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。