三相對稱抽頭式整流弧焊機制造技術

三相對稱抽頭式整流弧焊機具有陡降的輸出外特性，主要供手工電弧焊接使用，其結構特點是：用三臺參數相同的抽頭式弧焊變壓器取代一體式的三相變壓器，三臺變壓器初級的偶合程度可用換接各變壓器初級抽頭的方式來調節，并用特殊的初級星三角換接方法擴大輸出電流調節范圍。本焊機具有體積小、重量輕、噪音低、電流穩定、成本低、易造易修節省電能等特點，并具有良好的焊接工藝性能。（*該技術在2010年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種整流式直流電焊機，主要供手工電弧焊接使用，它具有陡降的輸出外特性，而不同于CO2焊接所用的平特性或緩降外特性的抽頭式弧焊電源。本專利技術的特點是三相對稱和抽頭式。根據本專利技術原理制成的電焊機具有體積小、重量輕、噪音低、電流穩定、成本低、易造易修等優點。抽頭式交流弧焊機已在工業領域獲得了廣泛的應用，實際上它是一個漏抗可以調節的降壓變壓器，一般采用口字形兩心柱形式的鐵心，初級線圈分為兩部分，一部分和次級線圈繞在同一心柱上，另一部分獨自繞在另一心柱上，兩部分均有一定數量的抽頭，用開關換接抽頭可以改變初級繞組在兩心柱上的有效匝數配置，改變初次級的偶合程度，從而獲得不同的次級輸出電流。但抽頭式弧焊機的原理未在要求陡降外特性的三相整流弧焊機上得到廣泛應用，其原因是一般的整流弧焊機均采用一體式的三相變壓器，僅有長度有限的三根鐵心柱，即使將同一相的初次級線圈置于同一鐵心柱的兩端，中間留有一定的距離，也難以獲得手工電弧焊接所需的低值電流，若將鐵心柱拉長到可以和三相動圈式整流弧焊機相比的程度，則將很不經濟，既浪費鐵也浪費銅。本專利技術采用三個獨立的單相變壓器來代替一體式的三相變壓器，請參看本文所附的原理線路圖。圖中從左至右可分為四部分，第一部分是一個星-三角轉換開關KZ，第二部分是三個變壓器B1、2、3的初級及各自的抽頭換接開關KDH1、2、3，第三部分是呈三角形接法的次級，第四部分是由六個二極管組成的三相橋式整流器組ZL。為使三相對稱，三個變壓器的參數相同，三個抽頭換接開關同步調節。三個變壓器初級線圈均分為兩部分。虛線上方那部分匝數較少稱為輔助繞組，和次級線圈同繞在一根心柱上，虛線下方那部分繞組匝數較多稱為主繞組，單獨繞在一根心柱上，和一體式的三相變壓器相比，每個單相變壓器的鐵心磁路較長并有上下兩個不繞線端部，而初次級線圈基本上是分置于兩芯柱上，相互偶和較松，漏抗較大，可以獲得手工電弧焊接所需的低值焊接電流。星三角轉換開關KZ實際上是一個六刀雙擲開關，當六個閘刀的位置如原理圖所示時，三個變壓器的初級構成三角形接法接在三相電源上，電源線電壓加在主繞組左端和輔助繞組右端，兩繞組產生磁通方向一致，相當于正向串聯，當抽頭換接開關KDH1、2、3的連接片處于最右位置時，輔助繞組全部閑置不用，初次級各占一側心柱，漏抗最大，輸出電流最小。當開關的連接片依次向左移動時，輔助繞組投入使用的匝數依次增加，漏抗依次減小，輸出電流依次增大。當連接片處于最左位置時，輔助繞組全部投入使用，而主繞組則閑置匝數最多，漏抗最小，輸出電流最大。因為KDH1、2、3是同步調節的，每個變壓器次級輸出的電流相等，經過三角形聯接合成后輸送到三相橋式整流器，整流后輸出供焊接用。應當指出在這種情況下，無論連接片移動到任何位置，初級線圈總有一定的匝數閑置，若要擴大輸出電流調節范圍，閑置匝數所占的比重就要增大，而且為了能夠輸出符合要求最小電流，線圈的匝數要足夠多，這勢必要增加焊機的用銅量，是很不經濟的。本專利技術采用特殊的初級星三角換接的方法，旨在解決這一矛盾。為了輸出合乎要求的小電流，將六刀雙擲開關的六個閘刀扳到下方，如原理圖中虛線位置時成為星形接法，此時電源的相電壓加在主繞組的左端和輔助繞組的左端，相當于兩繞組反相串聯，產生的磁通方向相反，被抵消掉一部分。本專利技術將兩繞組匝數比設計為1.732∶0.732，相減為1.732-0.732＝1，而1.732∶1即為三相電源線電壓與相電壓之比，因此，雖然此時加在初級上的電壓僅為三角形接法時所加電壓的1/1.732，但線圈每匝承受電壓不變，次級輸出空載電壓也就不變。當KDH1、2、3的連接片由左向右依次移動時，輔助繞組投入使用的匝數依次增加，漏抗依次增加，均比初次級全分置時還要大，連接片移動到最右邊時，主繞組和輔助繞組全部投入使用，漏抗最大，輸出電流最小。采用這樣的方法，可以在不增加繞組閑置匝數的前提下，將焊接電流調節范圍擴大近一倍，有效地緩和變壓器用銅量和電流調節范圍的矛盾。三個變壓器次級相互聯接的方式可以是三角形接法，也可以是星形接法，三角形接法時要求匝數較多，但導線截面可以較小，星形接法時，匝數較少，但導線截面要求較大。依本專利技術設計的焊機由于次級為三相橋式整流，紋波系數較小，不加直流電抗器即可符合CB8118-87關于整流輸出波形的要求，但如為改善動特性在直流回路中串聯一個直流電抗器，也屬本專利保護的范圍。權利要求1.三相對稱抽頭式整流弧焊機由一個三相變壓器組和一個三相橋式整流裝置以及電流調節裝置等組成。其特征在于所述的三相變壓器組是由三臺參數相同的抽頭式弧焊變壓器組成，變壓器鐵心為口字形兩心柱式，其初級繞組有兩部分、一部分(主繞組)單獨繞在一個心柱上，另一部分輔助繞組和次級繞組同繞在另一心柱上、三臺變壓器的次級相互間以三角形接法或星形接法聯接后接到整流裝置的輸入端。2.按照權利要求1所述的整流式弧焊機，其特征在于所述的電流調節裝置由兩個開關組成，一個為粗調節開關，分兩檔，另一個為細調節開關，其可調檔數多于或等于6，組合后可得到多于或等于12檔不同的輸出電流，可滿足國家標準GB8118-87《電弧焊機通用技術條件》中關于電流調節范圍和調節級數的規定。3.按照權利要求1，2所述的整流式弧焊機，其細調節開關由三個同軸的KDH型電焊機專用開關組成，三個開關同步調節三個變壓器初級繞組在左右兩心柱的有效匝數配置，從而改變初次級之間的漏抗，得到不同的輸出電流。4.按照權利要求1，2，3所述的整流式弧焊機，其粗調節開關系原供電動機起動用的星三角起動轉換開關，將變壓器組輸入端變成星形接法時為小檔，將其變為三角形接法時為大檔，調換的同時改變通過輔助繞組電流的方向，使輸出電流大幅度變化而輸出空載電壓基本不變。全文摘要三相對稱抽頭式整流弧焊機具有陡降的輸出外特性，主要供手工電弧焊接使用，其結構特點是用三臺參數相同的抽頭式弧焊變壓器取代一體式的三相變壓器，三臺變壓器初級的偶合程度可用換接各變壓器初級抽頭的方式來調節，并用特殊的初級星三角換接方法擴大輸出電流調節范圍。本焊機具有體積小、重量輕、噪音低、電流穩定、成本低、易造易修節省電能等特點，并具有良好的焊接工藝性能。文檔編號B23K9/09GK1051876SQ9010616公開日1991年6月5日 申請日期1990年10月22日 優先權日1990年10月22日專利技術者吳永泰 申請人:吳永泰本文檔來自技高網...

【技術保護點】
三相對稱抽頭式整流弧焊機由一個三相變壓器組和一個三相橋式整流裝置以及電流調節裝置等組成。其特征在于：所述的三相變壓器組是由三臺參數相同的抽頭式弧焊變壓器組成，變壓器鐵心為口字形兩心柱式，其初級繞組有兩部分、一部分（主繞組）單獨繞在一個心柱上，另一部分輔助繞組和次級繞組同繞在另一心柱上、三臺變壓器的次級相互間以三角形接法或星形接法聯接后接到整流裝置的輸入端。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳永泰，
申請(專利權)人：吳永泰，
類型：發明
國別省市：51[中國|四川]