[其他]低空載電壓的弧焊電源

在審

• 申請號: 101985000003350
• 申請日: 1985-05-11
• 公開（公告）號: CN1003355B
• 公開（公告）日: 1989-02-22
• 發明（設計）人: 楊向榮
• 申請（專利權）人: 浙江工學院
• 代理公司: 浙江省專利事務所
• 代理人: 周傳仁

一種低空載電壓的弧焊電源，它有二個交流電源組成。它將交流電弧的再引燃過程分成二個階段，先由高壓小功率電源來引燃電弧，再由低壓大功率電源來維持電弧的燃燒。當電源空載時僅低壓電源有輸出。既滿足再引燃電弧需要較高電壓的要求，又降低了電源的輸入容量，提高了電源的效率和功率因數，減少了電源變壓器的用材，減輕了電源的重量。適用于交直流的手弧焊機，ＴＩＧ焊機，脈沖ＴＩＧ焊機和等離子焊機。

本發明屬焊接電源。

目前，現有技術中大都使用下降外特性的弧焊電源。例如中國產的BX型電源。因為在交流弧焊過程中，當交流電流經過零點，輸出電流為零時，會使電弧熄滅，再引燃電弧則需要較高的電壓，一旦電弧被引燃，較低的電壓就能維持電弧的正常燃燒。為了滿足再引燃電弧的需要，因而BX型電源的空載電壓較高，一般為60～80V。因而要求弧焊電源的輸入容量大，制造電源變壓器所用的材料多，功率因數和效率較低。

本發明的目的是提供一種低空載電壓的弧焊電源。它的解決方案是將交流電弧的再引燃過程分成兩個階段完成。首先由高壓小功率電源來引燃電弧，然后由低壓大功率主電源來維持電弧的燃燒。當電源空載時，僅低壓電源有輸出。這樣既能滿足再引燃電弧的要求，又達到了降低電源空載電壓的目的。

本發明的低空載電壓的弧焊電源是由交流低壓主電源和交流高壓電源相串聯而成。并在低壓回路和高壓回路中都有半導體開關元件。在焊接過程中，低壓和高壓的疊加是通過半導體開關元件來實現的。

本發明的弧焊電源，由于采用了在低壓上疊加高壓的技術，降低了電源的空載電壓和輸入容量，提高了電源的效率和功率因數，減少了變壓器的用材，并且適用于交直流的手弧焊機、TIG焊機，脈沖TIG焊機和等離子焊機。

附圖是低空載電壓的弧焊電源的線路圖。

本發明的解決方案可參照附圖進一步說明。

本發明的弧焊電源有一個變壓器B，初級繞組為W₁，次級有兩個繞組，高壓繞組W₂和低壓繞組W₃。兩個次級繞組同相串聯。W₂和W₃的連接端A接雙向可控硅SCR₂。W₃、SCR₂和電弧負載構成第Ⅰ回路。高壓繞組W₂的另一端接限流電阻R和雙向可控硅SCR₁，由W₂、W₃、R、SCR₁和電弧負載構成第Ⅱ回路。1、2端是弧焊電源的輸出端。

本發明的工作過程是：當電源空載時，可控硅觸發器發觸發脈沖，使第二雙向可控硅元件SCR₂導通，第一雙向可控硅元件SCR₁處關斷狀態，此時僅有低電壓U_d輸出。在焊接過程中，當交流電流經過零點，輸出電流為零時，電弧熄滅，此時觸發脈沖使第一雙向可控硅元件SCR₁導通，就有高壓U_g疊加在U_d上輸出，高壓繞組起引燃電弧的作用，在電弧被引燃后，發觸發脈沖使第二雙向可控硅元件SCR₂導通，由低壓主電源提供大電流來維持電弧的燃燒。由于SCR₁和SCR₂都是雙向可控硅，在正、負半周都能同樣工作，重復上述過程，使電弧能保持穩定燃燒。

本發明的一個實施例。參照附圖，輸入電壓U_S為單相380V。回路Ⅰ中W₃的輸出電壓U_d為36～40V，輸出電流可調范圍為40～480A。回路Ⅱ中W₂的輸出電壓U_g為300V，最大輸出電流為2A。限流電阻R是170Ω/600W。雙向可控硅SCR₁為5A/600V，SCR₂為600A/600V。可控硅觸發器的輸出波形為矩形，觸發功率為0.5W。本發明的低空載電壓的弧焊電源與同類BX型電源相比：功率因數提高30.2～49%，效率提高約7.2%，輸入容量下降33.9～47.9%。且本發明的弧焊電源重量較輕，能節省較多的變壓器用材。