專利名稱：弧焊變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于焊接的弧焊變壓器。
過(guò)去的交流弧焊變壓器的口字形鐵芯，其橫截面各處面積相等，用V＝4.44fBSN公式確定各個(gè)參數(shù)的取值。式中V為繞組兩端電壓，f為頻率，B為磁感應(yīng)強(qiáng)度，S為繞組中鐵芯的橫截面積，N為繞組的匝數(shù)。B的最大值不能超過(guò)硅鋼片的飽和值，這就限制了電磁場(chǎng)的功率傳遞。其調(diào)流方式只能降壓調(diào)流，不能恒壓輸出，不能實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)無(wú)損耗調(diào)節(jié)電流。而且，電流調(diào)節(jié)需移動(dòng)線包、動(dòng)芯，調(diào)節(jié)麻煩，不穩(wěn)定，功率因數(shù)低，制造成本也高。
本發(fā)明的目的，在于克服上述缺點(diǎn)和不足，提供一種可以實(shí)現(xiàn)恒壓輸出和無(wú)級(jí)無(wú)損耗調(diào)流，電流穩(wěn)定，調(diào)節(jié)簡(jiǎn)單;功率因數(shù)高，制造成本低，焊接性能優(yōu)良的弧焊變壓器。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明弧焊變壓器由日字形鐵芯和纏繞在鐵芯上的一次線圈和二次線圈所組成。日字形鐵芯的框邊的橫截面積S1和其中間的橫截面積S相比，有0.628S＜S1。做為輸入端的一次線圈纏繞在日字形鐵芯的中間。二次線圈由分別纏繞在日字形鐵芯的兩邊上的兩個(gè)繞組組成。兩個(gè)繞組的一端同極性連接成公共端。兩個(gè)繞組另外兩端構(gòu)成控制端，與控制電路相連。公共端與兩個(gè)繞組另外兩端中的一端構(gòu)成輸出端。
控制電路為雙向可控硅交流調(diào)壓及觸發(fā)電路。
過(guò)去的日字形鐵芯，一般有S＝2S1，則B1＝B。式中B1為日字形鐵芯的框邊中的磁感應(yīng)強(qiáng)度，B為日字形鐵芯的中間的磁感應(yīng)強(qiáng)度。當(dāng)0.628S＜S1時(shí)，則有B1＜ 1/1.256 B
在日字形鐵芯的中間纏繞的一次線圈建立了交變磁場(chǎng)，B在很寬的范圍內(nèi)不能飽和。因?yàn)锽1＜ 1/1.256 B，B1就更不會(huì)飽和。此時(shí)效果最好，空載電流也減小。二次線圈的兩個(gè)繞組的一端同極性連接，另外兩端構(gòu)成控制端，公共端與兩個(gè)繞組另兩端中的一端構(gòu)成輸出端。輸出端由一次線圈獲得同步電勢(shì)和能量，并貯存以備下半波輸出。輸出端得到了極好的下特性。
控制電路為雙向可控硅交流調(diào)壓及觸發(fā)電路。這種電路可用雙向二極管來(lái)觸發(fā)，利用它的轉(zhuǎn)折特性來(lái)獲得觸發(fā)脈沖。本發(fā)明實(shí)際上是用控制端獲得的電勢(shì)提供雙向可控硅導(dǎo)通的條件。雙向可控硅由關(guān)到開(kāi)由同步電勢(shì)決定。到達(dá)導(dǎo)通參數(shù)后，通過(guò)控制雙向可控硅的導(dǎo)通電流改善其導(dǎo)通波形，克服其缺陷。改變雙向可控硅的觸發(fā)角就改變磁場(chǎng)的能量，達(dá)到恒壓輸出和無(wú)級(jí)無(wú)損耗調(diào)流。在磁電轉(zhuǎn)換的過(guò)程里，減小了NS極的振蕩，降低了噪音。
這種變壓器的一種改進(jìn)結(jié)構(gòu)是將所說(shuō)的公共端與另一纏繞在日字形鐵芯的中間的輔助線圈串聯(lián)后再與兩個(gè)繞組另外兩端中的一端構(gòu)成輸出端。這種改進(jìn)可以保持變壓器的良好的平特性。使之不僅能很好地用于下特性而且能很好地用于平特性。
另一種改進(jìn)結(jié)構(gòu)是將兩個(gè)繞組另外兩端中的一端與又一纏繞在日字形鐵芯的中間的第二輔助線圈串聯(lián)后再與輔助線圈的輸出端點(diǎn)構(gòu)成輸出端。
另一種電路結(jié)構(gòu)是一次線圈由三組以星形接法組成，二次線圈的兩個(gè)繞組各由三組組成。兩個(gè)繞組的同一組同極性連接成公共端后再接成雙向可控硅橋式整流直流輸出電路。這種結(jié)構(gòu)屬于三相接法，其輸出為直流。
直流下特性電源由恒壓無(wú)級(jí)調(diào)流電源整流后組合。在電源輸入電壓不變的情況下，改變組合電源一次線圈的首末繞組，有增壓增流特性。這種變壓器不需電壓濾波，可大大增加輸出功率和導(dǎo)線的長(zhǎng)度，解決直流下特性變壓器引弧能量小和電弧穿透力差的問(wèn)題。同時(shí)，由于電流的調(diào)節(jié)范圍加大，特別是可以調(diào)至1A的小電流，使之可以用于焊接薄鋼板。
本發(fā)明弧焊變壓器的任務(wù)就是這樣完成的。
本發(fā)明提供了一種可以實(shí)現(xiàn)恒壓輸出和無(wú)級(jí)無(wú)損耗調(diào)流，電流穩(wěn)定、調(diào)節(jié)簡(jiǎn)單，功率因數(shù)高，制造成本低，噪音小，熔化速度快，飛濺少，電弧發(fā)射距離長(zhǎng)，焊接性能穩(wěn)定優(yōu)良的弧焊變壓器。和過(guò)去的同類產(chǎn)品相比，噪音降低15～20分貝，減少飛濺30～35%，電弧的發(fā)射距離增長(zhǎng)1.7～2.1倍，無(wú)電源振蕩。變壓器的穩(wěn)定性保持在1～2%之間。它可以廣泛應(yīng)用于鋼等金屬材料的弧焊中，焊接薄鋼板時(shí)效果更好。
以下結(jié)合實(shí)施例及其附圖對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說(shuō)明。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為實(shí)施例1的電路原理圖。
圖3為實(shí)施例2的電路原理圖。
圖4為實(shí)施例3的電路原理圖。
圖5為實(shí)施例4的電路原理圖。
圖1所示，弧焊變壓器實(shí)施例1由日字形鐵芯1、一次線圈2和二次線圈3組成。日字形鐵芯的框邊4的橫截面積S1和其中間5的橫截面積S相比有0.628S＜S1。一次線圈2纏繞在中間5上。二次線圈3纏在框邊4上，由兩個(gè)繞組組成。兩個(gè)繞組的一端同極性連接成公共端6，兩個(gè)繞組另外兩端7和8構(gòu)成控制端與控制電路相連。公共端6與一端8構(gòu)成輸出端。
圖2所示，實(shí)施例1的兩個(gè)繞組另外兩端7和8構(gòu)成控制端與控制電路相連?？刂齐娐窞殡p向可控硅交流調(diào)壓及觸發(fā)電路，它由雙向可控硅9、雙向二極管10、電位器11、電阻12和13、電容14和15組成。在觸發(fā)電路中改變電位器11的阻值，就可改變RC回路中電容14上電壓的相位。當(dāng)電容14上的電壓達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，雙向二極管10導(dǎo)通，電容14向雙向可控硅9控制極放電使之觸發(fā)導(dǎo)通。由于雙向可控硅9不論加負(fù)或正脈沖均能導(dǎo)通，故觸發(fā)電路是工作在交流電路中，正負(fù)半周對(duì)稱地各發(fā)出一次脈沖。另一組電阻13、電容15的阻容回路是為了獲得一個(gè)滯后的電壓，以便在小導(dǎo)電角時(shí)，有足夠的控制電壓。
圖3中可以看出，實(shí)施例2是將圖2的電路的公共端6與另一纏在日字形鐵芯的中間5的輔助線圈16串聯(lián)，其端點(diǎn)17與端8構(gòu)成輸出端。
圖4的實(shí)施例3的電路是在圖3的端點(diǎn)8上再串聯(lián)一個(gè)纏在日字形鐵芯的中間5上的第二輔助線圈18，其端點(diǎn)19與輔助線圈16的端點(diǎn)17構(gòu)成輸出端。
圖5所示的實(shí)施例4的一次線圈2是由三組線圈以星形接法組成。二次線圈3的兩個(gè)繞組各由三組組成。兩個(gè)繞組的同一組同極性連接成公共端6后，經(jīng)雙向可控硅橋式整流20，以直流輸出。
實(shí)施例1～4和過(guò)去相比，噪音降低17分貝，飛濺減少30%，電弧的發(fā)射距離增長(zhǎng)2倍。穩(wěn)定性保持在1.5%，焊接性能優(yōu)良。它可廣泛應(yīng)用于黑色金屬特別是薄鋼板的焊接中。
權(quán)利要求
1.一種弧焊變壓器，它由日字形鐵芯和纏繞在鐵芯上的一次線圈和二次線圈所組成，其特征在于所說(shuō)的日字形鐵芯的框邊的橫截面積S1和其中間的橫截面積S相比，有0.628S＜S1，做為輸入端的一次線圈纏繞在日字形鐵芯的中間，二次線圈由分別纏繞在日字形鐵芯的兩邊上的兩個(gè)繞組組成，兩個(gè)繞組的一端同極性連接成公共端，兩個(gè)繞組另外兩端構(gòu)成控制端與控制電路相連，公共端與兩個(gè)繞組另外兩端中的一端構(gòu)成輸出端。
2.按照權(quán)利要求1所述的弧焊變壓器，其特征在于所說(shuō)的控制電路為雙向可控硅交流調(diào)壓及觸發(fā)電路。
3.按照權(quán)利要求1所述的弧焊變壓器，其特征在于所說(shuō)的一次線圈由三組以星形接法組成，二次線圈的兩個(gè)繞組各由三組組成，兩個(gè)繞組的同一組同極性連接成公共端后再接成雙向可控硅橋式整流直流輸出電路。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的弧焊變壓器，其特征在于所說(shuō)的公共端與另一纏繞在日字形鐵芯的中間的輔助線圈串聯(lián)后再與兩個(gè)繞組另外兩端中的一端構(gòu)成輸出端。
5.按照權(quán)利要求4所述的弧焊變壓器，其特征在于所說(shuō)的兩個(gè)繞組另外兩端中的一端與又一纏繞在日字形鐵芯的中間的第二輔助線圈串聯(lián)后再與輔助線圈的輸出端點(diǎn)構(gòu)成輸出端。
全文摘要
一種弧焊變壓器。它由日字形鐵芯、一次和二級(jí)線圈組成。鐵芯中間截面積S和其框邊截面積S
文檔編號(hào)H01F27/42GK1114079SQ94110608
公開(kāi)日1995年12月27日 申請(qǐng)日期1994年5月24日 優(yōu)先權(quán)日1994年5月24日
發(fā)明者姜孟澤 申請(qǐng)人:姜孟澤