[发明专利]弧焊电源

说明书

技术领域

本发明涉及弧焊电源的技术领域，具体说是弧焊电源的改进技术。

背景技术

焊接作为人类生产活动中的一种基本加工方法，应用非常广泛。

电弧焊接是焊接方法中的最主要的一个大类。电弧焊接工艺方法需要弧焊电源提供能量；弧焊电源为焊接过程提供电流、电压条件，具有适合弧焊工艺的电气特性。

当前的弧焊电源，一般采用交流电220V/380V,50Hz等的公共用电供电，在主功率回路中需要一个电磁变压器来实现满足焊接电流的下降特性需求。一般的弧焊电源主功率变压器的初级输入电源是工频交流电，或者是逆变后产生高频的交流电向弧焊电源的主变压器初级供电，再经过弧焊电源主变压器的次级输出焊接电流，如图1。目前弧焊电源存在的主要问题在于：

1）弧焊电源主变压器的存在消耗了一部分的焊接功率，使整个弧焊电源的效率减低。

2）利用220V/380V,50Hz等的公共用电网供电，必须要有一根连接弧焊电源与公共电网的电源线，使得弧焊电源只能在公共电网或发电机附近工作，限制了弧焊电源的使用场合与空间。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种由电池直流供电的无变压器，安全可靠，节能的弧焊电源，电焊机在使用时场合与空间无限制。

本发明通过以下技术方案来实现。

一种弧焊电源，其特征在于：所述弧焊电源包括直流供电单元、电弧稳定单元、主功率变换单元、电流输出单元和控制单元，电弧稳定单元、主功率变换单元分别与电流输出单元电路连接，控制单元设有线路分别与流供电单元、电弧稳定单元、主功率变换单元、电流输出单元电路连接，其中直流供电单元为整个弧焊电源的运行提供电能，所述电弧稳定单元和主功率变换单元在控制单元的控制下为焊接过程的电焊机的电弧提供电流，所述电弧稳定单元的作用是在焊接电弧引燃过程中，为电弧建立并提供高空载电压，使得焊接电弧引燃顺利，并在焊接过程中提供较高的电弧电压，减少电弧中断的机会，所述主功率变换单元的作用是在焊接过程中为焊接电弧提供主要的电能，输出低电压大电流，保证焊接过程的稳定，所述电流输出单元包括电压隔离电路、电流电压采样电路，电压隔离电路用于对电弧稳定单元的输出的较高电压和主功率变换单元的输出的较低电压进行电压隔离，电流电压采样电路的作用是把焊接电弧电流和电压的实际输出值反馈给控制单元，所述控制单元是对电路连接的各单元运行进行控制，包括对主功率变换单元的焊接特性控制、对电流输出单元的反馈控制、对电弧稳定单元的电弧稳定控制以及对直流供电单元的直流供电保护，所述弧焊电源的输出端通过焊炬和焊材工件接触形成回路，在电弧稳定单元的作用下在焊材工件的两个电极接触处迅速发生并且形成焊接电弧，弧焊电源的输出端的电压迅速下降且电压低于主功率变换单元输出的电压时，主功率变换单元输出较大工作电流，使焊接电弧得到足够的电流融化母材和填充金属。

所述控制单元包括单片机、焊接特性控制电路、反馈控制电路、电弧稳定控制电路、直流电源保护电路、给定电路和控制供电电路，其中控制供电电路是用于向控制单元提供电源保证的电源电路，直流电源保护电路是当直流电源处于过流、欠压或过热状态时对直流电源提供保护措施，给定电路对弧焊电源的运行状态参数进行给定，所述焊接特性控制电路、反馈控制电路、电弧稳定控制电路根据弧焊电源中各个对应受控部分反馈的信号，经过各种电路运算处理后，对各个对应受控部分输出调节运行参数，以满足外界输入的调节信号所设定运行状态和焊接特性的要求。

所述电弧稳定单元包括高电压直流变换电路、电流采样电路和电流取样电路，所述高电压直流变换电路是一个直流电压变换电路，把电路电压从电池的供电电压变为焊接过程焊接电弧引燃所需的较高电压，使电弧稳定单元输出较高的电弧稳定电压，为焊接电弧引燃过程和电弧维持提供足够的电压和电流，所述电压采样电路和电流采样电路，通过对弧焊电源输出端两极间的电压和电流监测与反馈，调整电弧稳定单元的直流变换输出较高电压电路运行参数，保持电弧的持续稳定，提供空载状态下的安全保护措施。