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逆变电焊机的工作原理

发布时间:2019-08-09 15:23:02 人气:
      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,先经整流器整流和滤波变成直流,再通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的中频交流电,同时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相当平稳的直流焊接电流。
  其变换顺序可简单地表示为:
  工频交流(经整流滤波)→直流(经逆变)→中频交流(降压、整流、滤波)→直流。
  即为:AC→DC→AC→DC
  因为逆变降压后的交流电,由于其频率高,则感抗大,在焊接回路中有功功率就会大大降低。所以需再次进行整流。这就是目前所常用的逆变电焊机的机制。
  逆变电源的特点:弧焊逆变器的基本特点是工作频率高,由此而带来很多优点。因为变压器无论是原绕组还是副绕组,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有如下关系: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确定后,若提高f,则S减小,W减少,因此,变压器的重量和体积就可以大大减小。就能使整机的重量和体积显著减小。还有频率的提高及其他因素而带来了许多优点,与传统弧焊电源比较,其主要特点如下:
  1.体积小、重量轻,节省材料,携带、移动方便。
  2.高效节能,效率可达到80%~90%,比传统焊机节电1/3以上。
  3.动特性好,引弧容易,电弧稳定,焊缝成形美观,飞溅小。
  4.适合于与机器人结合,组成自动焊接生产系统。
  5.可一机多用,完成多种焊接和切割过程。
  电焊机之IGBT系列焊机工作原理
  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。其中,晶闸管(可控硅)的开关频率最低约1000次/秒左右,一般不适用于高频工作的开关电路。
  1、效应管的特点:
  场效应管的突出优点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),而且导通电阻,管子损耗低,是理想的开关器件,尤其适合在高频电路中作开关器件使用。
  但是场效应管的工作电流较小,高的约20A低的一般在9A左右,限制了电路中的最大电流,而且由于场效应管的封装形式,使得其引脚的爬电距离(导电体到另一导电体间的表面距离)较小,在环境高压下容易被击穿,使得引脚间导电而损坏机器或危害人身安全。
  2、IGBT的特点:
  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。但它可以通过大电流(100A以上),而且由于外封装引脚间距大,爬电距离大,能抵御环境高压的影响,安全可靠。
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