[发明专利]一种多功能大功率埋弧焊接设备及其埋弧焊接方法

权利要求书

1.一种多功能大功率埋弧焊接设备，其特征在于：包括供能主电路、数字控制系统、冷却装置、埋弧小车、人机交互装置和供电电路；所述埋弧小车和人机交互装置分别与数字控制系统信号连接；三相交流电通过供电电路分别与冷却装置、埋弧小车、人机交互装置和数字控制系统电连接；

所述供能主电路包括至少两个相互并联的主电路，以及维弧模块；

每个主电路均包括依次连接的三相整流滤波电路、高频逆变电路、功率变压器、高频整流滤波电路、耦合功率电感和二次逆变电路；三相整流滤波电路与三相交流电连接；所述高频逆变电路为全桥逆变；所述功率变压器次级带有中间抽头，两端连接高频整流滤波电路；所述高频整流滤波电路包括正输出整流滤波电路和负输出整流滤波电路；所述耦合功率电感包括两个电感；二次逆变电路包括正二次逆变单元和负二次逆变单元；耦合功率电感的其中一个电感串联在正输出整流滤波电路与正二次逆变单元之间，另一个电感串联在负输出整流滤波电路与负二次逆变单元之间；正二次逆变单元与负二次逆变单元的连接处作为主电路的正极输出与负载连接；功率变压器次级的中间抽头作为主电路的负极输出与负载连接；

所述维弧模块分别与主电路的负极输出和负二次逆变单元连接。

2.根据权利要求1所述的多功能大功率埋弧焊接设备，其特征在于：所述维弧模块包括维弧整流滤波电路BR61、二极管D61、固态继电器K61和功率电阻R64；

所述三相交流电的任两相通过维弧变压器T61连接至维弧整流滤波电路BR61；维弧整流滤波电路BR61的负输出依次串联二极管D61、固态继电器K61功率端和功率电阻R64，之后分别与各个主电路二次逆变电路的负二次逆变单元连接；固态继电器K61控制端连接数字控制系统；维弧整流滤波电路BR61的正输出分别与各个主电路的负极输出连接。

3.根据权利要求1所述的多功能大功率埋弧焊接设备，其特征在于：所述三相交流电通过浪涌抑制电路分别与供电电路和各个主电路的三相整流滤波电路连接；

所述的浪涌抑制电路包括交流接触器；三相交流电通过交流接触器连接至各个主电路的三相整流滤波电路上；交流接触器前级任两相分别通过同步开关S1B/S1C以及功率电阻R51/R52串联到交流接触器后级相应的两相上；同步开关S1B和同步开关S1C后端分别连接至供电电路上；交流接触器前级任两相，通过同步开关S1A连接至交流接触器的A1端口，通过延时闭合开关S2连接至交流接触器的A2端口；工作时，同步开关S1A、同步开关S1B和同步开关S1C同步闭合或同步断开。

4.根据权利要求1所述的多功能大功率埋弧焊接设备，其特征在于：所述数字控制系统包括DSC最小系统和故障检测电路；所述故障检测电路包括过热检测电路、三相缺相检测电路、过压检测电路、欠压检测电路、过流检测电路。

5.根据权利要求4所述的多功能大功率埋弧焊接设备，其特征在于：所述三相缺相检测电路包括三个光耦、四个比较器、NPN三极管Q32、二极管D31、电阻R38、PNP三极管Q31和电容C32；四个比较器分别为比较器U1A、比较器U1B、比较器U4A和比较器U4B；

所述三相交流电通过限流电阻分别连接至三个光耦原边输入端；三个光耦原边输出端相连，三个光耦原边分别反相并联有二极管D33/D35/D36；三个光耦副边输入端接信号电压，并一对一地分别连接至比较器U1A、比较器U1B和比较器U4B的同相输入端；三个光耦副边输出端连接至信号电压的地；比较器U1A、比较器U1B和比较器U4B的反相输入端均连接基准电压；比较器U1A、比较器U1B和比较器U4B的输出端相连，并连接所述信号电压与NPN三极管Q32基极；所述NPN三极管Q32、二极管D31、电阻R38、PNP三极管Q31和电容C32构成一个电容充电电路；工作时，NPN三极管Q32基极高电平时电容C32充电，NPN三极管Q32基极低电平时电容C32放电；比较器U4A的同相输入端接所述基准电压，比较器U4A的反相输入端通过电容C32连接信号电压的地，比较器U4A的输出端接所述的DSC最小系统。