無變壓器交.直流弧焊機電源電路制造技術(shù)

無變壓器交、直流弧焊機電源電路，具有在一定范圍內(nèi)變壓、調(diào)壓、調(diào)流的變換性能，應(yīng)用本電路為主體制作的交、直流電源設(shè)備，體積小，重量輕。其電路的主體工作部分為：２２０Ｖ或３８０Ｖ的電源輸入端是一個ＣＬ串聯(lián)電路。Ｃ和Ｌ的連接點Ｍ上接晶閘管，ＫＳ或ＫＰ（型），晶閘管的另一端與Ｏ線為電壓輸出端。根據(jù)對電路的分析和應(yīng)用，可勝任弧焊的技術(shù)要求，可以作弧焊機，也可以做一定范圍內(nèi)的調(diào)壓，調(diào)電源設(shè)備的主體電路，具有實用的經(jīng)濟價值。（*該技術(shù)在2011年保護過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】我們對產(chǎn)品和工程進行弧焊的時候，總感覺到目前的交、直流弧焊機的笨重，移動和作業(yè)都非常不方便。本人以此為課題進行電路研制，其結(jié)果對于減輕重量，便于操作，提高弧焊質(zhì)量，安全、工作可靠，電氣性能以及為此種工作提供自動化條件，都取得了滿意的效果，并且以本電路為主體，設(shè)計制造出的弧焊機成本并不一定高，而使弧焊機也擠入了電子技術(shù)行列。無變壓器交、直流弧焊機電源電路的構(gòu)成及工作原理說明書附附圖說明圖1所畫為無變壓器單相交流弧焊機電源電路原理圖。電路基本構(gòu)成220V的電源輸入端是一個CL串聯(lián)電路。在C與L部件的連接點M上連接晶閘管KS(如果連接KP型，輸出電流為直流)。KS的另一端與O線為交流電壓輸出端。(為了簡略，所有圖的保護電路等未畫，觸發(fā)電路及電流維持電阻R等原理不講)。以上三部件是構(gòu)成電路工作的主體。電容C、電感L在電路中是儲能和降壓的關(guān)鍵元件，決定著輸出最大電壓、電流值，以及功率的大小。晶閘管在電路中是調(diào)壓，調(diào)流和將儲存的無功功率轉(zhuǎn)變成有功功率的關(guān)卡。它的導通角∝不能大于90°，∝角的大小決定著輸出電壓、電流的大小。因此，這三個部件是變壓、調(diào)壓、調(diào)流的主體部件。電路工作原理請看圖2.A(以下不再明確標出說明書附圖)當電路接上電源時，假設(shè)恰好是正弦波的正半周開始，電路中晶閘管KS在0°-90°區(qū)間中是開斷的。此區(qū)間電源上的負載就是一個CL串聯(lián)電路，其CL串聯(lián)電路在正弦波電壓0°-90°區(qū)間下，將流過一個電流Iu，此電流在電容C上導前于電壓90°;在電感L上滯后于電壓90°。假設(shè)L是純電感，Iu的大小Iu= (U)/(︱Z︱) ＝ (U)/(︱X︳) ＝ (U)/(︱XL-XC︳)式中XL為L的感抗;XC為C的容抗電路中，CL在0°-90°的工作中都是儲能元件。在C上，將Iu攜帶的電能以電荷的形式儲存起來，其儲能的大小為PC＝UcIu2＝XCIu2(符號為負)。式中Uc是Iu流過C時的電壓降。在L上，Iu攜帶的電能以磁能的形式儲存起來，其儲能的大小為PL＝ULIu＝XLLu′(符號為正)式中UL是Iu在L上產(chǎn)生的壓降。以上的二功率從常規(guī)電路說都是無功功率。因為電路在沒有其它支路的情況下，在正弦波的90°-180°的區(qū)間中，除了正負無功功率相互抵消一部分之外，其它的又以電流的形勢流回了電源，而且從CL電路二個端頭看，總的無功功率的大小為P無＝j(luò)(XLIu2-XuIu2)但是此電路，我們在C與L連接點M上又接上了晶閘管KS(或KP)。從電路的M點上看這兩個功率，就不是一正一負了。在正弦波的正半周時，兩個功率在M點上都形成了負極性，在負半周時形成的是正極性。因此對M點說儲存的功率為PM＝(PC+PL)當正弦波電壓越過90°后，電壓開始回落，在C的極板上開始將儲存的電荷能以電流Ic的形式放電，Ic的方向與Iu的方向相反。同時，在L上也將儲存的磁能轉(zhuǎn)化成電能，以電流IL的形式流出，其方向與電壓U一致。此現(xiàn)象如圖2.B.電路示意圖所畫。在M點上形成了自M點向外流的兩個電流Ic和IL。在形成上述這兩個電流的同時和之后，M點上接的KS正好導通。如果，KS另一端正好接上弧焊或其他負載RKs，RKS與O線又相接，那么就會有一個IC+IL的電流。自O(shè)線流經(jīng)RKS和KS，流向M點，又從M點分開流向C和L。反過來說，就如同C和L在正弦波電壓的作用下在M點處，建立了兩個同極性的電動勢。如同兩個極性相同的電源并聯(lián)在M點上，向KS和RKS供電。在正半周時，KS輸出端是負值，在負半周時，KS輸出的是正值，因此在輸出端上就得到了上述功率RKS＝PC+PL＝UM(IC+IL)輸出最大有效電流為IKS= (UN(Ic+IL))/(UKs(90°)) = (UIu)/(UKs)以上是以無變壓器單相交流弧焊機電源電路的原理，敘述了此種電路的工作過程和特點。以此電路設(shè)計弧焊機或電源設(shè)備時，切忌XC＝XL。以本電路模式為板本，可設(shè)計無變壓器，二相、三相直流弧焊機，電路與單相相比，可變形也可不變形，在KS處接KP，輸出電壓可取正，也可以取負。電路工作原理相同。說明書附圖3 是二相直流弧焊機電源圖說明書附圖4 是三相直流弧焊機電源圖摘要附圖 是申請專利的C.L.KP(KS)基本結(jié)構(gòu)圖應(yīng)用此電路可設(shè)計制造1千瓦至35千瓦的電壓變換，調(diào)壓，調(diào)流的弧焊機和電源變換設(shè)備。專利技術(shù)本人對7.5千瓦，輸出電壓30伏-55伏，電流20安-135安的無變壓器單相交流弧焊機進行了研制。弧焊工作安全可靠。由于峰值電壓電流高，易拉弧，操作簡便，焊縫質(zhì)量好，全部重量(包括加上還應(yīng)安裝而沒安裝的零部件)不超過20Kg。成本略高于同類交流弧焊機。對15千瓦無變壓器三相直流弧焊機進行的設(shè)計估算，其重量在40Kg以下。重量是同類焊機的1/4，成本還低。應(yīng)用本電路可設(shè)計出便攜式弧焊機，功率4.5千瓦，輸出電壓25伏-45伏，最大電流為90安。估算重量13Kg左右。綜合以上說明，可以看出，以本電源電路為主體，設(shè)計制造的弧焊機和電源等設(shè)備重量輕，體積小，容量大，安全可靠，成本不相上下。應(yīng)用本電路設(shè)計直流弧焊機極為方便，從估算看，與目前同容量的交流弧焊機相比，成本不相上下。而重量確是此機種的1/4-1/3。從使用上看，直流弧焊機的應(yīng)用范圍更廣，焊接質(zhì)量更好。它可做鎢極氬弧焊電源，還可作自動或半自動埋弧焊電源及炭弧切割電源。因此應(yīng)用本電路制出的上述設(shè)備有極大的市場。市場競爭力也極強。制造上述設(shè)備，材料來源市場充沛，生產(chǎn)規(guī)模大、中、小不限。這些都可以說明本電源電路，具有相當經(jīng)濟價值。權(quán)利要求無變壓器交、直流弧焊機電源電路，屬于電壓、電流變換的調(diào)壓、調(diào)流新形式的電源電路，電路特點如下1、單相電路基本形式為C(電容)、L(電感)、KS(雙向晶閘管)接成星形，C端接火線，L端接O線，KS為電壓、電流輸出端。2.兩相電路形成為C1、L、C2、Kp、Zp。C1、L、Ca為順序串聯(lián)。C1、L和L、C2接點接Kp(單向晶閘管)、Zp(整流二極管)。此電路C1、C2端接火線；兩個Kp為直流輸出端，兩個Zp的另一端為O電壓回路端。3.三相的電源電路，如上述的“2”再增加兩個L和一個C，以及Kp和Zp各一個。三個L形成三角連接，各角頂接C和Kp和Zp。Kp和Zp形成三相橋式可調(diào)整流。三個C接A、B、C三相火線。4.在必要時，為了減小容性電流，可在火線的輸入端加入電感線圈，此線圈可繞在原有電感的鐵芯上。全文摘要無變壓器交、直流弧焊機電源電路，具有在一定范圍內(nèi)變壓、調(diào)壓、調(diào)流的變換性能，應(yīng)用本電路為主體制作的交、直流電源設(shè)備，體積小，重量輕。其電路的主體工作部分為220V或380V的電源輸入端是一個CL串聯(lián)電路。C和L的連接點M上接晶閘管，KS或KP(型)，晶閘管的另一端與0線為電壓輸出端。根據(jù)對電路的分析和應(yīng)用，可勝任弧焊的技術(shù)要求，可以作弧焊機，也可以做一定范圍內(nèi)的調(diào)壓，調(diào)電源設(shè)備的主體電路，具有實用的經(jīng)濟價值。文檔編號B23K9/10GK1071357SQ9110925公開日1993年4月28日 申請日期1991年10月8日 優(yōu)先權(quán)日1991年10月8日專利技術(shù)者楊德田 申請人:楊德田, 王金秀本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
無變壓器交、直流弧焊機電源電路，屬于電壓、電流變換的調(diào)壓、調(diào)流新形式的電源電路，電路特點如下：１．單相電路基本形式為Ｃ（電容）、Ｌ（電感）、ＫＳ（雙向晶閘管）接成星形，Ｃ端接火線，Ｌ端接Ｏ線，ＫＳ為電壓、電流輸出端。２．兩相電路形成為Ｃ↓［１］、Ｌ、Ｃ↓［２］、Ｋｐ、Ｚｐ。Ｃ↓［１］、Ｌ、Ｃａ為順序串聯(lián)。Ｃ↓［１］、Ｌ和Ｌ、Ｃ↓［２］接點接Ｋｐ（單向晶閘管）、Ｚｐ（整流二極管）。此電路Ｃ↓［１］、Ｃ↓［２］端接火線；兩個Ｋｐ為直流輸出端，兩個Ｚｐ的另一端為Ｏ電壓回路端。３．三相的電源電路，如上述的“２”再增加兩個Ｌ和一個Ｃ，以及Ｋｐ和Ｚｐ各一個。三個Ｌ形成三角連接，各角頂接Ｃ和Ｋｐ和Ｚｐ。Ｋｐ和Ｚｐ形成三相橋式可調(diào)整流。三個Ｃ接Ａ、Ｂ、Ｃ三相火線。４．在必要時，為了減小容性電流，可在火線的輸入端加入電感線圈，此線圈可繞在原有電感的鐵芯上。

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：楊德田，
申請(專利權(quán))人：楊德田，王金秀，
類型：發(fā)明
國別省市：11[中國|北京]