[实用新型]逆变式开关型电弧加工电源用高频引弧装置

说明书

本实用新型涉及高频引弧电路，属电子线路领域。

随着现代电力电子技术而发展起来的新型逆变电源由于体积小、重量轻、节能省时、控制性能优异而成为最具前途的电弧加工(包括焊接、切割、冶炼)设备。

目前电弧焊接切割电源所配用的高频非接触引弧装置都直接依赖于工频电网，或者要先用工频变压器升压，或者先以晶闸管为核心构成前级脉冲发生器，将电网电能转换为数千赫兹后经变压器升压。前者重量体积均较大，后者电路参数整定较为困难，且二者都需另配电弧状态检测电路，以使在电弧引燃后能快速关闭高频脉冲。另外，上述装置所产生的高频脉冲难免会对工频电网产生干扰。

本实用新型的目的是提供一种用于逆变式和开关斩波型电弧加工电源的体积小、重量轻、结构简单、起弧便捷的引弧装置。

基于逆变电源空载及近空载(大阻抗小电流)状态输出量的脉动性和优异的动态响应能力，本引弧装置直接将逆变电源输出量联至引弧器作为其输入，在经变换、升压、谐振、产生高频脉冲。

本引弧装置的电路(图1)由中频脉冲转换部分(I)、中频升压部分(II)和高频振荡耦合部分(III)三部分组成。中频脉冲转换部分(I)由可控开关管(MOSFET、IGBT或开关三极管)(T1)、稳压管(W1、W2)、二极管(D1、D3)、电阻(R1～R4)、电容C1、开关K组成。逆变电源(PS)的直流脉动输出量(一般大于20KHz)直接引入本电路的输入端，经串联限流电阻R4与脉冲变压器B1的输入端相连，可控开关管(T1)工作于饱和导通、截止关断交替状态，来控制脉冲变压器B1的工作状态。稳压管W1、电阻R2、R3、二极管D3并联于输入端保证T1与逆变电源同步开关；稳压管W2并联于T1的栅极，起钳位保护作用；电阻R1、电容C1、二极管D1并联在T1的漏源极间，防止T1过压击穿。中频升压部分(II)由脉冲变压器B1、高压硅堆D2组成。脉冲变压器B1的输入端一端通过电阻R4，开关K与逆变电源输出端相连；一端与T1的漏源极相连。脉冲变压器B1的输出端串接高压硅堆D2向高频振荡耦合部分(III)的电容C2、C3充电；高压振荡耦合部分(III)由火花放电器F，电容C2、C3、耦合线圈B2组成，火花放电器F与耦合线圈，电容C2、C3组成一高频振荡回路；电容C4、C5并接于逆变电源的输出端，防止高频脉冲进入逆变电源。

说明附图如下：

图1为本实用新型高频引弧装置电路原理图。

结合附图说明实施例如下：

本高频引弧装置用于钨极氩弧焊机时其电器元件参数可为：

R1-33Ω0.5W        R2-100Ω0.5W        R3-1KΩ1.0W

R4-20Ω20W         C1-0.01μF1KV       C2、C3-0.01μF6.3KV

C4、C5-0.1μF400V  F-NGKC7HSA火花塞    T-IRF630场效应管

B1(D2)-BSH14-N1变压器    B2-磁芯Mxo-2000U20绕组5∶10

D1-FR104    D3-IN4148    W1-42V1W    W2-18V1W

本实用新型使高频引弧装置结构简单、运行稳定；工作频率高于20KHz的升压变压器使本引弧装置体积重量大为减小；独特的输入方式能彻底避免高频脉冲对电网的干扰；逆变电源输出具有优异的动态响应速度，可保证良好的起弧效果；电弧引燃后，逆变电源输出电压降低，使引弧器开关管T1自动关闭，高频脉冲即刻被中止，而不必另加测控电路。