一种中频电阻焊逆变电源装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于焊接技术领域，它含有变压器、与变压器的初级线圈相连接的逆变器、连接变压器的次级单匝线圈的整流单元，其特征在于：整流单元由多条相同的两个整流二极管反相串联成的支路并联而成，整流二极管的同极性端共连成电源装置的一个输出端；电感为两个单匝线圈串联的一个单匝线圈组，串联公共端是电源装置的另一个输出端；次级单匝线圈、整流单元和电感并联，构成次级单元；两个输出端分别连接电阻焊机的两个电极。单个变压器的次级线圈可以有两个，且可以有多个变压器。本实用新型专利技术减少了电阻焊逆变电源装置的体积和重量，简化了制作工艺及成本，降低了电源装置的内阻，提高了逆变电源装置的输出能力。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种中频电阻焊逆变电源装置，适用于焊接

技术介绍
电阻焊是一种利用工件电阻热焊接的方法，主要应用于汽车及航空制造业。电阻焊机中的主要设备是电阻焊电源装置，由于逆变电源装置具有体积小、重量轻、可控性好及节能等优点，电阻焊逆变电源装置开始替代工频次级整流电源装置。如在汽车制造业，每台轿车大约4000～6000个焊点，使用逆变电源可比使用工频交流电源节能约27％。汽车制造业主要使用50～75kVA的移动式点焊机，这种点焊机要求电源的体积小、重量轻；电流输出能力不低于10kA。根据逆变电源理论，逆变电源的体积与重量与开关频率成反比，专利ZL200420072700.3公布的中频电阻焊逆变电源装置，将开关频率提升到20KHz，为降低电阻焊逆变电源的体积及重量奠定了基础。该专利中实施例中电源输出电流仅3KA，当我们欲使用该专利制作容量50～75kVA、10kA以上的逆变电源时，发现尚存在的问题是变压器次级一个单匝线圈只连接一个整流单元，该整流单元是由一对二极管构成。变压器只能缠绕一层单匝线圈，当要求电流输出能力增加时，便要增加单匝线圈及整流单元的数量，而且，为使每个单匝线圈均衡承担负载电流，要求每个单匝线圈具有的漏感及电阻相同，这就要求变压器次级只能缠绕一层单匝线圈并且每个单匝线圈的长度相同。因此，当单匝线圈的数量增加时，便要增加变压器窗口面积，其缺点是在变压器截面相同条件下，增大变压器的体积和重量。另外，大功率电阻焊逆变电源不适合使用环形变压器，这是因为从节能角度考虑，应尽量降低单匝线圈至整流单元连线的长度，电流输出能力越大，这种要求就越严格；但从均衡单匝线圈电流考虑，要求每个单匝线圈的长度相同，由于次级单匝线圈要与排列整齐的整流单元连接，如使用环形变压器，在制作过程中，无法同时满足上述两种要求。用于逆变电源的电力变压器磁芯形状，除圆形外，还有E型(E或EI)，这种形状的变压器磁芯如使用圆形截面导线作为次级单匝线圈，占用的窗口面积会更大，如使用扁平线作次级单匝线圈，在开关频率高、输出电流大的条件下，应降低次级单匝线圈的分布电感。根据传输线理论，扁平线的分布电感与其宽度成反比，即为了降低次级单匝线圈的分布电感，应尽量加宽扁平线的宽度，这就限制了单匝线圈的个数。再者，从逆变电源制作工艺考虑，增加单匝线圈的个数将增加逆变电源的制作成本。
技术实现思路
本技术的目的是在维持上述专利中的整流电路工作原理不变的条件下，通过改进逆变电源的结构设计降低电阻焊逆变电源装置的制作成本，简化制作工艺，提高逆变电源装置的出力水平，提供一种中频电阻焊逆变电源装置。所述的一种中频电阻焊逆变电源装置，含有变压器1、与变压器1的初级线圈N1相连接的逆变器2、与变压器1的次级单匝线圈N2相连接的整流单元3，其特征在于整流单元3由多条相同的用两个整流二极管反相串联构成的支路并联而成，所有整流二极管的同极性端共连在一起形成电源装置的一个输出端F；电感L为两个单匝线圈L11、L12串联的一个单匝线圈组，串联后的公共端为电源装置的另一个输出端E；次级单匝线圈N2、整流单元3和电感L相互并联，构成次级单元；两个输出端E和F分别连接电阻焊机的电极C和D。所述的一种中频电阻焊逆变电源装置，其特征在于所述的变压器1的初级线圈N1耦合有两个次级单匝线圈N2，每个次级单匝线圈各自并联所述的整流单元3和所述的电感L，构成两个次级单元；两个次级单元的整流单元3中的输出端F的共连线和电感L中的输出端E的共连线分别连接电阻焊机的电极C和D。所述的一种中频电阻焊逆变电源装置，其特征在于所述的逆变电源装置含有两个变压器1；两个变压器的初级线圈N1串联后与逆变器2连接；初级线圈N1分别耦合次级单匝线圈N2；次级单匝线圈N2各自并联所述的整流单元3和所述的电感L，构成两个次级单元；两个次级单元的整流单元3中的输出端F的共连线和电感L中的输出端E的共连线分别连接电阻焊机的电极C和D。所述的一种中频电阻焊逆变电源装置，其特征在于整流单元3与次级单匝线圈N2的连线采用扁平线。所述的一种中频电阻焊逆变电源装置，其特征在于整流单元3的冷却装置为水冷散热器。本技术的优点是，进一步减少了电阻焊逆变电源装置的体积和重量，简化了制作工艺及并降低了成本，降低了电源装置的内阻，提高了逆变电源装置的输出能力。附图说明图1，专利号为ZL200420072700.3的专利的线路图。图中1、变压器；2、逆变器；4、工件；变压器初级线圈N1；变压器次级线圈中的单匝线圈N21；二极管D1、D2；二极管D1的端点A；二极管D2的端点B；电感L；电感单匝线圈L11、L12；电阻焊机的电极C、D。图2，专利号为ZL200420072700.3的专利的变压器次级线圈制作示意图。图3，本技术的一种中频电阻焊逆变电源装置示意图。图中1、变压器；2、逆变器；3、整流单元；4、工件；5、变压器磁芯；变压器初级线圈N1；次级单匝线圈N2；整流单元3与次级单匝线圈N2连接的端点A、B；电感L；电感单匝线圈L11、L12；电阻焊电极C、D；逆变电源装置的输出端E、F。图4，本技术的一种中频电阻焊逆变电源装置示意图。逆变器带一个变压器1，其次级有两个单匝线圈N2。图5，本技术的一种中频电阻焊逆变电源装置示意图。逆变器带两个变压器1，两个变压器1的原端线圈N1串联后与逆变器连接，每个变压器次级有一个单匝线圈N2。图6，本技术的一种中频电阻焊逆变电源装置示意图。此图是将两个图4所示的逆变电源装置并联在一起。图7，本技术的一种中频电阻焊逆变电源装置示意图。此图是将两个图5所示的逆变电源并联在一起。具体实施方式如图3～图7，本技术的一种中频电阻焊逆变电源装置含有变压器1、与变压器的初级线圈N1连接的逆变器2、与变压器1次级单匝线圈N2连接的整流单元3、电感L，电源装置的两个输出端E、F分别连接电阻焊机的电极C和D。参见图3，变压器1初级线圈N1与逆变器2连接，其次级有一个单匝线圈N2，单匝线圈N2与一个整流单元3连接，整流单元3由成对二极管构成，二极管不少于2对，所有二极管的一个同名极性端(或阴极端或阳极端)共连在一起形成F端，F端是电源装置的一个输出端，所有二极管的另一个极性端平分后连接成另外两个端点A及B，A及B分别与单匝线圈N2的两端连接；所说电感L上有两个单匝线圈L11及L12，单匝线圈L11与单匝线圈L12串联为一个单匝线圈组，串联后的公共端为E端，E端是电源装置的另一个输出端；单匝线圈L11及单匝线圈L12的另一端分别与所说单匝线圈N2的两端连接。逆变电源装置的两个输出端E、F分别连接电阻焊机的电极C和D。当电阻焊逆变装置的容量增大时，所说整流单元3中并联的整流管数量就要增加，这就会导致每只整流管不能够均匀地分担总电流，即难以满足多只并联整流管的均流要求。这种情况下，我们将次级单匝线圈N2的个数增加到两个，每个单匝线圈N2仍与一个整流单元3连接。增加单匝线圈的方法有两种，其一是增加变压器1，每个变压器1的次级有一个单匝线圈N2，这种方法的优点是可以通过合理的布线将逆变电源装置的铜重量降到最低；其二是采用一个变压器1，变压器1的次级增加一个单匝线圈N2，与前一种方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种中频电阻焊逆变电源装置，含有变压器（１）、与变压器（１）的初级线圈（Ｎ１）相连接的逆变器（２）、与变压器（１）的次级单匝线圈（Ｎ２）相连接的整流单元（３），其特征在于：整流单元（３）由多条相同的用两个整流二极管反相串联构成的支路并联而成，所有整流二极管的同极性端共连在一起形成电源装置的一个输出端（Ｆ）；电感（Ｌ）为两个单匝线圈（Ｌ１１）、（Ｌ１２）串联的一个单匝线圈组，串联后的公共端为电源装置的另一个输出端（Ｅ）；次级单匝线圈（Ｎ２）、整流单元（３）和电感（Ｌ）相互并联，构成次级单元；两个输出端（Ｅ）和（Ｆ）分别连接电阻焊机的电极（Ｃ）和（Ｄ）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李西恭，张亮，朱燕丛，谭本刚，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]