[实用新型]电焊机引弧装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电焊机引弧装置，尤其涉及一种电焊机高频引弧装置。

背景技术

传统高频高压引弧装置引弧电路会对焊机产生非常严重的干扰，分析如下：在弧焊电源中有两种起弧方式：一种是接触起弧，一种是非接触起弧。前者的起弧电流比后者大得多，起弧时对焊机的干扰较小；但是在某些场合，只能要求用非接触起弧。如坦克上的反射透镜，火箭发动机等精密器件的焊接，由于工件很薄，通常厚度为0.1～0.5mm，若让钨极与工件接触，会引起薄工件的烧伤，钨极烧损以及焊缝夹钨等缺陷。

所述非接触起弧又分为目前现有的高频高压起弧和高压脉冲起弧两种方式，传统的引弧装置为高频高压引弧，利用工频变压器将电网电压升压来获得高压，起弧时干扰特别大，经常损坏逆变功率器件或控制板上的CMOS电路，使系统工作极不稳定。

例如，逆变直流氩弧焊机是高频开关焊接电源，从开关电源原理可知：在开关变压器的初、次级是一周期方波，例如，以快速可控硅为逆变功率器件，采用PFM调制，开关频率可达4-5Hz，以MOS场效应管或IGBT为逆变功率器件，采用PWM调制，开关频可达20-50kHz，根据周期信号的傅立叶级数理论，此方波包含了频率分量nW，这就决定了它含有大量高频谐波，如果不对这些谐波加以抑制，它们就会以传导的方式进入电网或以辐射的形式发射出去，形成干扰。另外，由于开关管的感性负载，相当于电感与开关管串联，在开关管快速开关时，电感上产生很高的尖峰电压，这种尖峰电压不仅对开关管起破坏作用，也可形成大量谐波，同样会形成传导干扰和辐射干扰。由于开关电源初、次级及匝间存在大量分布电容，系统中器件与机壳之间，以及导线间也存在寄生电容，此电容在开关状态突然充放电，也是一种干扰源。由此可见，高频开关电源本身就存在着干扰。

如图1所示，高频高压引弧电路直接采用电网电压升压，并经耦合而达到引弧的目的，这种电路会对焊机造成很大的干扰。由于直接从网压升压、耦合来使焊机起弧，一方面由于能量比较强，焊机很容易起弧，另一方面，起弧时，又会将高压经变压器B1、B2耦合回送给电网，使380V的电网电压瞬时可达到420V以上，这样会造成两种后果，其一是加在逆变功率元件上的直流高压会急剧上升，可能超过功率元件的耐压而损坏功率元件，使逆变失败，其二是控制电路的工作电压瞬时上升，破坏CMOS集成电路，导致系统工作不稳定。另外，这种电路起弧时有很多高频成分，可能形成辐射干扰。当然，传导干扰和辐射干扰相比较，传导干扰要强得多。因此，在抑制干扰时主要考虑传导干扰。下面都是针对传导干扰进行讨论的。对上述干扰，可以在高频变压器次级加LC滤波器，但效果并不显著。因此，在高频引弧电路的设计中，既要考虑使焊机容易起弧，又要尽量减少对焊机的干扰，这样整个系统才能稳定地工作，即一种新型的克服上述缺陷的高频引弧装置的发明势在必行。

实用新型内容

针对背景技术中所涉及的问题，即在传统高频引弧电路的设计中经常会出现两种后果，其一是加在逆变功率元件上的直流高压会急剧上升，可能超过功率元件的耐压而损坏功率元件，使逆变失败，其二是控制电路的工作电压瞬时上升，破坏CMOS集成电路，导致系统工作不稳定。

为克服上述缺陷，本实用新型采用了一种新的技术方案，一种电焊机引弧装置，其包括钨极、高频变压器、耦合变压器、电源变压器、开关管及火花塞，所述引弧装置采用非接触型的高压脉冲起弧方式；所述高压脉冲起弧方式由高压脉冲起弧电路实现，所述高压脉冲起弧电路中的电压经电源变压器的一组次级电压经整流、开关管变换后输入高频变压器；所述起弧电压的提高通过调整火花塞的气隙来实现；所述待焊接工件与钨极之间的距离不大于5毫米，且同时保持将钨极磨尖；所述耦合变压器可为HT箔式耦合隔离变压器；所述开关管采用陶瓷气体放电管；所述高压脉冲起弧电路可设置于PCB电路板上。

本实用新型的有益效果是：可以很方便地控制高频强度，减少对焊机的干扰，同时又能使焊机很轻松地起弧，大大提高了焊机工作的可靠性，而且装置整体结构合理，抗干扰能力强，安装过程简单方便，减低了成本。

附图说明

通过以下对本实用新型的实施例结合其附图的描述，可以进一步理解其实用新型的目的、具体结构特征和优点。其中，附图为：

图1为背景技术中所述的高频高压引弧电路的原理示意图。

图2为实用新型高压脉冲引弧电路的原理示意图。

图3为大功率晶体管BUY71(T1)的驱动电路示意图。

具体实施方式