[实用新型]逆变式脉冲变极性TIG焊电源的主回路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种逆变式脉冲变极性TIG焊电源的主回路。

背景技术

钨极氩弧焊电弧燃烧稳定，具有焊缝质量好、焊接接头的强度和塑性高的特点，因此在工业中获得了广泛的应用。

铝及铝合金具有较高的比强度和导热性、良好的耐腐蚀性以及在低温下能保持良好的力学性能等特点，适应现代科技及高新工程发展的需要，成为宇航、化工、交通运输等工业重要的结构材料之一。但是铝及铝合金焊接时，在铝及铝合金表面总会生成一层附着力强的和难熔的(熔点为2050℃)氧化膜(主要成分为Al2O3)，该层氧化膜不溶于金属并且妨碍被熔融填充金属润湿，焊接前需将其去除。因此铝及其合金钨极氩弧焊时要兼有阴极雾化作用(清除氧化膜)及减少钨极过热烧损的要求，一般采用交流钨极氩弧焊（TIG）。

采用交流 TIG 焊焊铝及其合金时，由于交流电流的极性周期性地变化，所以在每个周期里相当于半波为直流正接，另一半波为直流反接。正接的半波期间，钨极为负，可以发射足够的电子而不至于过热，防止其烧损，还能承载较大的电流容量，有利于焊接电弧的稳定，并增大工件的可焊厚度。反接的半波期间，铝板为负，其表面生成的氧化膜很容易被清理掉而获得表面美观、光亮、成型良好的焊缝。这样，同时兼顾了阴极雾化作用和钨极烧损减少的要求。但在电弧稳定性以及电流正负半波幅值和时间是否可独立调节的问题上不尽如人意，而且无法做到最大限度地减少钨极烧损。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了解决上述问题，提供一种逆变式脉冲变极性TIG焊电源的主回路。

本发明逆变式脉冲变极性TIG焊电源的主回路采用了双逆变结构形式。一次逆变部分采用的电路形式是全桥式拓扑结构，其主要功能是实现钨极氩弧焊电源的恒流输出焊接外特性及电源的动态特性。二次逆变部分可采用半桥或全桥结构形式，其主要功能是把一次逆变部分输出的平滑的直流逆变为幅值可调的方波交流(变极性)输出。本发明所设计的逆变式脉冲变极性TIG焊电源采用全桥双逆变结构。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

逆变式脉冲变极性TIG焊电源的主回路，其特征在于，它采用全桥双逆变结构形式，逆变式脉冲变极性TIG焊电源的主回路包括两次逆变主电路，两次逆变主电路由依次连接的交流接触器（1）、输入整流滤波模块（2）、一次逆变模块（3）、输出整流滤波模块（4）、二次逆变模块（5）组成，其中，一次逆变模块（3）连接有一次逆变驱动模块（6），二次逆变模块连接有二次逆变驱动模块（7），所述一次、二次逆变驱动模块连接于保护电路（8），所述保护电路所连接的控制电路（9）接于安装在二次逆变模块输出端的电压检测模块（10）、电流检测模块（11）。

两次逆变主电路中，一次逆变主电路包括依序连接的输入整流滤波电路、全桥式逆变电路、输出整流滤波电路；

所述输入整流滤波电路，其采用三相全控整流桥(M1)，并在三相全控整流桥(M1)后并联有电解电容（C1、C2、C3、C4）；

全桥式逆变电路，其包括IGBT功率开关管一、二、三、四（VT1、VT2、VT3、VT4）、二极管一、二、三、四（VD1、VD2、VD3、VD4）、电容一、二、三、四（VC1、VC2、VC3、VC4）、电阻一、二、三、四（R1、R2、R3、R4）、二极管七、八、九、十（D7、D8、D9、D10）和中频变压器（T1），二极管一、二、三、四（VD1、VD2、VD3、VD4）分别与IGBT功率开关管一、二、三、四（VT1、VT2、VT3、VT4）反向并联，电容一、二、三、四（VC1、VC2、VC3、VC4）分别与电阻一、二、三、四（R1、R2、R3、R4）串联之后再分别与二极管一、二、三、四（VD1、VD2、VD3、VD4）并联，二极管七、八、九、十（D7、D8、D9、D10）分别与电阻一、二、三、四（R1、R2、R3、R4）并联；

输出整流滤波电路，其为带有中心抽头的全波整流电路，整流二极管为快恢复二极管（D11，D12），采用电感（L1）作为输出滤波器。