[实用新型]场效应管高频脉冲电焊机

说明书

本实用新型关于一种具有脉冲电流可调的电弧焊接装置。

电弧焊接装置属通用设备，常规的电焊机普遍存在着体积重、噪声大、效率低、焊接性能差、消耗材料多等缺点，近年来发展起来的晶体管逆变高频电焊机都是采用晶体管作为主逆变功率管；由于晶体管本身特性所致，一般只能产生20KHZ以下高频工作电流电压，且大电流状态下晶体管β值在10以下，因此存在着：1.推动功率巨大，功耗大易发热；2.推动功率必须随负载的变化成正比例变化，否则不是深饱和就是不饱和，功耗增大；3.设置散热片或热管等冷却装置成本高，整机体重形大；4.过载能力差，可靠性不强，存在着二次击穿的危害，设计大功率的焊机困难。除此而外，目前设计的电弧焊机绝大多数都是单种电源供电，不利于产业不同存在着不同的电源场合的应用，例如煤矿、冶金、化工等矿山井下大巷运输是直流空架线为主电源作为电机车拖动动力，没有220伏或380伏交流电源，而且直流电源可能是250伏或500伏不等，一般电焊机无法搬运到井下使用，专设的矿山用直流晶闸管电焊机由于井下焊接（主要用于铁轨焊接），又不是经常性的，故容易造成设备闲置的浪费。

据查与本专利申请原理上较接近的已有技术有美国ASTRO－MATIC公司生产的E－300P型TIC晶体管弧焊电源及国内发明专利申请公开文献号为1023283的“矿用晶体管直流高压逆变电焊机”，后者在电路上增设或改进了过流热保护电路，主控制电路中死区调正、频率调整、软启动电路、焊接电压、电流控制电路、防触电和空载节电控制电路，高频引弧及其附属电路等，并在高速大功率驱动电路中采用以高速光耦合器G0710及V－MOS场效应管为特点的新设计，上述现有技术因仍采用三极管做为主逆变功率推动元件，依然存在着固有的缺陷。

本实用新型的目的是要克服上述现有技术种种缺陷而提供一种以V－MOS场效应管做为主逆变功率推动元件为主要特点的新型轻巧高频脉冲电焊机。

该场效应管高频脉冲电焊机采用短沟道的新型V－MOS大功率场效应管，做为主逆变功率元件，可省去复杂的高频引弧装置，仅包括有供电电源、主逆变电路、辅助逆变电源、逆变主控制电路、高速驱动电路、大功率高频变压器、高频脉冲输出电路及其焊枪装置。

下面结合附图说明：阐述本实用新型，并给出实施例。

图1为场效应管高频脉冲电焊机电原理方框图。

图2A为主供电电源及其抗冲击电路图。

图2B为主逆变电路图。

图2C为辅助逆变电源电路图。

图2D为高速驱动电路图。

图2E为焊接输出回路及电流电压指示电路图。

图2F为逆变主控制电路及其附设的控制检测保护电路图。

如图所示，其主逆变电回路由场效应管BG₂～BG₃₃、D₁₄～D₁₇及大功率高频变压器B₁初级构成，电源经电容C₇～C₁₀电阻R₅R₆滤波电路后输入主逆变电路，受高速驱动电路高频电压信号触发后，场效应管BG_2－33高速开通，数盏大功率的V－MOS场效应管可并联成更大功率管，正、负半周电流分别经场效应管BG₂～BG₉（并联）组合管，B₁初级和BG₂₆～BG₃₃组合管构成的从右到左回路，与经BG₁₀－BG₁₇、组合管B₁初级BG₁₈～BG₂₅组合管构成的从左到右回路，使高频变压器B₁次级上感应出交变高频脉冲电压。在交变电回路上可设有电流互感器2H₁和电风冷热机D及其附设的整流电路构成冷却系统，其特点是直流电机工作电压、风力附负载增大而增大，大功率时能保证散热效果，小功率又可减少噪声。