專利名稱：便攜式電焊機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
便攜式電焊機(jī)
發(fā)明領(lǐng)域
本實(shí)用新型涉及到一種由永磁式中頻發(fā)電機(jī)和中頻變壓器或者電子變壓裝 置組成的便攜式電焊機(jī)。
背景技術(shù)：
目前，便攜式電焊機(jī)通常采用小型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)或汽油發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，采 用勵(lì)磁式發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電力。通常，此類發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的電力的頻率和電壓分別
為50赫茲和220V (或者380V)，因此，常被稱之為勵(lì)磁式工頻發(fā)電機(jī)。而現(xiàn) 有電焊技術(shù)通常采用"低電壓(通常低于50V)、大電流(通常大于30A)"的 所謂"焊接電源"(以下簡(jiǎn)稱為焊接電源)進(jìn)行焊接作業(yè)，勵(lì)磁式工頻發(fā)電機(jī)產(chǎn) 生的電力不能直接用于電焊作業(yè)，因此，需要采用變壓器將勵(lì)磁式工頻發(fā)電機(jī) 產(chǎn)生的電力變?yōu)楹附与娫?，而此類變壓器通常也被稱之為焊接變壓器。眾所周 知，勵(lì)磁式工頻發(fā)電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子以及焊接變壓器均需要使用大量的矽鋼片 和銅質(zhì)漆包線，使得便攜式電焊機(jī)的體積和重量都較大，既耗費(fèi)原材料，又不 方便攜帶。
為降低便攜式電焊機(jī)的體積和重量，出現(xiàn)了若干改進(jìn)方法。 一種方法是將 勵(lì)磁式工頻發(fā)電機(jī)輸出的電力直接設(shè)計(jì)為焊接電源，該勵(lì)磁式工頻發(fā)電機(jī)輸出 的電力即為低電壓、大電流的電力，可直接用于進(jìn)行電焊作業(yè)，從而減少了一 個(gè)焊接變壓器，也即降低了便攜式電焊機(jī)的體積和重量。然而，該方法的能量 利用效率較低，并且，由于電焊作業(yè)時(shí)電流瞬間起伏較大(通常為零到幾十， 甚至幾百安培)，嚴(yán)重影響發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)工作的可靠性和穩(wěn)定性，對(duì)焊接質(zhì)量 也有較大的影響。另一種方法是將矽鋼片鐵芯的焊接變壓器用電子變壓裝置替 換，由于電子變壓裝置是采用"工頻電源(高電壓、低電流)——整直流——
逆變?yōu)楦哳l電源——高頻變壓器——焊接電源(低電壓、大電流)"的工作模式, 不需要體積、重量都較大的砂鋼片鐵芯的變壓器，僅采用體積和重量都較小的 鐵氧體高頻變壓器，使得便攜式電焊機(jī)的體積和重量都有所降低。但是，該便 攜式電焊機(jī)僅用電子變壓裝置取代了矽鋼片鐵芯的焊接變壓器，整機(jī)的體積和 重量的降低幅度均十分有限。 發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)便攜式電焊機(jī)存在的體積和重量均較大，可靠性、穩(wěn)定性 較差等缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提出一種便攜式電焊機(jī)。該便攜式電焊機(jī)采用永磁發(fā) 電機(jī)產(chǎn)生中頻電源，采用中頻變壓器或電子變壓裝置將中頻電源變?yōu)楹附与娫矗?大幅度的減少了矽鋼片和銅質(zhì)漆包線的用量，在保證便攜式電焊機(jī)工作可靠性 和穩(wěn)定性的前提下，大大降低了便攜式電焊機(jī)的體積和重量。
本實(shí)用新型便攜式電焊機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)軸與中頻永磁發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子相連 接，中頻變壓器或電子變壓裝置的輸入端與中頻永磁發(fā)電機(jī)的輸出電源相連接， 中頻變壓器或電子變壓裝置的輸出端與焊接工具相連接。
本實(shí)用新型便攜式電焊機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)可以是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，也可以是汽油發(fā)動(dòng) 機(jī)，還可以是燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)。
本實(shí)用新型便攜式電焊機(jī)的中頻永磁發(fā)電機(jī)可以是外轉(zhuǎn)子式永磁發(fā)電機(jī)， 也可以是內(nèi)轉(zhuǎn)子式永磁發(fā)電機(jī)，還可以是盤(pán)式或平板式永磁發(fā)電機(jī)，其輸出電
力的頻率為100——1000赫茲。
本實(shí)用新型便攜式電焊機(jī)的中頻變壓器可以是鐵氧體芯中頻變壓器，也可
以是鐵粉芯中頻變壓器，其工作頻率為100——1000赫茲。
本實(shí)用新型便攜式電焊機(jī)的電子變壓裝置包括整直流單元、直流逆變單 元和高頻變壓器單元，其中，高頻變壓器的工作頻率為1000——10000赫茲。
附圖1是現(xiàn)有技術(shù)由勵(lì)磁式工頻發(fā)電機(jī)和焊接變壓器組成的便攜式電焊機(jī)
的結(jié)構(gòu)示意附圖2是現(xiàn)有技術(shù)直接采用勵(lì)磁式工頻發(fā)電機(jī)輸出電力作焊接電源的便攜 式電焊機(jī)的結(jié)構(gòu)示意附圖3是現(xiàn)有技術(shù)由勵(lì)磁式工頻發(fā)電機(jī)和電子變壓裝置組成的便攜式電焊 機(jī)的結(jié)構(gòu)示意附圖4是現(xiàn)有技術(shù)便攜式電焊機(jī)所使用的電子變壓裝置的工作流程示意圖； 附圖5是本實(shí)用新型便攜式電焊機(jī)采用中頻永磁發(fā)電機(jī)與中頻變壓器組合 的具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意附圖6是本實(shí)用新型便攜式電焊機(jī)采用中頻永磁發(fā)電機(jī)與電子變壓裝置組 合的具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型便攜式電焊機(jī)作進(jìn)一步的作明。 附圖1是現(xiàn)有技術(shù)勵(lì)磁式工頻發(fā)電機(jī)和焊接變壓器組成的便攜式電焊機(jī)的 結(jié)構(gòu)示意圖。由圖可知，該便攜式電焊機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)勵(lì)磁式工頻發(fā)電機(jī)工作 輸出頻率為50赫茲、電壓220V (或者380V)的高壓電力(相對(duì)于焊接電源而 言)，此電力不可直接用于電焊作業(yè)，因此，需要使用焊接變壓器將其變?yōu)楹附?電源。顯然，勵(lì)磁式工頻發(fā)電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子以及焊接變壓器均要使用大量的 矽鋼片和銅質(zhì)漆包線，因此，此類便攜式電悍機(jī)的體積和重量均較大。
附圖2是現(xiàn)有技術(shù)直接采用勵(lì)磁式工頻發(fā)電機(jī)輸出電力作焊接電源的便攜 式電焊機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。由圖可知，該便攜式電焊機(jī)將勵(lì)磁式工頻發(fā)電機(jī)輸出 的電力直接設(shè)計(jì)為焊接電源(因此又將其稱為勵(lì)磁式焊接發(fā)電機(jī))，即該便攜式 電焊機(jī)的勵(lì)磁式工頻發(fā)電機(jī)輸出的電力為低電壓、大電流的焊接電源，可直接 用于電焊作業(yè)，從而減少一個(gè)焊接變壓器，也即降低了便攜式電焊機(jī)的體積和 重量。從此圖還可以看出，電焊工具和勵(lì)磁式焊接發(fā)電機(jī)之間沒(méi)有任何隔離裝 置，電焊作業(yè)所引起的電流瞬間波動(dòng)，將直接影響到勵(lì)磁式焊接發(fā)電機(jī)的工作 狀態(tài)，進(jìn)而影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)。由于電焊作業(yè)時(shí)電流瞬間起伏較大(通 常為零到幾十，甚至幾百安培)，嚴(yán)重影響發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的可靠性和穩(wěn)定性， 對(duì)焊接質(zhì)量也有較大的影響。并且，這種方法的能量利用效率較低， 附圖3是現(xiàn)有技術(shù)由勵(lì)磁式工頻發(fā)電機(jī)和電子變壓裝置組成的便攜式電焊 機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。由圖可知，該便攜式電焊機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)勵(lì)磁式工頻發(fā)電機(jī) 工作產(chǎn)生出頻率50赫茲、電壓220V (或者380V)的高壓電力，此電力不可直 接用于電焊作業(yè)。因此，需要采用電子變壓裝置將其變?yōu)楹附与娫?。附圖4是 現(xiàn)有技術(shù)便攜式電焊機(jī)所使用的電子變壓裝置的工作流程示意圖。由圖可知， 該電子變壓裝置采用了 "工頻電源(高電壓、低電流)——整直流——逆變?yōu)?高頻電力——高頻變壓器——焊接電源(低電壓、大電流)"的工作模式，不需 要體積和重量都較大的矽鋼片鐵芯焊接變壓器，僅采用體積、重量都較小的鐵 氧體中、高頻變壓器，使得便攜式電焊機(jī)的體積和重量都有所降低。但是，該 便攜式電焊機(jī)僅用電子變壓裝置取代了矽鋼片鐵芯的焊接變壓器，整機(jī)的體積 和重量降低幅度十分有限。
具體實(shí)施例1
附圖5是本實(shí)用新型便攜式電焊機(jī)采用中頻永磁發(fā)電機(jī)與中頻變壓器組合 的具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。由圖可知，本實(shí)用新型便攜式電焊機(jī)采用中頻永 磁發(fā)電機(jī)產(chǎn)生高壓中頻電源，采用中頻變壓器將高壓中頻電源變?yōu)楹附与娫础?發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)軸與中頻永磁發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子相連接，中頻變壓器的輸入端與中 頻永磁發(fā)電機(jī)的輸出電源相連接，中頻變壓器的輸出端與焊接工具相連接。永 磁發(fā)電機(jī)由于采用永磁體作為磁場(chǎng)源，與勵(lì)磁式發(fā)電機(jī)相比減少了用于產(chǎn)生磁 場(chǎng)的矽鋼片鐵芯和銅質(zhì)漆包線，可以使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的體積和重量都大幅度的降 低。另外，由于采用永磁體作為磁場(chǎng)源，可以使發(fā)電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子在相同體積 下容納更多極數(shù)，永磁式發(fā)電機(jī)輸出電力的頻率通常為100^1000赫茲，因 此，將其稱之為中頻永磁發(fā)電機(jī)。為保證中頻永磁發(fā)電機(jī)的工作效率，其輸出 電壓仍然較高，通常在220—600V之間，仍不能直接用于電焊作業(yè)。而中頻變 壓器的工作頻率也設(shè)定為100——1000赫茲，由于頻率較高，中頻變壓器不需 要體積和重量都較大的矽鋼片鐵芯，僅采用體積、重量都較小的鐵氧體鐵芯或 鐵粉芯，并且，銅質(zhì)漆包線的使用量也大大降低，使得中頻變壓器的體積和重
量都有大為降低。因此，中頻水磁發(fā)電機(jī)和中頻變壓器的結(jié)合能夠大幅度的降 低矽鋼片和銅質(zhì)漆包線的使用量，使得本實(shí)用新型便攜式電焊機(jī)的體積和重量 都大大降低。
具體實(shí)施例2
附圖6是本實(shí)用新型便攜式電焊機(jī)采用中頻永磁發(fā)電機(jī)與電子變壓裝置組 合的具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。由圖可知，該實(shí)施例釆用中頻永磁發(fā)電機(jī)與電
子變壓裝置相組合。其中中頻永磁發(fā)電機(jī)與附圖5所示的具體實(shí)施例相同，
電子變壓裝置與現(xiàn)有技術(shù)所使用的相同。本實(shí)施例采用電子變壓裝置將頻率為
100——IOOO赫茲的中頻高壓電力變?yōu)轭l率為IOOO——10000赫茲的高頻高壓電 力，采用高頻變壓器將中頻高壓電力變?yōu)楹附与娫?。由于高頻變壓器的工作頻 率更高，高頻變壓器的體積和重量都更小，附圖5所示的具體實(shí)施例相比，盡 管增加了整直流單元和直流逆變單元，但整機(jī)的體積和重量不會(huì)產(chǎn)生大的變化， 與現(xiàn)有技術(shù)的便攜式電焊機(jī)相比體積和重量都有大幅度的降低。
顯然，適用于本實(shí)用新型便攜式電焊機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)可以是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，也可 以是汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，還可以是燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)，只要功率足夠即可。
顯然，適用于本實(shí)用新型便攜式電焊機(jī)的中頻永磁發(fā)電機(jī)可以是外轉(zhuǎn)子式 永磁發(fā)電機(jī)，也可以是內(nèi)轉(zhuǎn)子式永磁發(fā)電機(jī)，還可以是盤(pán)式或平板式永磁發(fā)電 機(jī)，只要功率足夠，且輸出電力的頻率在100赫茲——1000赫茲即可。
顯然，本實(shí)用新型便攜式電焊機(jī)的中頻變壓器可以是鐵氧體芯中頻變壓器， 也可以是鐵粉芯中頻變壓器，只有功率足夠，且工作頻率在100赫茲——1000 赫茲即可。
顯然，本實(shí)用新型便攜式電焊機(jī)的電子變壓裝置可以是各種形式電路和電
子元器件組成，包括整直流單元、直流逆變單元和高頻變壓器單元，其中，
高頻變壓器的工作頻率為1000赫茲——10000赫茲。
權(quán)利要求1、一種便攜式電焊機(jī)，其特征在于發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)軸與中頻永磁發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子相連接，中頻變壓器或電子變壓裝置的輸入端與中頻永磁發(fā)電機(jī)的輸出電源相連接，中頻變壓器或電子變壓裝置的輸出端與焊接工具相連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述便攜式電焊機(jī)，其特征在于發(fā)動(dòng)機(jī)可以是柴油發(fā) 動(dòng)機(jī)，也可以是汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，還可以是燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述便攜式電焊機(jī)，其特征在于中頻永磁發(fā)電機(jī)可以 是外轉(zhuǎn)子式永磁發(fā)電機(jī)，也可以是內(nèi)轉(zhuǎn)子式永磁發(fā)電機(jī)，還可以是盤(pán)式或 平板式永磁發(fā)電機(jī)，其輸出電力的頻率為IOO——IOOO赫茲。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述便攜式電焊機(jī)，其特征在于中頻變壓器可以是鐵 氧體芯中頻變壓器，也可以是鐵粉芯中頻變壓器，其工作頻率為100—— 1000赫茲。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述便攜式電焊機(jī)，其特征在于電子變壓裝置包括 整直流單元、直流逆變單元和高頻變壓器單元，其中，高頻變壓器的工作 頻率為1000——10000赫茲。
專利摘要為解決現(xiàn)有技術(shù)便攜式電焊機(jī)存在的體積和重量均較大，可靠性、穩(wěn)定性較差等缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提出一種便攜式電焊機(jī)。該便攜式電焊機(jī)采用永磁發(fā)電機(jī)產(chǎn)生中頻電源，采用中頻變壓器或電子變壓裝置將中頻電源變?yōu)楹附与娫?，大幅度的減少了矽鋼片和銅質(zhì)漆包線的用量，在保證便攜式電焊機(jī)工作可靠性和穩(wěn)定性的前提下，大大降低了便攜式電焊機(jī)的體積和重量。
文檔編號(hào)B23K9/10GK201192752SQ20082009812
公開(kāi)日2009年2月11日 申請(qǐng)日期2008年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月23日
發(fā)明者范可牛 申請(qǐng)人:重慶帕特龍智通電子科技有限公司