)單相交流輸出端之間接有一個(gè)橋式整流器，其輸出端為本實(shí)用新型的次級(jí)直流輸出端。
2.如權(quán)利要求1所述的全三相節(jié)能交流弧焊變壓器，其特征在于所述的調(diào)流裝置是由雙向可控硅控制調(diào)流，在二串一并粗繞組一端串接有一雙向可控硅SCR，其觸發(fā)極與一個(gè)雙向二極管DZ的一端相連接，雙向二極管DZ的另一端通過電容C與次級(jí)二串一并的粗繞組另一端相連接，該端還與轉(zhuǎn)換開關(guān)K1的動(dòng)觸點(diǎn)1相連接，轉(zhuǎn)換開關(guān)K1的兩個(gè)定觸點(diǎn)2、3分別通過電位器W1、W2與電阻R的一端相接，電阻R的另一端與上述次級(jí)二串一并粗繞組的接雙向可控硅的一端相連接；上述電位器W1、W2分別設(shè)置在焊機(jī)和焊把鉗上。
專利摘要一種全三相節(jié)能交流弧焊變壓器，它是由三個(gè)單元變壓器的初級(jí)線圈完成與三相電源的星接或角接，由三個(gè)單元變壓器的次級(jí)線圈組成單相交流輸出端，本裝置還包括直流輸出端和調(diào)流裝置。上述每個(gè)單元變壓器均為正反饋?zhàn)詣?dòng)補(bǔ)償磁勢(shì)結(jié)構(gòu)。本裝置克服了傳統(tǒng)弧焊變壓器使電網(wǎng)不平衡的缺點(diǎn)，不產(chǎn)生零序損耗。具有節(jié)電且功率因數(shù)高，性能齊全，體積小，重量輕和造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01F27/42GK2256147SQ9521545
公開日1997年6月11日 申請(qǐng)日期1995年7月5日 優(yōu)先權(quán)日1995年7月5日
發(fā)明者齊賢 申請(qǐng)人:齊賢, 齊曉漪