本发明专利技术属于带有直流引弧电源的直流弧焊机，它是节电减材全新一代的直流弧焊机，由整流变压器、整流或可控整流器和倍压整流引弧电源等组成。利用整流变压器次级供给整流或可控整流器的交流输入电压直接进行倍压整流来获得引弧所需的直流引弧电压。从而可以简化结构、降低整流变压器的次级绕组电压来提高整流变压器的变压比和功率因数，减少变压器的用铜量和用铁量，达到直流弧焊电源和直流弧焊机节电减材的目的。使用本发明专利技术的各类硅整流式和晶闸管整流式的直流弧焊机，可以取代现有各类有工频整流变压器的直流弧焊机，特别是现有ＺＸ５型晶闸管直流弧焊电源的直流弧焊机会有很大的经济效益和社会效益。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及直流电弧机及其电源，尤其是涉及到使用附加直流弓I弧电压来提直流 弧焊机的功率因数和减少体积重量的技术方案。
技术介绍
直流弧焊机是由直流弧焊电源和焊钳等焊接附属设备等部分组成。通常直流弧焊 机也称直流孤焊电源。现有直流弧焊电源有直流弧焊发电机、弧焊整流器、晶间管弧焊整 流器和逆变弧焊电源等四类型，其中硅弧焊整流器和晶间管弧焊整流器都需要有一个工频 弧焊整流变压器，它们的初级与交流市电相连接，次级与整流或可控整流器件相连接。硅弧 焊整流器输出电流的调节多采用磁放大器原理进行调节。晶间管弧焊整流器是采用控制相位的方法进行调节。硅弧焊整流器和晶间管整流 器都有单相和三相两种类型，单相采用单相全波或单相桥式整流或可控整流电路，三相采 用三相桥式或带平衡电抗器的六相半波(也称带衡电抗器双向星形)整流或可控整流电 路。由于弧焊时引弧电压要比弧焊电压高得多，为了减小整流变压器体积和重量，减少整流 变压器的用铜量和用铁量、提高变压器的变压比和功率因数，可以采用附加直流引弧电压 的方法。现有增加附加直流引弧电压的方法是采用在整流变压器上增加一组次级引弧交 流绕组，通过整流器整流获得直流电压之后再在直流输出端加限流电阻来限止引弧电源的 最大电流数值。它存着两个缺点1)要在整流变压器上增加一组次级引弧绕组。2)要加大 功率限流电阻，不但浪费电能，更会影响整流设备的散热问题，是否可以不在整流变压器上 增加次级引弧绕组和不用耗能的限流电阻来解决引弧所需的引弧电源的限流的问题呢？ 同一专利技术人应用桥全可控整流电路和桥半可控整流电路两项专利技术专利可以解决晶间管弧 焊电源的引弧电源无电阻限流和弧焊电流的调节问题，并在北京研发出次级主整流电路是 三相全控桥的ZX5-J系列既节电又减材的晶闸管弧焊机，鉴定结论填补国内外空白，具有 世界先进水平，现已连续生产十多年，但它还是要在整流变压器中增加3组引弧整流绕组。 对次级主整流电路是带平衡电抗器六相半波的.ZX5弧焊机来说还要增加6个次级引弧绕 组和6个晶间管就显得不太经济，因此，至今尚未开发这类电路的ZX5-J产品。是否可从既 不用增加引弧绕组，也不用晶闸管控制代替引弧电流大功率限流电阻，来获得比弧焊电压 更高的引弧电源呢？同一专利技术人在三相直流弧焊机技术专利(zL 95216870. 7)增设 计使用6个交流电容和12个二极管，使用串联交流电容限流的六相半波整流引弧电源，用 于带平衡电抗器六相半波晶闸管的ZX5型焊机；和使用4个电容和8个二极管的倍压引弧 电源，用于三相全控桥晶闸管的ZX5型焊机。本专利技术就是要提供更简单、更经济实用的电容 倍压整流引弧电源。把它使用在现有的硅整流直流弧焊机和晶间管直流弧焊机上，使它们 都能达到电路更简单、我本更低、使用更可靠论节电减材的目。
技术实现思路
本专利技术是用现有各类直流引弧机内部的工频整流变压器上现有的次级绕组上的 交流电压，通过2个电容和4个整流器件组成的倍压整流电路来获得所需的弓I弧直流电压。 由于电容倍压整流电流既能输出高于整流电路的电压，又能限止最大输出电流(决定于倍 压电容容量大小、倍压电路和滤波电路)，因此，能同时解决引弧电源既不需要在整流变压 器上增加次级引弧绕组，又不要限流电阻，也不用引弧晶闸管的问题，它能使现有各种带直 流引弧电源的直流弧焊机的结构大为简化，它能使现有各种不带直流引弧电源的直流弧焊 机提高功率因数和变压比，达到节电减材的目的，符合国家提出节能减排国策，很值得在国 内外广泛推广使用。由于实施本专利技术可以利用原制造直流弧焊机的设备和工艺。因此，可以很方便对 现有各类直流弧焊机生产的节电减材改造，生产带有倍压引弧电源的直流弧焊机。为尽快 在国内外推广和使用本专利技术的电容倍压整流引弧的直流弧焊机。可在原传统型号的名称内 增加“J”字，即节电减材的意思。如ZPG1-500J、ZXG. 400J等硅整流直流弧焊机和ZX5. 250J、 ZX5-400J、ZX5。630J等晶闸管整流直流弧焊机。目前国内外生产的各类工频硅整流直流弧焊机和晶间管整流直流弧焊机本来就有 很大市场，应用本专利技术的新一代直流弧焊机很快就可替代传统的直流弧焊机，因此本专利技术一 定能产生很大的经济效益和很大的社会效益。本专利技术的直流弧焊机是由整流或可控整流电路获得直流弧焊时所需的直流弧焊 电压和功率，由电容和整流器件组成的倍压电路获得所需的所需的直流引弧电压，直流弧 焊机中的直流引弧电压和直流弧焊电压由同一整流变压器的同一次级绕组提供交流电压， 引弧直流电压是通过2个电容和4个二极管组成的倍压电路获得的，而弧焊电压是通过硅 整流电路，或者晶闸管整流电路获得的。本专利技术目的是用附加2个电容和4个二极管的倍压整流弓I弧电源来改造和提高现 有各类硅整流和晶间管整流直流弧焊机内的整流变压器的变压比、功因数和效率，减少弧 焊机中整流变压器的用铜量、用铁量、体积和重量，使直流弧焊机达到节电减材的目的。本专利技术的直流弧焊机，它由整流变压器(1)、硅二极整弧焊流器，或者晶闸管弧焊 整流器(2)和电容倍压引弧整流器(3)等部分组成，其特征在于引弧整流器(3)是一个由 2个电容和4个二极管组成的电容倍压整流弓I弧电源(3)，它的交流输入电源来自弧焊整流 器(2)的交流输入电源，弧焊整流器(2)可以是单相，也可从是多相，其整流器件可以是不 可控的硅整流二极管，也可以是可控的晶间管等可控器件。本专利技术是一个有很大经济效益和社会效益的集成技术创新技术方案的专利技术。通过 附图说明就可以进一步了解本专利技术的目的，以及本专利技术的特征与优点等。附图说明图1是本专利技术直流弧焊机的一个实施例的主电路原理图；图2是本专利技术直流弧焊机的另一实施例的主电路原理图；图3是本专利技术另一个实施例的主电路原理图。具体实施例方式附图1是本专利技术应用于单相晶闸管直流弧焊机的一个典型实施例的主电路原理 图，它由单相整流变压器(1)、晶闸管V1、V2和滤波电感Ll组成的弧焊整流器(2)，和由电 容C1、C2，、二极管D1、D2和电感L2组成的单相双半波倍压整流引弧电源(3)组成。附图 1中的电感，Ll是弧焊滤波电感，不用此电感就成为每秒100周的脉冲直流弧焊机。L2是 引弧电源中的滤波电感，通常可使用日光灯镇流器铁芯绕制，它能使引弧更稳定，也可省去 此电感。现有的单相双半波晶闸管直流弧焊机仅有附图1中的(1)和(2)两部分。由于引 弧电压一般都要求在60 — 80伏之间，而直流弧焊电压要求是U = 20+0.041。因此输出 200A的直流弧焊机其弧焊电压仅28伏。要同时满足引弧和弧焊电压的两者要求就必须将 整流变压器(1)的次级两个绕组都设计在60伏以上来同时满足引弧电压和弧焊电压的要 求，这种情况下200A28V直流输出晶闸管的导通角就很少，因此，整流变压器的功率因数 和效率都很低。由于本实施例中增加有由电容Cl、C2，整流二极管Dl、D2，滤波电感L2组 成的倍压引弧电源(3)，因此，就可从将整流变压器的两个次级绕组的开路交流电压降低到 40V以下，此时倍压引弧电源还可获得高于70V以上的引弧所需的电压，提供弧焊电压和电 流的晶闸管导通角就可在接近全导角的大导通角状态下工作，这样原有整流变压器(1)的 功率因数和效率都将本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种直流弧焊机，其特征在于，它由整流变压器、弧焊整流器和引弧整流器等部分组成。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：于乾波，
申请(专利权)人：上海沪工电焊机制造有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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