2022年逆变焊机的特点 .pdf
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1、一、概述:电弧焊机是化工、机械、造船、轻工、机电、建筑等制造行业中进行基础加工的焊接设备。逆变式电弧焊机具有较高的技术特性,能任意地对焊接参数实行精密控制,满足各类焊接要求,有利于实现焊接自动化;优异的焊接性能,提高了焊接质量和生产效率;显著的节能节材,重量轻、体积小等一系列优点,决定了这种新一代的焊接电源必将取代笨重、耗能低效的传统焊接设备,发展前景极其广阔,引起了国内外焊接行业和焊机制造业专家们的高度重视,在工业发达国家中逆变技术已广泛地应用于手工电弧焊、TIG 焊、MIG 焊、MAG焊等弧焊电源中。目前世界上主要焊机制造厂商都基本完成了全系列逆变式弧焊机的商品化,并成为先进与高技术的标志
2、之一。据统计日本日立公司逆变焊机占焊机产量的85;日本松下公司,大坂变压器公司逆变式焊机占焊机产量的 65;美国米勒公司成立了一个专业生产逆变焊机的工厂,1998年开始大批量生产 IGBT 逆变式焊机,其他工业发达国家发展速度也相当迅速。二、特点:逆变焊机的优异性能和特点,决定了它必然取代传统焊机的事实。1、焊接性能好,电弧挺直,适应范围广。2、频率响应快,动特性好,有利于实现焊接自动化。3、能任意地对焊接能量进行精密控制,满足各类焊接的参数要求。4、输出电压、电流稳定平滑,抗干扰能力强。5、引弧可靠,防断弧,飞溅少。6、焊接速度快,功能齐全,安全可靠。7、功率因数高,可达09 以上。8、效率
3、高,可达 80以上,降低了电能的损耗。9、节约了大量的钢、铝、铁等金属材料,使体积和重量大大减少,仅为传统焊机的 40-50。三、技术新点及先进性:1、新颖的高频脉宽调(PWM)逆变线路:逆变式弧焊机的工作原理可概括为工频交流(AC)一高压直流(DC)一高中频交流(高压 AC)一高、中频变压器降压(10KHZ 以上)一直流(DC)或交流(AC)的电能传递。传统的弧焊机均采用工频来传递能量和变换能量,而逆变弧焊机则采用几千到几万赫来进行电能传递。根据变压器在正弦波情况下的基本公式:U=444fNSBm 式中:U 一工作电压有效值,f 一工作频率,N 一绕组圈数,S一铁心截面积,Bm 一磁感应强度
4、最大值。可明显看出,当Bm 值固定后,频名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页,共 4 页 -率从工频 50Hz 提高到 20KHz,则绕组匝数与铁心截面积之乘积则为原来的1400,而主变压器在弧焊机中通常所占重量达整机的1323,提高频率后,整机重量大大减少,体积显著缩小,铜、铁等材料和能量损耗大幅度降低。同时电源的动态响应时间提高了两个数量级以上,带来了焊接性能的提高。实现 PWM 高频控制,关键是控制方式,目前市场销售的逆变弧焊机大都采用硬开关 PWM 控制方式,由此导致功率器件在开关瞬间电压电流同时交叠,产生极大的开关损耗和开关应力,致使经常发生电子器件损坏的恶性故障
5、。在产品设计中,针对弊端,我们在全桥逆变电路基础上,添加谐振电感和谐振电容,将传统的逆变电路PWM 控制转为移相控制,采用MOTOROIA 公司的开关电路,和三菱公司的驱动电路,使功率器件在零电流及零电压状态下开关,实现了谐振技术和软开关功率变换技术的排版拓朴,大大改善了功率器件的工作环境,进一步提高了逆变弧焊机的可靠性,降低故障率。2、新一代的电子电力器件(IGBT):研制和应用新一代IGBT 逆变器集成化控制电路的弧焊机是我国机械行业“九五”科技发展规划中提出发展方向。随着微电子技术和电力电子技术在各自发展的基础上,相互结合产生了新一代高频化全控型的功率集成器件一IGBT。它具有功率(MO
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