一种双四IGBT模块工业级逆变手弧焊机制造技术

本实用新型专利技术涉及一种双四IGBT模块工业级逆变手弧焊机，包括焊机的结构和电路设计两个部分，双四IGBT模块是指有两个模块，每个模块中有四个IGBT,共8个IGBT；本实用新型专利技术焊机，可实现三相380V供电下双IGBT模块逆变输出300～500A电流，进行手工电弧焊作业的多种机型，400A和500A机型还可进行钢筋电渣压力对焊和碳弧气刨作业，焊机具有成本低和可靠性高等优点，本实用新型专利技术焊机不仅体积小，而且重量轻，携带十分方便，此外，焊机的控制电路板都采用了大量的表面贴片电子元器件和SMT表面贴装工艺方法进行自动加工，故生产效率高、制作成本低。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种双四IGBT模块逆变的、380V三相供电电源电压下可进行手弧焊、钢筋电渣压力对焊、碳弧气刨等作业的大电流工业级电焊机产品，属于逆变焊机
技术背景目前，逆变焊机产品市场的竞争十分激烈，不仅体现在价格的竞争优势上，还在很大程度上取决于焊机的电路功能和可靠性等方面。国内外市场上，工业级IGBT逆变手弧焊机的额定电流通常在300～630A（负载持续率60%）的水平。供电电源都是三相380V供电的。大电流输出的，如400～630A的焊机，利用不同直径的碳棒，配合使用空压机、碳弧气刨钳可进行碳弧气刨作业；500～630A的焊机，利用专用配套夹具等，可进行多种直径的钢筋电渣压力对焊作业。然而，此类焊机，不同的电路设计，控制原理不同，电路板连接的复杂程度不同，其产品的可靠性、生产工序和制作工艺等也会完全不同。这些都会影响产品的销售和生产成本。例如市场上的一些此类焊机，有的产品是MOS管逆变的，有的产品是大电流（75A以上）二IGBT双模块逆变的，有的是IGBT单管逆变的。不管是哪一种类型，其电路原理图可能不同，制造成本等也可能不同。如何解决大电流（如300～500A（负载持续率60%））输出下，低成本的设计和产品可靠性问题，是研发人员面临的技术难题。针对此问题，本技术设计了新的焊机控制电路，可实现三相380V供电下双IGBT模块逆变输出300～500A（负载持续率60%）电流，进行手工电弧焊作业的多种机型，400A和500A机型还可进行钢筋电渣压力对焊和碳弧气刨作业。焊机具有低成本和高可靠性等优点。本技术手弧焊机的电路原理设计有自己的独特之处。
技术实现思路
本技术焊机的目的在于提供一种双四IGBT模块工业级逆变手弧焊机，采用是双四IGBT模块逆变、380V三相供电电源电压下可进行手弧焊、钢筋电渣压力对焊、碳弧气刨等作业的大电流工业级电焊机产品。为实现上述目的采用以下技术方案：一种双四IGBT模块工业级逆变手弧焊机，包括外壳部分、前面板部分、后面板部分和内部电路部分，其特征在于：内部电路部分包括驱动线路板、输出整流线路板、IGBT吸收线路板、IGBT模块、中隔板或中挡板、风扇线路板、滤波电容和控制线路板，各线路板之间电路连接；所述的IGBT吸收电路板元器件包括1R5～1R8、1C5～1C8，它们与逆变四IGBT模块组成IGBT模块1Q8的阻容吸收保护电路；每个IGBT模块中有4个IGBT；IGBT模块部分；IGBT模块一共有两个，相当于一共有8只IGBT。每个IGBT模块分别与各自的输入整流、滤波、吸收板、逆变主变压器、快恢复输出整流及保护电路，共同组成一个全桥逆变主电路。所述的风扇电路板包括二极管2D1～2D4、电容2R1、电阻2R2和电容2C1，风扇电路板输入端连接供电变压器，风扇电路板的输出端为高速直流冷却风扇供电。所述的外壳部分包括提手或手柄、机壳或机盖、底板、底部支脚或铁架。所述的前面板部分包括数显电流表、前面板挡板、电源指示灯、保护指示灯、电弧强/弱转换开关或钮子开关、焊接电流调节电位器、推力电流调节电位器，以及正、负极性输出焊接电缆耦合器或输出快速接头座组件。所述的后面板部分包括三相供电电源电缆连接端子及其盖子、电源三相空气开关及其支架、三相输入电源线固定架、接地保护端子、冷却风扇及其防护网罩。本技术焊机前面板上安装的零部件主要有：数显电流表，可显示电流。还有前面板挡板、电源指示灯（绿灯）、保护指示灯（黄灯）、电弧强/弱转换开关或钮子开关、焊接电流调节电位器、推力电流调节电位器，以及正、负极性输出焊接电缆耦合器或输出快速接头座组件（黑色代表负极；红色代表正极）。正、负极的输出电缆耦合器或输出快速接头座组件用于分别连接电焊钳焊接电缆和工件夹焊接电缆。连接时的极性（即工件接正还是接负极性输出）可根据电焊条的种类或焊接工艺的要求决定。（过流或过热）保护指示灯（黄色）用于指示过热或过流状态是否发生。例如，当内部器件温度过高，超过温度继电器的动作温度时，在控制电路的作用下，一方面可使该指示灯点亮。另一方面，可使焊机停止焊接或输出。在焊机不输出的情况下，风机的冷却作用会使器件的温度降低。当降低到热保护器的恢复动作温度时，热保护器恢复，焊机过热现象消除。该指示灯熄灭。焊机可再次进行焊接；当控制电路发生过流现象时，该指示灯也会点亮。控制电路使焊机停止焊接或输出。直到过流现象消除，该指示灯熄灭。焊机方可再次进行焊接。本技术焊机设计了新的控制电路，可实现三相380V供电下双IGBT模块逆变输出300～500A（负载持续率60%）电流，进行手工电弧焊作业的多种机型，400A和500A机型还可进行钢筋电渣压力对焊和碳弧气刨作业。利用本技术，通过一些参数、零部件和电路部分的调整，可形成不同额定电流和负载持续率的产品。例如，1）对300A～400A（负载持续率60%）电流机型，调整逆变主变压器、输出电抗器、散热器、快恢复二极管、IGBT型号等，即可实现。调整的目的是优化产品制作成本，使产品的制作成本与相应机器的规格参数和性能指标相匹配，提升产品竞争力。2）采用单四IGBT模块逆变控制，可制成单相220V供电的250A/200A焊机。通过调整，形成更多系列化的产品，扩大产品的应用范围。这就提升了所开发产品的市场竞争力。其良好的电路及其结构设计也是本技术的优势所在，也是满足高效和低成本生产、高可靠性、制造技术先进性的重要保障。本技术焊机的电路原理设计有自己的独特之处。本技术专利申请保护的内容就在于保护这种焊机的电路和结构设计。附图说明附图1是本技术示例焊机的爆炸图；附图2是本技术焊机的电路原理框图；附图3是本技术焊机的控制板电路原理图；附图4是本技术焊机的输出整流电路板元器件布局图；附图5是本技术焊机的吸收电路板元器件布局图；附图6是本技术焊机的风扇电路板元器件布局图；附图7是本技术焊机驱动电路板元器件布局图；1、F型手柄；2、机盖；3、三相输入端子盖子；4、三相输入端子；5、风机网罩；6、风机；7、输入电源线固定架；8、后面板；9、三相空气开关；10、三相空气开关固定架；11、驱动线路板绝缘板；12、驱动线路板；13、吸收电容；14、黑色固定架；15、IGBT模块散热片；16、IGBT模块散热片固定架；17、铝连接片；18、快恢二极管散热片；19、磁环；20、整流线路板；21、整流线路板；22、吸收线路板；23、I本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双四IGBT模块工业级逆变手弧焊机，包括外壳部分、前面板部分、后面板部分和内部电路部分，其特征在于：内部电路部分包括驱动线路板、输出整流线路板、IGBT吸收线路板、IGBT模块、中隔板或中挡板、风扇线路板、滤波电容和控制线路板，各线路板之间电路连接；所述的IGBT吸收电路板元器件包括1R5～1R8、1C5～1C8，它们与逆变四IGBT模块组成IGBT模块1Q8的阻容吸收保护电路；每个IGBT模块中有4个IGBT；IGBT模块部分；IGBT模块一共有两个，相当于一共有8只IGBT，每个IGBT模块分别与各自的输入整流、滤波、吸收板、逆变主变压器、快恢复输出整流及保护电路，共同组成一个全桥逆变主电路。

【技术特征摘要】
1.一种双四IGBT模块工业级逆变手弧焊机，包括外壳部分、前面板部分、后面板部分和
内部电路部分，其特征在于：内部电路部分包括驱动线路板、输出整流线路板、IGBT吸收线
路板、IGBT模块、中隔板或中挡板、风扇线路板、滤波电容和控制线路板，各线路板之间电路
连接；所述的IGBT吸收电路板元器件包括1R5～1R8、1C5～1C8，它们与逆变四IGBT模块组成
IGBT模块1Q8的阻容吸收保护电路；每个IGBT模块中有4个IGBT；IGBT模块部分；IGBT模块一
共有两个，相当于一共有8只IGBT，每个IGBT模块分别与各自的输入整流、滤波、吸收板、逆
变主变压器、快恢复输出整流及保护电路，共同组成一个全桥逆变主电路。
2.如权利要求1所述的一种双四IGBT模块工业级逆变手弧焊机，其特征在于：所述的风
扇电路板包括二极管2D1～2D4、电容2R1、...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋和平，蔡庆乐，魏继昆，朱宣东，朱宣辉，陈法庆，
申请(专利权)人：浙江肯得机电股份有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33