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逆變電焊機的工作原理

發布時間:2019-08-09 15:23:02 人氣:
      逆變電焊機主要是逆變器產生的逆變式弧焊電源,又稱弧焊逆變器,是一種新型的焊接電源。是將工頻(50Hz)交流電,先經整流器整流和濾波變成直流,再通過大功率開關電子元件(晶閘管SCR、晶體管GTR、場效應管MOSFET或IGBT),逆變成幾kHz~幾十kHz的中頻交流電,同時經變壓器降至適合于焊接的幾十V電壓,再次整流并經電抗濾波輸出相當平穩的直流焊接電流。
  其變換順序可簡單地表示為:
  工頻交流(經整流濾波)→直流(經逆變)→中頻交流(降壓、整流、濾波)→直流。
  即為:AC→DC→AC→DC
  因為逆變降壓后的交流電,由于其頻率高,則感抗大,在焊接回路中有功功率就會大大降低。所以需再次進行整流。這就是目前所常用的逆變電焊機的機制。
  逆變電源的特點:弧焊逆變器的基本特點是工作頻率高,由此而帶來很多優點。因為變壓器無論是原繞組還是副繞組,其電勢E與電流的頻率f、磁通密度B、鐵芯截面積S及繞組的匝數W有如下關系:E=4.44fBSW
  而繞組的端電壓U近似地等于E,即:
  U≈E=4.44fBSW
  當U、B確定后,若提高f,則S減小,W減少,因此,變壓器的重量和體積就可以大大減小。就能使整機的重量和體積顯著減小。還有頻率的提高及其他因素而帶來了許多優點,與傳統弧焊電源比較,其主要特點如下:
  1.體積小、重量輕,節省材料,攜帶、移動方便。
  2.高效節能,效率可達到80%~90%,比傳統焊機節電1/3以上。
  3.動特性好,引弧容易,電弧穩定,焊縫成形美觀,飛濺小。
  4.適合于與機器人結合,組成自動焊接生產系統。
  5.可一機多用,完成多種焊接和切割過程。
  電焊機之IGBT系列焊機工作原理
  一、 功率開關管的比較
  常用的功率開關有晶閘管、IGBT、場效應管等。其中,晶閘管(可控硅)的開關頻率最低約1000次/秒左右,一般不適用于高頻工作的開關電路。
  1、效應管的特點:
  場效應管的突出優點在于其極高的開關頻率,其每秒鐘可開關50萬次以上,耐壓一般在500V以上,耐溫150℃(管芯),而且導通電阻,管子損耗低,是理想的開關器件,尤其適合在高頻電路中作開關器件使用。
  但是場效應管的工作電流較小,高的約20A低的一般在9A左右,限制了電路中的最大電流,而且由于場效應管的封裝形式,使得其引腳的爬電距離(導電體到另一導電體間的表面距離)較小,在環境高壓下容易被擊穿,使得引腳間導電而損壞機器或危害人身安全。
  2、IGBT的特點:
  IGBT即雙極型絕緣效應管,符號及等效電路圖見圖11.1,其開關頻率在20KHZ~30KHZ之間。但它可以通過大電流(100A以上),而且由于外封裝引腳間距大,爬電距離大,能抵御環境高壓的影響,安全可靠。
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