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逆变电焊机的作业原理

逆变电焊机的基本工作原理:逆变电焊机主要是逆变器产生的逆变式弧焊电源,又称弧焊逆变器,是一种新型的焊接电源。是将工频(50Hz)交流电,先经整流器

逆变电焊机的根本作业原理逆变电焊机主要是逆变器发生的逆变式弧焊电源,又称弧焊逆变器,是一种新式的焊接电源。

是将工频(50Hz)沟通电,先经整流器整流和滤波变成直流,再经过大功率开关电子元件(晶闸管SCR、晶体管GTR、场效应管MOSFET或IGBT),逆变成几kHz~几十kHz的中频沟通电,一起经变压器降至适合于焊接的几十V电压,再次整流并经电抗滤波输出适当平稳的直流焊接电流。

其改换次序可简略地表明为:

工频沟通(经整流滤波)→直流(经逆变)→中频沟通(降压、整流、滤波)→直流。

即为:AC→DC→AC→DC

因为逆变降压后的沟通电,因为其频率高,则感抗大,在焊接回路中有功功率就会大大下降。

所以需再次进行整流。

这便是目前所常用的逆变电焊机的机制。

逆变电源的特色:

弧焊逆变器的根本特色是作业频率高,由此而带来许多长处。

因为变压器不管是原绕组仍是副绕组,其电势E与电流的频率f、磁通密度B、铁芯截面积S及绕组的匝数W有如下联系:

E=4.44fBSW

而绕组的端电压U近似地等于E,即:

U≈E=4.44fBSW

当U、B确认后,若进步f,则S减小,W削减,

因而,

变压器的分量和体积就可以大大减小。

就能使整机的分量和体积明显减小。

还有频率的进步及其他要素而带来了许多长处,

与传统弧焊电源比较,

其主要特色如下:

1.体积小、分量轻,节约资料,带着、移动便利。

2.高效节能,功率可到达80%~90%,比传统焊机节电1/3以上。

3.动特性好,引弧简单,电弧安稳,焊缝成形漂亮,飞溅小。

4.适合于与机器人结合,组成主动焊接出产体系。

5.可一机多用,完结多种焊接和切开进程。

电焊机之IGBT系列焊机作业原理

一、功率开关管的比较

常用的功率开关有晶闸管、IGBT、场效应管等。其间,晶闸管(可控硅)的开关频率最低约1000次/秒左右,一般不适用于高频作业的开关电路。

1、效应管的特色:

场效应管的杰出长处在于其极高的开关频率,其每秒钟可开关50万次以上,耐压一般在500V以上,耐温150℃(管芯),并且导通电阻,管子损耗低,是抱负的开关器材,特别适合在高频电路中作开关器材运用。

可是场效应管的作业电流较小,高的约20A低的一般在9A左右,约束了电路中的最大电流,并且因为场效应管的封装方式,使得其引脚的爬电间隔(导电体到另一导电体间的外表间隔)较小,在环境高压下简单被击穿,使得引脚间导电而损坏机器或损害人身安全。

2、IGBT的特色:

IGBT即双极型绝缘效应管,符号及等效电路图见图11.1,其开关频率在20KHZ~30KHZ之间。但它可以经过大电流(100A以上),并且因为外封装引脚间隔大,爬电间隔大,能抵挡环境高压的影响,安全可靠。

一、场效应管逆变焊机的特色

因为场效应管的杰出长处,用场效应管作逆变器的开关器材时,可以把开关频率规划得很高,以进步转化功率和节约本钱(运用高频率变压器以减小焊机的体积,使焊机向小型化,微型化便利运用。

但不管弧焊机仍是切开机,它们的作业电流都很大。运用一个场效应管满足不了焊机对电流的需求,一般选用多只并联的方式来进步焊机电源的输出电流。这样既增加了本钱,又下降了电路的安稳性和可靠性。

二、IGBT焊机的特色

IGBT焊机指的是运用IGBT作为逆变器开关器材的弧焊机。因为IGBT的开关频率较低,电流大,焊机运用的主变压器、滤波、储能电容、电抗器等电子器材都较场效应管焊机有很大不同,不光体积增大,各类技能参数也改变了。

三、IGBT焊机作业原理

半桥逆变电路作业原理如图11.2

作业原理:

①tl时刻:开关K1导通,K2截止,电流方向如图中①,电源给主变T供电,并给电容C2充电。

②t2时刻:开关K1、K2都截止,负截无电流经过(死区)。

③t3时刻:开关K1截止,K2导通,电容C2向负载放电。

④t4时刻:开关K1、K2均截止,又构成死区。如此重复在负载上就得到了如图11.3的电流,完成了逆变的意图。

2、IGBT焊机的作业原理

①电源供应:

和场效应管作逆变开关的焊机相同,焊机电源由市电供应,经整流、滤波后供应逆变器。

②逆变:

因为IGBT的作业电流大,可选用半桥逆变的方式,以IGBT作为开关,其注册与封闭由驱动信号操控。

③驱动信号的发生:

驱动信号依然选用处理脉宽调制器输出信号的方式。使得两路驱动信号的相位错开(有死区),以避免两个开关管一起导通而发生过大电流损坏开关管。驱动信号的中点相同下沉必定起伏,以防搅扰使开关管误导通。

④维护电路:

IGBT焊机也设置了过流、过压、过热维护等,有些机型也有截流,以确保焊机及人身安全,其作业原理与场效应管焊机类似。

逆变与整流是两个相反的概念,整流是把沟通电改换为直流电的进程,而逆变则使把直流电改变为沟通电的进程,选用逆变技能的弧焊电源称为逆变焊机。逆变进程需求大功率电子开关器材,选用绝缘栅双极晶体管IGBT作为开关器材的逆变焊机成为IGBT逆变焊机。

逆变焊机的作业进程如下:将三相或单相工频沟通电整流,经滤波后得到一个较滑润的直流电,由IGBT组成的逆变电路将该直流电变为几十KHZ的沟通电,经主变压器降压后,再经整流滤波取得平稳的直流输出焊接电流。

逆变电焊机长处:因为逆变作业频率很高,所以主变压器的铁心截面积和线圈匝数大大削减,因而,逆变焊机可以在很大程度上节约金属资料,削减外形尺寸及分量,大大削减电能损耗,更重要的是,逆变焊机可以在奇妙级的时刻内对输出电流进行调整,所以就能完成焊接进程所要求的抱负操控进程,取得满足的焊接作用。

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