專利名稱：一種高頻逆變直流點(diǎn)焊機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種高頻逆變直流點(diǎn)焊才幾
本實(shí)用新型涉及焊接設(shè)備，尤其涉及一種高頻逆變直流點(diǎn)焊機(jī)， 主要應(yīng)用在金屬板材及金屬構(gòu)件界面之間的焊接，如汽車制造領(lǐng)域。
傳統(tǒng)的電阻焊電源主要是交流、直流工頻點(diǎn)焊機(jī)，是通過調(diào)整可 控硅導(dǎo)通角的大小來完成焊接電流的控制，技術(shù)上比較成熟，但體積 龐大。因?yàn)槭菃蜗噍斎?，能耗高、效率低且?dòng)態(tài)性能差，控制精不高。
所以，工頻電阻焊機(jī)電網(wǎng)匹配困難，功率因數(shù)低，耗能大，效率低； 飛賊大，焊接質(zhì)量差。
到了八九年代國外出現(xiàn)了中頻逆變電阻焊(國內(nèi)也有少量的仿 造)，供電由原來的單相提升為三相，變壓器的工作頻率由50HZ提升 到1000HZ左右。中頻電阻焊機(jī)的體積大為減少，效率也有所提升。直 流中頻電阻焊的焊接效率比交流點(diǎn)焊機(jī)有明顯的提高，節(jié)能在60%— 70%以上。但是，中頻直流電阻焊機(jī)的控制箱體積龐大，成本高，售價(jià) 昂貴，國內(nèi)廠家極少使用。
電容儲(chǔ)能電阻焊，由充電變壓器、儲(chǔ)能電容和焊接變壓器組成， 同等容量的儲(chǔ)能電阻焊其體積特別的龐大，適用場合受到很大的限制。 電容儲(chǔ)能電阻焊機(jī)，輸出焊接能量小，很難滿足焊接市場的需求。目前大部分逆變電源其控制電路都是釆用了脈寬調(diào)制芯片，電路 設(shè)計(jì)復(fù)雜，調(diào)試?yán)щy。其電流、電壓信號(hào)很難根據(jù)需求進(jìn)行處理。
最近市場已出現(xiàn)的小功率高頻逆變點(diǎn)焊^L。它具有動(dòng)態(tài)響應(yīng)好、 控制精度高的特點(diǎn)，但輸出功率太小，僅在10KW以下，尤其是以5KW 以下為主，一^:只適用于電池生產(chǎn)。
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種輸出功率大，體積較??； 焊接效率高的高頻逆變直流點(diǎn)焊機(jī)。
本實(shí)用新型進(jìn)一步要解決的技術(shù)問題是提供一種控制電路較為簡 單，動(dòng)態(tài)性能好、響應(yīng)速度快、控制精度高、焊接質(zhì)量好的高頻逆變 直流點(diǎn)焊機(jī)。
本實(shí)用新型更進(jìn)一步要解決的技術(shù)問題是提供一種對電網(wǎng)干擾 小，IGBT沖擊小的高頻逆變直流點(diǎn)焊機(jī)。
為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是， 一種高 頻逆變直流點(diǎn)焊機(jī)，包括三相整流電路、逆變電路、高頻變壓器、整 流濾波電路和DSP控制器，所述的三相整流電路將三相交流電轉(zhuǎn)變成 直流電，逆變電路在DSP控制器的控制下將三相整流電路輸出的直流 電轉(zhuǎn)逆變成高頻交流電，經(jīng)高頻變壓器降壓后由整流濾波電路產(chǎn)生脈 動(dòng)直流焊接電流；所述高頻變壓器的初級(jí)線圈與次級(jí)線圈分層交替繞 制，層與層之間有絕緣層；初級(jí)線圈層夾在次級(jí)線圏層之間，初級(jí)線 圏層的內(nèi)層和外層都有次級(jí)線圈層；次級(jí)線圈用薄銅帶分層繞制，每層一壓；所述的內(nèi)層和外層的次級(jí)線圈層都是偶數(shù)層，內(nèi)層的次級(jí)線 圈層相互串聯(lián)，相鄰層的電流方向相反；外層的次級(jí)線圈層也相互串 聯(lián)，相鄰層的電流方向也相反。
以上所述的高頻逆變直流點(diǎn)焊機(jī)，所述的初級(jí)線圈層為2層，2 層初級(jí)線圈奉相互串聯(lián)；每層初級(jí)線圈層有2層內(nèi)層次級(jí)線圈層和2 層外層次級(jí)線圈層，共有8層次級(jí)線圈層；次級(jí)線圈相鄰層的串接點(diǎn) 都連接變壓器輸出端的中心抽頭，次級(jí)線圏各層的同名端并接，并連 接變壓器輸出端。
以上所述的高頻逆變直流點(diǎn)焊機(jī)，所述的高頻變壓器為2至4個(gè)， 所有的高頻變壓器并聯(lián)；高頻變壓器初次變比為40-80: 1;所述的磁 芯是E型磁芯，磁芯縫隙為0. 2-0. 8毫米，磁芯的材質(zhì)是Mn-Zn鐵氧體 材料；初級(jí)線圈用直徑0.3-0.6毫米的絕緣銅線絞合使用，次級(jí)線圈 用厚度0. 3-0. 6毫米的電解銅帶；絕緣材料的厚度為0. 05至0. 1毫米。
以上所述的高頻逆變直流點(diǎn)焊機(jī)，次級(jí)線圏的引腳與次級(jí)線圈的 薄銅帶一體，從各次級(jí)線圈層中引出后彎折到與變壓器軸線垂直的平 面上。
以上所述的高頻逆變直流點(diǎn)焊機(jī)，包括第一電流反饋電路和第二 電壓反饋電路，所述的第 一 電流反饋電路和第二電壓反饋電路從整流 濾波電路的輸出端采樣，將采樣值分別輸入DSP控制器的信號(hào)輸入端； 所述的逆變電路包括IGBT橋路開關(guān)電路和隔離驅(qū)動(dòng)電路；所述的DSP 控制器產(chǎn)生4路P麗信號(hào)，經(jīng)隔離驅(qū)動(dòng)電路控制IGBT橋路開關(guān)電路的 通斷。以上所述的高頻逆變直流點(diǎn)焊機(jī)，包括第三電流反饋電路，所述
的第三電流反饋電路從逆變電路的輸出端采樣，將釆樣值輸入DSP控 制器的信號(hào)輸入端。
以上所述的高頻逆變直流點(diǎn)焊機(jī)，包括第四電流反饋電路，所述 的第四電流反饋電路從三相整流電路的輸出端采樣，將采樣值輸入DSP 控制器的信號(hào)輸入端。
以上所述的高頻逆變直流點(diǎn)焊機(jī)，所述的三相整流電路依次為電 ,茲兼容電路、三相交流整流電路、軟啟動(dòng)電^各和整流濾波電^各，所述 的電磁兼容電路吸收抑制三相交流母線上的電壓尖峰，降低電磁千擾； 所述的三相交流整流電路將電磁兼容電路輸出的三相交流轉(zhuǎn)換為直流 電；所述的整流濾波電路包括濾波電容，對三相交流整流電路輸出的 直流電進(jìn)行濾波；所述的軟啟動(dòng)電路控制三相交流整流電路輸出主回 路，在所述的濾波電容充電至到母線電壓后才使主回路通電。
以上所述的高頻逆變直流點(diǎn)焊機(jī)，電磁兼容電路在三相電的相線 上分別串聯(lián)有輸入電感，在相線間分別并聯(lián)有削峰電容。
以上所述的高頻逆變直流點(diǎn)焊機(jī)，所述的軟啟動(dòng)電路包括充電電 阻，可控硅和軟啟動(dòng)控制板，所述的可控硅串聯(lián)在三相交流整流電路 輸出主回路上，所述的充電電阻與可控硅并聯(lián)，所述的軟啟動(dòng)控制板 根據(jù)整機(jī)開啟延時(shí)的時(shí)間和所述濾波電容的電壓控制可控硅的通斷。
本實(shí)用新型高頻逆變直流點(diǎn)焊機(jī)高頻變壓器的初級(jí)線圈與次級(jí)線 圈分層交替繞制，初級(jí)線圈層夾在次級(jí)線圈層之間，初級(jí)線圈層的內(nèi) 層和外層都有次級(jí)線圏層，次級(jí)線圈用薄銅帶分層繞制，每層一匝，這樣便于變壓器的繞制、能夠減小體積、減小漏感、降低銅路損耗， 便于次級(jí)熱量的導(dǎo)出，有利于高頻變壓器和點(diǎn)焊機(jī)輸出較大的電流和 較高的功率，提高焊接效率。
本實(shí)用新型如進(jìn)一步采用通過反饋電路來完成對DSP內(nèi)部脈寬信 號(hào)進(jìn)行控制，從而達(dá)到整機(jī)的恒流、恒壓和恒功率控制的目的，使控 制電路較為簡單，動(dòng)態(tài)性能好、響應(yīng)速度快、控制精度高、焊接質(zhì)量 更好。
本實(shí)用新型的三相整流電路進(jìn)一 步包括電磁兼容電路和軟啟動(dòng)電 ^洛可以減小對電網(wǎng)的干擾和對IGBT的沖擊。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。


圖1是本實(shí)用新型高頻逆變直流點(diǎn)焊機(jī)實(shí)施例電路的原理框圖。 圖2是本實(shí)用新型高頻逆變直流點(diǎn)焊機(jī)實(shí)施例變壓器繞制結(jié)構(gòu)圖。
圖3是本實(shí)用新型高頻逆變直流點(diǎn)焊機(jī)實(shí)施例變壓器引線連接圖 圖4是本實(shí)用新型高頻逆變直流點(diǎn)焊機(jī)實(shí)施例變壓器原理圖。 圖5是本實(shí)用新型高頻逆變直流點(diǎn)焊機(jī)實(shí)施例變壓器外形圖。 圖6是本實(shí)用新型高頻逆變直流點(diǎn)焊機(jī)實(shí)施例的電路原理圖。
9如
圖1所示的本實(shí)用新型高頻逆變直流點(diǎn)焊機(jī)的實(shí)施例的電路 中，包括三相整流電路、逆變電路、高頻變壓器、整流濾波電路和
DSP控制器。三相整流電路包括電磁兼容電路1、三相交流整流電路 2、軟啟動(dòng)電路3和整流濾波電路4，逆變電路包括IGBT隔離驅(qū)動(dòng) 電路5、 IGBT橋路開關(guān)電路6和IGBT輔助電源9。三相50HZ的交 流的電經(jīng)過電磁兼容電路1、三相交流電經(jīng)整流電路2、軟啟動(dòng)電路 3和整流濾波電路4轉(zhuǎn)變成直流電，DSP產(chǎn)生的P麗控制信號(hào)經(jīng)隔離 驅(qū)動(dòng)電路，控制IGBT的通斷，將整流濾波電路4輸出的直流電轉(zhuǎn)逆 變成高頻交流電，經(jīng)2至4個(gè)并聯(lián)的高頻變壓器降壓后由整流濾波 電路產(chǎn)生可點(diǎn)焊的脈動(dòng)直流焊接電流。 本實(shí)用新型高頻逆變直流點(diǎn)焊機(jī)的實(shí)施例高頻變壓器的結(jié)構(gòu)原 理、以及外形如圖2至圖5所示。
磁芯的外型是E型磁芯，材質(zhì)是H30的Mn-Zn鐵氧體材料，飽和磁 通密度BM為390 mT;剩磁Br為120 mT;初始》茲導(dǎo)率為2500。
變壓器的設(shè)計(jì)參數(shù)，即初次變比為(40-80 ): 1;初級(jí)用直徑 0. 3—0. 6 im的絕緣銅線絞合使用，次級(jí)用厚度0, 3—0. 6 mra的電解銅銅 帶。絕緣材料是厚為0. 05—0. 1 mm聚脂薄膜、i茲芯縫隙為0. 2-0. 8 mm 。 輸出功率在10-40KW之間，使用時(shí)，變壓器組合單元數(shù)可以在1-4之 間。
如圖2所示M是E型磁芯、42是絕緣紙、21是第一層次級(jí)銅 帶、32是絕緣紙、"是第二層次級(jí)銅帶、33是絕緣紙、23第一層是 初級(jí)多股銅線、34是絕緣紙、24是第三層次級(jí)銅帶、35是絕緣紙、25是第四層次級(jí)銅帶；36是絕緣紙、26是第五層次級(jí)銅帶、37是絕緣紙、 27是第二層次級(jí)銅帶、38是絕緣紙、28是第二層初級(jí)多股銅線、39 是絕緣紙、28是第三層次級(jí)銅帶、40是絕緣紙、29是第八層次級(jí)銅帶、 41是絕緣紙。
其中，第一、二層為次級(jí)，第三層初級(jí)，第四、五、六、七層為 次級(jí)，第八層為初級(jí)；第九、十層為次級(jí)。
制作工藝如下初級(jí)分段與次級(jí)交替繞制，相鄰兩層之間電流的 流向相反；次級(jí)是一匝分層繞制。初級(jí)夾在次級(jí)中間線制，初次級(jí)導(dǎo) 線分布均勻。初級(jí)分兩段繞制，先繞兩層次級(jí)中間用絕緣紙隔開，再 繞一半初級(jí)(將剩余的一半初不要剪斷放到那里待下次繞初級(jí)時(shí)再 用)，然后再繞四層次級(jí)一層初級(jí)和兩層次級(jí)。初級(jí)兩層夾在八層次級(jí) 之間。本實(shí)施例高頻變壓器的材料和結(jié)構(gòu)降低了漏感，減小了對IGBT 應(yīng)力的要求，不僅能夠減小變壓器的體積、降低銅路損耗，便于次級(jí) 熱量的導(dǎo)出，有利于高頻變壓器和點(diǎn)焊機(jī)輸出較大的電流和較高的功 率，提高焊接效率。同時(shí)，保證了變壓器參數(shù)的一致性，能將多只變 壓器有效的并聯(lián)，進(jìn)一步增大點(diǎn)焊機(jī)的輸出功率
變壓器采用中心抽頭的接線方式，具體的繞制接線方式見圖3、
圖4:
1、 5、 9、 13相連為次級(jí)頭C; 4、 8、 12、 16相連為次級(jí)尾E; 2、 3、 6、 7、 10、 11、 14、 15相聯(lián)為次級(jí)中心頭D; 18、 19相連為初級(jí)中 心頭，初級(jí)頭為A,尾為B;
次級(jí)中，2與3相連；6與7相連；10與11相連；14與15相連。而后將四組次級(jí)中心抽頭接在一起為最終為全波整流的中心頭D。這 種連接方式，次級(jí)相鄰層的電流方向相反。
同名端始端為i、 5、 9、 13、 17 (A、 C);同名端末端為4、 8、 12、 16、 20. (B、 E);中心抽頭D由2、 6、 10、 14、 18(與E和B是同名 端)和3、 7、 11、 15、 19 (與C和A是同名端)組成。
引線方式和外觀見圖5，次級(jí)線圈的引腳與次級(jí)線圈的薄銅帶是 一體結(jié)構(gòu)，從各次級(jí)線圈層中引出后彎折到與變壓器軸線垂直的平面 上便于同水冷散熱板和整流二極管相固定。
變壓器引腳的固定方式將次級(jí)的八個(gè)中心抽頭的引腳D分別固 定在水冷散熱板上；將八個(gè)輸出引腳C和E固定在整流二極管上。這 樣能夠把變壓器次級(jí)導(dǎo)線上產(chǎn)生的熱量通過二極管和水冷散熱鋁板把 熱量帶走，依此提高輸出功率和暫載率。
本實(shí)用新型高頻逆變直流點(diǎn)焊機(jī)實(shí)施例電路的原理如圖6所示。 三相整流電路由Ll-l、 Ll-2、 Ll-3、 Cl、 C2、 C3、 Dl、 C4、 C5、 C6、 R1和SRC1組成；逆變電if各由Ml、 M2、 M3、 M4、 R3、 R4、 R5、 R6、 D3、 D4、 D5、 D6和四只M57962L驅(qū)動(dòng)模塊組成；DSP控制器是美國TI公司 生產(chǎn)的(TMS320F2812 ) 32位DSP微處理器；高頻整流慮波電路由D7、 D8、 D9、 DIO、 C9、 CIO、 Rll、 R12和L2組成。
三相電經(jīng)電-茲兼容電3各利用輸入電感Ll-l、 Ll-2、 Ll-3和電容 Cl、 C2、 C3等器件來吸收抑制三相交流母線上的電壓尖峰，降低EMI 的電磁干擾。經(jīng)三相整流的直流電通過串聯(lián)在母線回路中的軟啟動(dòng)的 電阻Rl和可控硅SRC1在軟啟動(dòng)電路的控制下首先對濾波電容C4、 C5、C6充電至到母線電壓后，再打開可軟啟動(dòng)控硅SRC1使主回路通電，形 成可進(jìn)行逆變的直流母線電壓，達(dá)到軟啟動(dòng)的目的。這樣可以減少對 電網(wǎng)的干擾、減少對電容、IGBT的沖擊。利用變壓器B1、電容C4、 C5、 C6之間在開關(guān)的過程進(jìn)行能量交換來提高整機(jī)的功率因數(shù)，降低損te 的目的。直流電源經(jīng)橋路開關(guān)Ml、 M4和M2、 M3分別在四只M57962L 驅(qū)動(dòng)芯片的驅(qū)動(dòng)下通過導(dǎo)通和關(guān)斷在A和B兩點(diǎn)完成高頻逆轉(zhuǎn)變的過 程。然后經(jīng)高頻變壓器Bl隔離、降壓；整流管(D7、 D8、 D9、 D10) 整流；電感(L2 )濾波最終輸出大功率低壓大電流。電流高達(dá) 6000A-12000A,輸出功率高達(dá)80KW。
主回路高頻變壓器B1是由兩只25--35KW的高頻變壓器并聯(lián)而成， 具有較小的漏感和一致性電氣參數(shù)，初、次級(jí)分別采用了并聯(lián)方式。 高頻電壓器材料選擇的條件是初始導(dǎo)磁率在2500,飽和磁通密度為390 mT /10(TC、?！菲潪?20 mT、矯頑力為10A/M、變壓器初次級(jí)變比為 40-80: 1, /磁芯間隙為0. 2-0. 8 im。電感偏差應(yīng)小于1%、漏感偏差應(yīng) 小于5%。同時(shí)還利用了變壓器次級(jí)銅帶的八個(gè)引腳分別接到前后橋的 水冷散熱鋁板上，通過次級(jí)銅帶引腳把變壓器所產(chǎn)生的熱量傳遞給散 熱鋁板通過循環(huán)水把變壓器的熱量帶走，這樣即解決發(fā)變壓器的散熱 問題又減小了變壓器的體積，提高了變壓器的電氣性能。變壓器外形 圖見圖5
由于IGBT、變壓器、輸出濾波電感等器件組成的逆變電路參數(shù)配 合的恰當(dāng)和較小的變壓器漏感，降低了 IBGT反壓的要求，使每個(gè)變壓 器的輸出電流都能達(dá)到最大。適當(dāng)?shù)妮敵鰹V波電感限制了最大輸出電流，減小了 IGBT電流的應(yīng)力，從而提高了主回路的可靠性和穩(wěn)定性。 同時(shí)由于主變壓器有較小的漏感和器件的超快速特性使得IGBT在開通 和關(guān)斷時(shí)源極與漏極之間電壓很小，基本上作到了零電壓開通和關(guān)斷， 從而降低了對開關(guān)管的應(yīng)力要求，減小了開關(guān)損耗。
整流濾波電路，是通過肖特基二極管D7、 D8、 D9、 D10和電感L2 進(jìn)行全波高頻整流濾波的，由于管壓降和回路電阻小，使的整流效率 高。C9、 Rll; CIO、 R12是用來減小變壓器在開關(guān)瞬間簡所產(chǎn)生高壓尖 峰以此來減小開關(guān)管和高頻整流管的電壓應(yīng)力的要求，提高整機(jī)的可 靠性和穩(wěn)定性。
DSP控制器采用TMS320F2812芯片，通過DSP的四路PMW信號(hào)經(jīng) 四只M57962 L;^文大后，驅(qū)動(dòng)橋路IGBT，然后經(jīng)變壓器的變壓、整流、 濾波，輸出焊4^電流的。整機(jī)有兩個(gè)電流內(nèi)環(huán)和兩個(gè)外環(huán)，其中一個(gè) 電流外環(huán)和一個(gè)電壓外環(huán)。其作用是第四電流環(huán)路II是利用直流電 流霍爾傳感器對直流母線的電流進(jìn)行采樣，然后經(jīng)DSP內(nèi)部的數(shù)字PID 的處理，對主回路母線電流進(jìn)行電流控制，防止母線電流過大而造成 的整流橋和IGBT器件的損壞，是一個(gè)電流內(nèi)環(huán)；第三電流環(huán)路利用電 流互感器B2對高頻變壓器的初級(jí)工作電流及瞬間值進(jìn)行采樣監(jiān)控，然 后經(jīng)DSP內(nèi)部的數(shù)字PID的處理，對主回路的工作情況進(jìn)行監(jiān)控，用 來防止IGBT的電流過大、變壓器偏磁和過快的電流變化速率而造成的 器件的損壞，是一個(gè)快速響應(yīng)的電流內(nèi)環(huán)；第一電流環(huán)路是利用電流 互感器或是分流器RQ對整流濾波電路的輸出電流進(jìn)行采樣監(jiān)控，然后 經(jīng)DSP內(nèi)部的數(shù)字PI的處理，對焊接電流進(jìn)行恒流控制，是一個(gè)PI高精度電流控制的電流外環(huán)；第二電壓環(huán)路U1是利用電壓霍爾傳感器 對整流濾波電路的輸出電壓進(jìn)行釆樣監(jiān)控，然后經(jīng)DSP內(nèi)部的數(shù)字PI 的處理對焊接電壓進(jìn)行恒壓控制，是一個(gè)PI高精度電壓控制的電壓外 環(huán)?？傮w上說是通過這四個(gè)反饋環(huán)路來完成對DSP內(nèi)部脈寬信號(hào)進(jìn)行 控制的，從而達(dá)到整機(jī)的恒流、恒壓和恒功率控制的目的，也是對輸 出電流、電壓和功率信號(hào)的瞬間控制，使整機(jī)工作穩(wěn)定可靠。
M57962 L是一個(gè)快速隔離驅(qū)動(dòng)電路，具有過保護(hù)、軟啟動(dòng)和告警 功能，在IGBT關(guān)斷時(shí)還有負(fù)壓輸出，提高了 IGBT的抗干擾能力。
在前后橋散熱板和變壓器上設(shè)有溫度傳感器，通過DSP可監(jiān)測 IGBT和肖特基二極管及變壓器的溫度，并對其進(jìn)行監(jiān)測和過熱保護(hù)電 路。
在氣路、水路中設(shè)有壓力傳感器，通過DSP可監(jiān)測水路的水壓， 氣路的氣壓，并對其進(jìn)行顯示和安全保護(hù)。
在直流母線中設(shè)有直流電壓、控制電源電壓的監(jiān)測電路，可通過 DSP進(jìn)行監(jiān)測和告警。
本實(shí)用新型電路結(jié)構(gòu)緊湊，布局合理，很好的解決了 IGBT、肖特 基二極管和高頻變壓器的散熱問題。使得輸出功率達(dá)到了最大，工作 時(shí)載暫率高達(dá)30%。
DSP釆樣信號(hào)的控制是建立在比例積分微分的數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)之 上，通過軟件對IGBT驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行控制的。通過PID信號(hào)的控制來達(dá) 到對主回路的恒流、恒壓和恒功率的控制。DSP通過焊控制程序來完成 單點(diǎn)焊和三脈沖焊接的焊接過程。本實(shí)用新型人機(jī)界面采用了 LCD真彩觸摸屏，由LCD顯示和輸入 界面組成，中/英文菜單，操作靈活方便、美觀大方。
權(quán)利要求1. 一種高頻逆變直流點(diǎn)焊機(jī)，包括三相整流電路、逆變電路、高頻變壓器、整流濾波電路和DSP控制器，所述的三相整流電路將三相交流電轉(zhuǎn)變成直流電，逆變電路在DSP控制器的控制下將三相整流電路輸出的直流電轉(zhuǎn)換成高頻交流電，經(jīng)高頻變壓器降壓后由整流濾波電路產(chǎn)生脈動(dòng)直流焊接電流，其特征在于，所述高頻變壓器的初級(jí)線圈與次級(jí)線圈分層交替繞制，層與層之間有絕緣層；初級(jí)線圈層夾在次級(jí)線圈層之間，初級(jí)線圈層的內(nèi)層和外層都有次級(jí)線圈層；次級(jí)線圈用薄銅帶分層繞制，每層一匝；所述的內(nèi)層和外層的次級(jí)線圈層都是偶數(shù)層，內(nèi)層的次級(jí)線圈層相互串聯(lián)，相鄰層的電流方向相反；外層的次級(jí)線圈層也相互串聯(lián)，相鄰層的電流方向也相反。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻逆變直流點(diǎn)焊機(jī)，其特征在于，所述的 初級(jí)線圈層為2層，2層初級(jí)線圈層相互串聯(lián)；每層初級(jí)線圏層有 2層內(nèi)層次級(jí)線圏層和2層外層次級(jí)線圈層，共有8層次級(jí)線圈層； 次級(jí)線圈相鄰層的串接點(diǎn)都連接變壓器輸出端的中心抽頭，次級(jí)線 圏各層的同名端并接，并連接變壓器輸出端。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高頻逆變直流點(diǎn)焊機(jī)，其特征在于，所述的 高頻變壓器為2至4個(gè)，所有的高頻變壓器并聯(lián)；高頻變壓器初次 變比為40-80: 1;所述的磁芯是E型-茲芯，石茲芯縫隙為0.2-0.8 毫米，磁芯的材質(zhì)是Mn-乙鐵氧體材料；初級(jí)線圈用直徑0.3-0.6毫米的絕緣銅線絞合使用，次級(jí)線圈用厚度0. 3-0. 6毫米的電解銅 帶；絕緣材料的厚度為0. 05至0. 1毫米。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的高頻逆變直流點(diǎn)焊機(jī)， 其特征在于，次級(jí)線圈的引腳與次級(jí)線圈的薄銅帶一體，從各次級(jí) 線圏層中引出后彎折到與變壓器軸線垂直的平面上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的高頻逆變直流點(diǎn)焊機(jī)， 其特征在于，包括第一電流反饋電路和第二電壓反饋電路，所述的 第 一 電流反饋電路和第二電壓反饋電路從整流濾波電路的輸出端 釆樣，將采樣值分別輸入DSP控制器的信號(hào)輸入端；所述的逆變電 路包括IGBT橋路開關(guān)電路和隔離驅(qū)動(dòng)電路；所述的DSP控制器產(chǎn) 生4路P觀信號(hào)，經(jīng)隔離驅(qū)動(dòng)電路控制IGBT橋路開關(guān)電路的通斷。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的高頻逆變直流點(diǎn)焊機(jī)，其特征在于，包括第 三電流反饋電路，所述的第三電流反饋電路從逆變電路的輸出.端采 樣，將采樣值輸入DSP控制器的信號(hào)輸入端。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的高頻逆變直流點(diǎn)焊機(jī)，其特征在于，包括第 四電流反饋電路，所述的第四電流反饋電路從三相整流電路的輸出 端采樣，將采樣值輸入DSP控制器的信號(hào)輸入端。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的高頻逆變直流點(diǎn)焊機(jī)， 其特征在于，所述的三相整流電路依次為電磁兼容電路、三相交流 整流電路、軟啟動(dòng)電路和整流濾波電路，所述的電石茲兼容電路吸收 抑制三相交流母線上的電壓尖峰，降低電磁干擾；所述的三相交流整流電路將電磁兼容電路輸出的三相交流轉(zhuǎn)換為直流電；所述的整 流濾波電^各包括濾波電容，對三相交流整流電S各輸出的直流電進(jìn)行 濾波；所述的軟啟動(dòng)電路控制三相交流整流電路輸出主回路，在所 述的濾波電容充電至到母線電壓后才使主回路通電。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的高頻逆變直流點(diǎn)焊機(jī)，其特征在于，電磁兼 容電路在三相電的相線上分別串聯(lián)有輸入電感，在相線間分別并聯(lián) 有削峰電容。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的高頻逆變直流點(diǎn)焊機(jī)，其特征在于，所述的 軟啟動(dòng)電路包括充電電阻，可控硅和軟啟動(dòng)控制板，所述的可控硅 串聯(lián)在三相交流整流電路輸出主回路上，所述的充電電阻與可控硅 并聯(lián)，所述的軟啟動(dòng)控制板根據(jù)整機(jī)開啟延時(shí)的時(shí)間和所述濾波電 容的電壓控制可控硅的通斷。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種高頻逆變直流點(diǎn)焊機(jī)，包括三相整流電路、逆變電路、高頻變壓器、整流濾波電路和DSP控制器。所述高頻變壓器的初級(jí)線圈與次級(jí)線圈分層交替繞制，層與層之間有絕緣層；初級(jí)線圈層夾在次級(jí)線圈層之間，初級(jí)線圈層的內(nèi)層和外層都有次級(jí)線圈層；次級(jí)線圈用薄銅帶分層繞制，每層一匝；所述的內(nèi)層和外層的次級(jí)線圈層都是偶數(shù)層，內(nèi)層的次級(jí)線圈層相互串聯(lián)，相鄰層的電流方向相反；外層的次級(jí)線圈層也相互串聯(lián)，相鄰層的電流方向也相反。同現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型是一種輸出功率大，頻率高達(dá)2萬赫茲，體積小，耗電少，焊接效率高的高頻逆變直流點(diǎn)焊機(jī)。
文檔編號(hào)B23K11/24GK201261107SQ20082014699
公開日2009年6月24日 申請日期2008年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月29日
發(fā)明者任再祥, 戴建明, 李家波, 湯必海, 陳張軍, 陳志偉, 陳良軍, 韓玉琦, 龍立新 申請人:深圳市鴻栢科技實(shí)業(yè)有限公司