高频脉冲场效应管逆变氩弧焊机的研制.pdf

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天津市电力公司供电设备修造厂。亨『
提要设计了比较理想的高蒴脉冲场效应管逆变氢弧焊机的主电路和控制电
路,分析电路的组成和作原理试验表明,本电源具有优良的动特性和静特性、电
弧稳定、操作简单、能很好的满足鹄极氢弧焊的要求。
关键词电苎苎芒兰控制电路焊机
随着电力工业的飞速发展,新材料、
艺的采用,对焊接工艺和设备提出了新的要对管子耐压要求,可选择的单管导通电流较
求。特别是铜及铜台金、铝及铝合金和不锈钢大。从而减少场效应管组的并联只数,提高了
等材料的焊接工艺,要求焊接设备的工艺性整机的电漉输出能力。
慌极高。为此开发了高额脉冲场效应管逆变
氩弧焊机。本机体积小、重量轻、能耗低、效率
高,工艺试验表明其工艺性静扰异。

.主电路


是塑的基本工作原理见图。单相圈主电路
交漉电经整流滤波变为高压直
流,再经功率场效应管组逆变为高压中频交
.控制电路
流,然后经中频变压器降压和电抗器、电容器
稳流滤波再输出焊接电流。
控制电路由脉冲控制电路、接触引弧控
制电路、外特性控制电路和场效应管驱动电
输入
路等组成。
. 脉冲控制电路
脉冲控制电路见图,电路由两片集成
脉宽调制芯片和少量分立元件构
圈愿理框圈
成。为输出脉冲电流蛤定电路,控输
主电路采用电容半桥式逆变电路,电路出直流或脉冲电漉为逆变场效应管
结构见图。分压电窖和、场效应管组组控制信号给定电路
和中频变压器原边绕组】和隔直的应用方法见图。本电路放弃
电容等构成主电路。和在控制信了的输出过载和蓑断功鸶,将与之
、和脚直接接地。两脚外接
变电漉。采用本电路场效应管组在工作过程电位器和电容确定了电路的震荡频率
中仅承受一倍的电源电压,对场效应管的耐。输出电流反馈信号经放大后输入
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的同相输入端,反相输入端与补偿弧电路实际是一窗口比较电路,将其应用于
端相连。弧焊电源中有特殊意义。氩弧焊焊接电流与
电弧电压的关系为:
电五电压一撞电幸十
因此当反馈电弧电压低于时显然
电弧未被引燃。此时引弧电路输出低电平经
反向为高电平,控制脉冲控制芯片,使其输出
为窄脉冲输出脉冲频率为、占空比为
.。
引弧过程对场效应管的冲击很大,流过
场效应管的引弧电流是正常工作电流的几
倍。采用接触引弧电路,减小了对场效应管组
的冲击,防止了引弧电流过大引起钨极烧损
和钨极对焊琏的枵染。
当反馈电压高于时,电弧拉得过
长,使得电弧稳定。在实际焊接中亦不采
用。此时脉冲控制芯片亦输出窄脉冲,从而减
小了空载扭耗。空翦电压是通过输出滤渡电
.脉冲控御电路
容充电得到的。
. 外特性控制电路
外特性控制电路由运算放大器:
和:构成。其工作原理为,电弧引燃后
电流迅速增大,取自主电路的电流反馈信号
加入:的同相输凡端; 的反
相输入端设定给窟信号。当焊接电流
的反馈信号增大到设定电流时,外特性控制
,精出拉甜电路
电路控制的第脚,使的输
出脉宽减小,功率场效