【标准】IGBT逆变焊机与其他类焊机的区别

【标准】IGBT逆变焊机与其他类焊机的区别
【标准】IGBT逆变焊机与其他类焊机的区别

IGBT焊机

逆变与整流是两个相反的概念,整流是把交流电变换为直流电的过程,而逆变则使把直流电改变为交流电的过程,采用逆变技术的弧焊电源称为逆变焊机。逆变过程需要大功率电子开关器件,采用绝缘栅双极晶体管IGBT作为开关器件的的逆变焊机成为IGBT逆变焊机。

逆变焊机的工作过程如下:将三相或单相工频交流电整流,经滤波后得到一个较平滑的直流电,由IGBT组成的逆变电路将该直流电变为几十KHZ的交流电,经主变压器降压后,再经整流滤波获得平稳的直流输出焊接电流。

由于逆变工作频率很高,所以主变压器的铁心截面积和线圈匝数大大减少,因此,逆变焊机可以在很大程度上节省金属材料,减少外形尺寸及重量,大大减少电能损耗,更重要的是,逆变焊机能够在微妙级的时间内对输出电流进行调整,所以就能实现焊接过程所要求的理想控制过程,获得满意的焊接效果。

IGBT逆变焊机与其他类焊机的区别

一、与可控硅整流焊机的区别

1、可控硅整流焊机是将50HZ的交流电整流成直流电输出,通过改变可控硅的导通角来改变输出大小,输出波形不平滑,所以焊接效果不好,引弧及其他一些控制功能差。

IGBT焊机是将交流电整流后,经过IGBT逆变,再经中频变压器降压,经过二次整流后输出,输出波形好,通过脉宽调制控制IGBT逆变器的导通时间改变输出的大小。引弧及推力电流易于控制。

2、可控硅整流焊机体积大,较为笨重,不便于搬运和移动,而IGBT焊机由于逆变频率高达20-30KHZ,所以变压器体积小,重量轻,易于搬运。

3、逆变焊机比整流焊机省电约30%左右。

4、IGBT逆变焊机控制及主电路较为简单。加之北京时代焊机采用软开关的逆变技术,所以可靠性高,故障点少,易于维修。

二、与SCR逆变焊机的区别

1、可控硅是电流型控制元件,控制较复杂,也是半控元件,一般采用调频方式来控制;IGBT是电压型控制元件,易于控制,一般采用脉宽调制。

2、逆变频率不同:由于SCR的开关时间较长,所以频率不能太高,一般在3-5KHZ左右,而IGBT器件的开关频率较高。IGBT模块可达30KHZ左右,IGBT单管开关频率更高,达50K HZ以上。

3、由于频率提高,焊机的输出特性及波形更易于控制,可以得到更好输出特性,同时变压器的体积也比SCR焊机小,减轻了焊机重量,更易于搬运。

4、逆变焊机比普通可控硅整流焊机,焊机省电30%左右。

5、由于IGBT焊机控制及主电路较SCR焊机简单,我公司又采用软开关逆变技术,所以产品可靠性高,故障点较少,易于维修。

6、一般的可控硅逆变焊机,采用的是半桥式逆变技术,IGBT焊机采用的全桥逆变,北京时代焊机采用了自主研发的带有软开关的逆变技术,使IGBT的寿命得到显著延长。

7、IGBT控制技术已经非常成熟,是新一代逆变器的主流器件

逆变直流电阻点焊机的技术优势

——与其它类型点焊机的比较

一、与工频交流点焊机比较

1、焊接质量

工频交流焊机的调节周期较长,对50Hz 的电网,焊接时间调节分辨率为20ms。逆变直流点焊机时间调节分辨率可达0. 25ms(4kHz逆变频率),控制精度高。逆变焊机的反馈控制的响应速度明显加快,输出稳定性好。

工频交流焊机由于电流过零的影响,热效率低,用晶闸管调节电流,当电流百分比偏小时,过零时间长,影响更大;逆变直流点焊机输出电流为脉动直流,在回路电感的作用下为连续直流输出,热效率高,焊接热输入稳定。

2、焊接速度

工频交流焊机由于电流过零的影响,加热时间相对较长。逆变电阻点焊机为直流输出,加热集中,焊接时间缩短。

3、节能效果

工频交流点焊机工作在50Hz,变压器损耗大,焊机功率因素低,回路损耗大。逆变焊机变压器工作在较高的频率(1-4kHz),损耗很小,直流输出改善功率因素,节能效果明显。

4、设备体积与重量

工频交流焊机的变压器铁心较大,同样功率条件下设备较笨重。逆变直流电阻点焊机变压器大大减小,设备较轻巧。

二、与电容贮能点焊机比较

1、焊接质量

电容贮能焊机将电容中储存的能量一次性释放给焊接回路,输出能量调节靠控制电容的充电能量完成,通常有调节充电电压和电容容量两种方法,输出电流为脉冲电流,时间不能通过电子控制来调节。逆变直流焊机为较平稳的直流,电流通过逆变脉宽调节,时间通过逆变周期数调节,焊接能量可由电流和时间

精确控制。

2、焊接速度

电容贮能焊机需要合理的电容充电过程(否则电容易损坏),降低了生产速度。逆变电

阻点焊机没有这一过程,焊接速度高。

3、节能效果

电容贮能焊机的变压器实际工作在更低的频率,为防止饱和,变压器铁心更大,损耗加大;电容充电回路也增加损耗。逆变焊机变压器工作在较高的频率(1-4 kHz),损耗很小,直流输出改善功率因素,节能效果明显。

4、设备体积与重量

电容贮能焊机的变压器铁心大,储能电容也占据相当的空间,设备笨重。逆变直流电阻点焊机变压器小、没有庞大的电容器组,设备较轻巧。

三、与次级整流点焊机比较

1、焊接质量

次级整流焊机也是直流输出,工艺性方面有直流的优势;从控制的角度,它仍然是基于工频频率的控制,时间调节分辨率仍为20ms,当焊机为三相输入时,反馈控制响应速度可以比单相工频交流稍高,但仍有限。相比较,逆变直流焊机的控制精确性有明显的优势,焊接质

量更稳定。

2、焊接速度

两种焊机焊接速度相当,但次级整流焊机时间参数调节分辨率较低。

3、节能效果

次级整流焊机变压器与工频交流相当,变压器损耗也相同。逆变直流焊机变压器损耗小得多,节能效果相对较明显。

4、设备体积与重量

次级整流焊机变压器与工频交流相当,次级整流使设备有所加重,相同功率的逆变直流焊机轻得多。

四、与中频交流点焊机比较

1、焊接质量

中频交流点焊机是将工频(50Hz)交流变换为中频(数百Hz)交流输出,时间分辨率比工频提高,控制精度提高,但由于输出回路电感的影响,频率受到限制;逆变直流点焊机的逆变频率较高,控制精度更高。中频交流点焊机输出电流受

次级输出回路变化影响大,逆变直流电阻点焊机不受影响。中频交流点焊机热效率较低,逆变直流电阻点焊机热效率高。中频交流点焊机输出功率较小(受频率限制),逆变直流点焊机输出功率可以很大。综合比较,逆变直流焊机的控制精确性和焊接工艺性仍然有优势,

焊接质量更好。

2、焊接速度

两种焊机焊接速度接近,但由于热效率的不同,逆变直流电阻点焊机要快些。在焊接电流要求较大的场合,首推逆变

直流电阻点焊机。

3、节能效果

中频交流点焊机变压器损耗较工频交流点焊机大大降低,接近逆变直流,没有次级整流损耗,但回路电感的无功损耗很大,不适合于回路大的场合。

4、设备体积与重量

中频交流点焊机的体积与重量比逆变直流电阻点焊机小,成本较低。

我们应该选择时代逆变焊机还是可控硅焊机???

焊机采用逆变技术,已经是很成熟的一种技术,在中国得到了很快的发展和普及。那么逆变焊机和可控硅焊机有什么区别或者优势呢?

1)交流电源由于面对市场残酷的价格竞争,无奈的选择的降低产品成本,市场上的产品中已经没有铜芯,均采用“铜包铝”产品替代“铜芯”,混淆真伪,降低成本;或者销售纯铝芯产品抢占市场份额。欺骗用户的最终结果时丧失原有的客户资源。而济南华奥电焊机有限公司的逆变产品却采用“微晶磁芯”为主变,使用全桥双IGBT脉冲移相这样的高新技术生产的绝缘栅双极晶体管式逆变电焊机在市场上赢得了客户的信赖,这不是因为价格低廉,而是因为技术先进且成熟,是因为质量可靠且稳定,所以赢得了客户的尊重。

2)因为买东西首先要考虑的是性能价格比。逆变焊机的性能价格比比普通焊机的性能价格比高多了。并且逆变焊机所具有的性能对我们来说是非常实用的。比如节能,逆变焊机比普通焊机节能40%以上,算笔帐,一台ZX7-315型逆变焊机输入电流是15A,相当于5.7KW.每年使用240天,年用电8208度,电费按每度0.6元计算,共需电费4924元.而普通焊机的效率一般为50%,逆变焊机的效率可达85%,如一台普通焊机要想与ZX-315逆变焊机一样的功能,其功率必须为13.42KW以上.同样每天使用6小时,年使用240天,年用电19324度,电费按每度0.6元计算,共需电费11594元,比逆变焊机多用电费6670元,如果使用大功率的焊机,如:NBC-500型气体保护焊,则效率上就是1:6,定会取代手工焊接,节电,节约人员,更是不

得了。可见逆变焊机使用一年,就可节约一台或二台的焊机款。更何况10台焊机得年节约电费可是不小得数字了!并且逆变焊机的其它优点如过流保护,焊机不易损坏,减少维修时间,使用年限延长,这又节约了资金。又如焊接质量高,这更是无法用金钱来计算的,只有高质量的产品才能在激烈的竟争中取胜。

3) 与交流电源相比,直流电源能提供稳定的电弧和平稳的熔滴过渡。—旦电弧被引燃,直流电弧能保持连续燃烧;而采用交流电源焊接时,由于电流和电压方向的改变,并且每秒钟电弧要熄灭和重新引燃120次,电弧不能连续稳定燃烧。在焊接电流较低的情况下,直流电弧对熔化的焊缝金属有很好的润湿作用,并且能规范焊道尺寸,所以非常适合于焊接薄件。直流电源比交流电源更适合于仰焊和立焊,因为直流电弧比较短。

4) 但有时直流电源的电弧偏吹是一个突出问题,解决的办法是变换为交流电源。对于为交流电源或直流电源焊接而设计的交、直流两用焊条,绝大多数在直流电源条件下的焊接应用效果更好。手工电弧焊中,交流电焊机及其一些附加装置价格低廉,能尽可能避免电弧吹力的有害作用。但除了设备成本较低外,采用交流电源焊接时的效果不如直流电源.

5) 具有陡降特性的弧焊电源(CC)最适合于手工电弧焊。与电流变化相对应的电压变化表明,随着电弧长度的增加,电流逐渐减小。这种特性即使焊工控制了熔池的尺寸,也限制了电弧电流的最大值。当焊工沿着焊件移动焊条时,电弧长度不断发生变化是难免的,而陡降特性的弧焊电源确保了这些变化过程中电弧的稳定性。

时代逆变焊机与普通弧焊机对照表

序号逆变焊机普通焊机

逆变焊机可控硅焊机

高效.节能是可控费电,效率约达1

硅的40%左右,.

效率可达90%

50%

2

工艺性能优良.引弧容易.不粘;不粘连,维弧性能好,电流调节范围宽,电弧温和,飞溅小,焊缝成形美观,抗拉强度高.工艺性能差.引弧困难,粘连,维弧性能差,电流调节范围窄,电弧不温和,飞溅大,焊缝成形一般,抗拉强度不高.

3

体积小,重量轻,体积仅为普通焊机的1/10,携带操作方便.体积大,重量大,笨重

4

整体结构简单合理,并有过流.起动保护等齐全的保护功能,不易损坏.结构不合理,没有过流,起动保护功能,易损坏.

5

产品价格合理,比

直流旋转焊机降低

20%,与硅整流焊机

相当,性能价格比

高.

性能价格比低

6

噪音低,无电磁于扰噪音高,有电磁干扰

一、与可控硅整流焊机的区别

1、可控硅整流焊机是将50HZ的交流电整流成直流电输出,通过改变可控硅的导通角来改变输出大小,输出波形不平滑,所以焊接效果不好,引弧及其他一些控制功能差。

IGBT焊机是将交流电整流后,经过IGBT逆变,再经中频变压器降压,经过二次整流后输出,输出波形好,通过脉宽调制控制IGBT逆变器的导通时间改变输出的大小。引弧及推力电流易于控制。

2、可控硅整流焊机体积大,较为笨重,不便于搬运和移动,而IGBT焊机由于逆变频率高达20-30KHZ,所以变压器体积小,重量轻,易于搬运。

3、逆变焊机比整流焊机省电约30%左右。

4、IGBT逆变焊机控制及主电路较为简单。加之北京时代焊机采用软开关的逆变技术,所以可靠性高,故障点少,易于维修。

二、与SCR逆变焊机的区别

1、可控硅是电流型控制元件,控制较复杂,也是半控元件,一般采用调频方式来控制;IGBT是电压型控制元件,易于控制,一般采用脉宽调制。

2、逆变频率不同:由于SCR的开关时间较长,所以频率不能太高,一般在3-5KHZ左右,而IGBT器件的开关频率较高。IGBT模块可达30KHZ左右,IGBT单管开关频率更高,达50K HZ以上。

3、由于频率提高,焊机的输出特性及波形更易于控制,可以得到更好输出特性,同时变压器的体积也比SCR焊机小,减轻了焊机重量,更易于搬运。

4、逆变焊机比普通可控硅整流焊机,焊机省电30%左右。

5、由于IGBT焊机控制及主电路较SCR焊机简单,我公司又采用软开关逆变技术,所以产品可靠性高,故障点较少,易于维修。

6、一般的可控硅逆变焊机,采用的是半桥式逆变技术,IGBT焊机采用的全桥逆变,

北京时代焊机采用了自主研发的带有软开关的逆变技术,使IGBT的寿命得到显著延长。

7、IGBT控制技术已经非常成熟,是新一代逆变器的主流器件

逆变直流电阻点焊机的技术优势

——与其它类型点焊机的比较

一、与工频交流点焊机比较

1、焊接质量

工频交流焊机的调节周期较长,对50Hz 的电网,焊接时间调节分辨率为20ms。逆变直流点焊机时间调节分辨率可达0. 25ms(4kHz逆变频率),控制精度高。逆变焊机的反馈控制的响应速度明显加快,输出稳定性好。

工频交流焊机由于电流过零的影响,热效率低,用晶闸管调节电流,当电流百分比偏小时,过零时间长,影响更大;逆变直流点焊机输出电流为脉动直流,在回路电感的作用下为连续直流输出,热效率高,焊接热输入稳定。

2、焊接速度

工频交流焊机由于电流过零的影响,加热时间相对较长。逆变电阻点焊机为直流输出,加热集中,焊接时间缩短。

3、节能效果

【国内标准文件】IGBT逆变焊机与其他类焊机的区别

IGBT焊机 逆变与整流是两个相反的概念,整流是把交流电变换为直流电的过程,而逆变则使把直流电改变为交流电的过程,采用逆变技术的弧焊电源称为逆变焊机。逆变过程需要大功率电子开关器件,采用绝缘栅双极晶体管IGBT作为开关器件的的逆变焊机成为IGBT逆变焊机。 逆变焊机的工作过程如下:将三相或单相工频交流电整流,经滤波后得到一个较平滑的直流电,由IGBT组成的逆变电路将该直流电变为几十KHZ的交流电,经主变压器降压后,再经整流滤波获得平稳的直流输出焊接电流。 由于逆变工作频率很高,所以主变压器的铁心截面积和线圈匝数大大减少,因此,逆变焊机可以在很大程度上节省金属材料,减少外形尺寸及重量,大大减少电能损耗,更重要的是,逆变焊机能够在微妙级的时间内对输出电流进行调整,所以就能实现焊接过程所要求的理想控制过程,获得满意的焊接效果。 IGBT逆变焊机与其他类焊机的区别 一、与可控硅整流焊机的区别 1、可控硅整流焊机是将50HZ的交流电整流成直流电输出,通过改变可控硅的导通角来改变输出大小,输出波形不平滑,所以焊接效果不好,引弧及其他一些控制功能差。 IGBT焊机是将交流电整流后,经过IGBT逆变,再经中频变压器降压,经过二次整流后输出,输出波形好,通过脉宽调制控制IGBT逆变器的导通时间改变输出的大小。引弧及推力电流易于控制。 2、可控硅整流焊机体积大,较为笨重,不便于搬运和移动,而IGBT焊机由于逆变频率高达20-30KHZ,所以变压器体积小,重量轻,易于搬运。 3、逆变焊机比整流焊机省电约30%左右。 4、IGBT逆变焊机控制及主电路较为简单。加之北京时代焊机采用软开关的逆变技术,所以可靠性高,故障点少,易于维修。 二、与SCR逆变焊机的区别 1、可控硅是电流型控制元件,控制较复杂,也是半控元件,一般采用调频方式来控制;IGBT是电压型控制元件,易于控制,一般采用脉宽调制。 2、逆变频率不同:由于SCR的开关时间较长,所以频率不能太高,一般在3-5KHZ左右,而IGBT器件的开关频率较高。IGBT模块可达30KHZ左右,IGBT单管开关频率更高,达50K HZ以上。

逆变电焊机的工作原理

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。

逆变焊机的工作原理

第一章主回路工作原理 一、什么叫主回路 主回路指焊机中提供功率电源的电路部分。 二、主回路原理图(以ARC160例) 三、组成器件说明 1、K——电源开关 用以接通(或切断)与市电(220V、50赫兹)的联系 2、RT——起动电阻 因焊机启动时要给后面的滤波电解电容充电。为避免过大的开机浪涌电流损坏开关及触发空开跳闸,在开机时接入启动电阻,用以限制浪涌电流。正常工作后,启动电阻被继电器短路。实际电路中,为避免因开机浪涌电流冲击造成启动电阻损坏,起动电阻采用了热敏电阻(PTC和NTC),它们具有良好的耐冲击性。 3、J1——继电器 开关接通之后,电流通过启动电阻给滤波电解电容充电,当电容电压达到一定值时,辅助电源开始工作提供24V电,使继电器吸合,将启动电阻短路。 4、DB——硅桥 此硅桥用于一次整流,将市电220V、50赫兹交流电整流后输出308V的直流电。 5、C1——电解滤波电容 整流后输出的308V的直流电为脉动直流,此电容起滤平作用 6、R——放电电阻 在关机以后,滤波电容中存有很高电压,为了安全,用此电阻将存电放掉。 7、C2——高频滤波电容 在高频逆变中,需要给开关管提供高频电流,而电解滤波电容因本身电感及引线电感的原因,不能提供高频电流,因此需要高频电容提供。 8、Q——开关管 开关管Q1、Q2、Q3、Q4组成全桥逆变器,在驱动信号作用下,将308V直流转 变成100Kz(10万赫兹)交流电的。 9、C3——隔直电容 为避免直流电流流过变压器肇成变压器饱而接入此电容。

10、T1——主变压器 变压器的作用是将308V的高压变换成适合电弧焊接所需要的几十伏的低压。 11、D——快速恢复二极管 D5、D6的作用是二次整流,即将100KHz的高频交流电流再次转变成直流电流。 12、L1——电抗器 电抗器具有平波续流作用,可使输出电流变得连续稳定,保证焊接质量。 13、RF——分流器 分流器是用锰铜制成的大功率小阻值的电阻,用于检测输出电流的大小,提供反馈信号。 四、全桥逆变器工作原理 1、全桥逆变器的电路图 2、全桥逆变器工作原理 全桥逆变器每个工作周期分四个时段,分别为t1、t2、t3、t4,其工作原理如下: t1时段K1、K4导通,K2、K3关断 电流方向:正极K1 C1 T K4 地 t2时段K1、K4、K2、K3关断 无电流 t3时段K1、K4关断,K2、K3导通 电流方向:正极K2 C1 T K3 地 t4时段K1、K4、K2、K3关断 无电流 从上述分析看,在t1与t3时段里,流过变压器T的电流方向正好相反,也就是将直流电变成了交流电。 五、主回路中点波形图

ZX7逆变焊机工作原理

ZX7逆变焊机工作原理 核心提示: 主电路主要由输入整流器、逆变电路和输出整流器所组成,现以逆变电路为半桥式串联逆变电路为例,如图1 所示。 图1(1) ZX 7 系列逆变直流弧焊机主电路电气原理图(1)

图1(2)ZX 7 系列晶闸管逆变直流弧焊机主电路电气原理图(2) (一) 输入整流器 输入整流电路由三相整流桥堆VC1、限流R2和滤波C1~C4所组成。此外,还有自动空气开关QF1、电阻R1。QF1内有热脱扣和电磁脱扣装置,当发生过载、短路等故障时,能自动切断电源以保护焊机。本开关只作保护用。启动焊机和停止焊接时,应由用户配电板的空气开关控制。R1为压敏电阻,作过电压保护。三相380V的电压经三相桥式整流后以及由于滤波电容的作用,电压高达600V,带电检查焊机的

故障时,应特别注意人身安全,做好防护工作。 (二) 逆变电路 这是主电路的核心部分,它由换向电容C5~C8、开关元件——晶闸管VT7和VT8、主T1、限制冲击电流的L1等组成。现通过其电路简图来说明逆变的原理和过程。 图2 逆变电路简图 参看图2,当VT7被触发导通而VT8为关断时,C5、C6经VT7、器T1的一次绕组N1放电,电流为I1’,电压U5-6逐渐下降至零,于是C5、C6中电场的能量转变成变压器的磁场能量。接着,磁场释放能量而向C5、C6反向充电;与此同时,输入整流器经VT7、N1给电容C7、C8充电,充电电流为I1”。I1’和I1”构成了变压器T1一次侧绕组N1中的正半波电流I1,即I1=I1’+I1”。当C5、C6被反向充电,U5-6为负值时促使VT7关断。 VT7关断后,VT8被触发导通,逆变工作过程与上述相似,即C7、C8经T1的N1、VT8放电,电流为I’2。放电至零时,接着变压器磁场能量向C7、C8反向充电,UC7-8为负值;与此同时,输入整流器向C5、C6充电,电流为I2”。显然,与电流I1方向相反,因而构成了N1中的负半波电流。在UC7-8为负值时,促使VT8关断。 这样,每当VT7和VT8交替导通、关断一次,就在主变压器T1绕组中产生一个周波的电流。晶闸管每秒钟通、断的次数就决定了逆变器的工作频率。 由上述逆变过程可以看出:一个晶闸管关断后,另一个晶闸管才能导通。否则,将造成短路,烧坏晶闸管,并使逆变过程失败。为使逆变器能正常工作,在任意工作范围内,必须使流经晶闸管的瞬时电流过零的时刻(即换向电容放电,电压降到零后又出现负值)至其关断的这段时间间隔tx(称晶闸管的休止时间)均应大于晶闸管的关断时间tq,即 tx>tq 而且,还应该对晶闸管的最高工作频率加以限制,即要求: fm≤1/2tx

《国家标准》逆变焊机IGBT炸管的原因及保护措施

?逆变焊机IGBT炸管的原因及保护措施 限于对开关器件及主电路结构工作原理的理解及检测手段的缺乏,大功率逆变焊机开关器件工作的可靠性是整机设计的重中之重,是国产IGBT焊机的返修率居高不下,不能大量推广的主要原因。希望各位高手能为指点一二。 1电压型PWM控制器过流保护固有问题 目前国内常见的IGBT逆变弧焊机PWM控制器通常采用T L494、SG3525等电压型集成芯片,电流反馈信号一般取自整流输出端。当输出电流信号由分流器检出电流与给定电流比较后,经比例积分放大器大,控制输出脉冲宽度。IGBT导通后,即使产生过电流,PWM控制电路也不可能及时关断正在导通的过流脉冲。由于系统存在延迟环节,过流保护时间将延长。 2电流型过流保护 电流型PWM控制电路反馈电流信号由高频变压器初级端通过电流互感器取得。由于电流信号取自变压器初级,反应速度快,保护信号与正在流过IGBT的电流同步,一旦发生过流,PWM 立即关断输出脉冲,IGBT获得及时保护。电流型PWM控制器固有的逐个脉冲检测瞬时电流值的控制方式对输入电压和负载变化响应快,系统稳定性好. 同意老兄的观点,在实际应用中电压型PWM确实占了大多数.但过流保护取样也可以从变压器初级取,通过互感线圈或霍尔传感器取得过流信号,比如控制3525的8脚.这点深圳瑞凌的焊机做的

不错,可以很好保护开关管过流. 如何通过检测手段判断一种逆变电源的主电路是否可靠,我认为可以从开关器件和主变压器的空载和负载状态下的电流电压波 形来分析.从而针对性的调整开关器件参数及过流过压缓冲元件参数以及高频变压器的参数,难点在于如何选择匹配. 其实用的都是很普通的元件,关键是线路设计和制作工艺精良才保证了品质,这台焊机在一家防盗门厂用了九年,每天两班16个小时在用,标称130A的小机器比现在标称200A的都好用,飞溅极少。电焊条都可以烧到4mm的,空载电压才48V而已。暂载率100%,重量也才10.5KG。当年我设计时是很保守的,光散热器就用了4.5KG,还有输入滤波电感,也有1.6KG重,对电网一点干扰都没有。 当时应用的PWM IC是国内罕见的UC3846J,陶瓷封装的,工作频率100KHz。线路板颇难制作,电流反馈采用互感器采样峰值电流和霍尔采样平均电流,双环反馈。电流型控制的好处很多,峰值电流不仅仅是做保护用,更重要的,他参与了大环路反馈的控制。简单而言,就是用误差放大器的输出去控制峰值电流,因此可以做到半个周期(5微秒)内就可以作出响应,放大器的响应速度反而没那么重要了,尽管UC3846的误差放大器速度很快。有时为了得到比较慢的响应速度还特意减慢放大器的响应速度,例如在进行氩弧焊时,过快的响应速度反而会使电弧特性变硬。但是,一台逆变焊机的好坏不仅仅是采用何种IC去控制,另外

ZX7逆变焊机工作原理

ZX7逆变焊机工作原理 主电路主要由输入整流器、逆变电路和输出整流器所组成,现以逆变电路为半桥式串联逆变电路为例,如图1所示。 图1(1) ZX7系列晶闸管逆变直流弧焊机主电路电气原理图(1)

图1(2)ZX7系列晶闸管逆变直流弧焊机主电路电气原理图(2) (一)输入整流器 输入整流电路由三相整流桥堆VC 1、限流电阻R 2 和滤波电容C 1 ~C 4 所组成。此 外,还有自动空气开关QF 1、电阻R 1 。QF 1 内有热脱扣和电磁脱扣装置,当发生 过载、短路等故障时,能自动切断电源以保护焊机。本开关只作保护用。启动 焊机和停止焊接时,应由用户配电板的空气开关控制。R 1为压敏电阻,作过电

压保护。三相380V的电压经三相桥式整流后以及由于滤波电容的作用,电压高达600V,带电检查焊机的故障时,应特别注意人身安全,做好防护工作。 (二)逆变电路 这是主电路的核心部分,它由换向电容C 5~C 8 、开关元件——晶闸管VT 7 和VT 8、主变压器T 1 、限制冲击电流的电感L 1 等组成。现通过其电路简图来说明 逆变的原理和过程。 图2 逆变电路简图 参看图2,当VT 7被触发导通而VT 8 为关断时,C 5 、C 6 经VT 7 、变压器T 1 的一 次绕组N 1放电,电流为I 1 ’,电压U 5-6 逐渐下降至零,于是C 5 、C 6 中电场的能 量转变成变压器的磁场能量。接着,磁场释放能量而向C 5、C 6 反向充电;与此 同时,输入整流器经VT 7、N 1 给电容C 7 、C 8 充电,充电电流为I 1 ”。I 1 ’和I 1 ” 构成了变压器T 1一次侧绕组N 1 中的正半波电流I 1 ,即I 1 =I 1 ’+I 1 ”。当C 5 、C 6 被反向充电,U 5-6为负值时促使VT 7 关断。 VT 7关断后,VT 8 被触发导通,逆变工作过程与上述相似,即C 7 、C 8 经T 1 的 N 1、VT 8 放电,电流为I’ 2 。放电至零时,接着变压器磁场能量向C 7 、C 8 反向充 电,U C7-8为负值;与此同时,输入整流器向C 5 、C 6 充电,电流为I 2 ”。显然, 与电流I 1方向相反,因而构成了N 1 中的负半波电流。在U C7-8 为负值时,促使 VT 8 关断。 这样,每当VT 7和VT 8 交替导通、关断一次,就在主变压器T 1 绕组中产生 一个周波的电流。晶闸管每秒钟通、断的次数就决定了逆变器的工作频率。 由上述逆变过程可以看出:一个晶闸管关断后,另一个晶闸管才能导通。 否则,将造成短路,烧坏晶闸管,并使逆变过程失败。为使逆变器能正常工作,在任意工作范围内,必须使流经晶闸管的瞬时电流过零的时刻(即换向电容放电,电压降到零后又出现负值)至其关断的这段时间间隔t x (称晶闸管的休止 时间)均应大于晶闸管的关断时间t q ,即

IGBT系列焊机工作原理

第十一章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。 图11.1 二、场效应管逆变焊机的特点 由于场效应管的突出优点,用场效应管作逆变器的开关器件时,可以把开关频率设计得很高,以提高转换效率和节省成本(使用高频率变压器以减小焊机的体积,使焊机向小型化,微型化方便使用。(高频变压器与低频变压器的比较见第三章《逆变弧焊电源整机方框图》。 但无论弧焊机还是切割机,它们的工作电流都很大。使用一个场效应管满足不了焊机对电流的需求,一般采用多只并联的形式来提高焊机电源的输出电流。这样既增加了成本,又降低了电路的稳定性和可靠性。 三、IGBT焊机的特点 IGBT焊机指的是使用IGBT作为逆变器开关器件的弧焊机。由于IGBT的开关频率较低,电流大,焊机使用的主变压器、滤波、储能电容、电抗器等电子器件都较场效应管焊机有很大不同,不但体积增大,各类技术参数也改变了。

电焊机工作原理

电焊机工作原理 百科名片 焊条和焊件分别和电源的两个输出端相连。开始焊接时先让焊条和焊件接触。这时电源短路,流过接触处的电流很大,再加上焊条和焊件的接触面较粗糙,实际上只有几个点接触,接触电阻较大,所以接触处产生很大的热量。稍后提焊条,让焊条和焊件有一定的间隙。 目录 概述 1普通电焊机工作原理 1电焊原理 1焊条药皮 1电焊机主回路简介 1什么叫主回路 1组成器件说明 1全桥逆变器 展开 编辑本段概述 电焊机就是一个特殊的变压器。所不同的是变压器接负载时电压下降小,电焊机接负载时电压下降大.这主在是通过调解磁通和串联电感的电感量来实现的普通电焊机的工作原理和变压器相似,是一个降压变压器。在次级线圈的两端是被焊接工件和焊条,引燃电弧,在电弧的高温中将工件的缝隙和焊条熔接。电焊变压器有自身的特点,就是具有电压急剧下降的特性。在焊条引燃后电压下降;在焊条被粘连短路时,电压也是急剧下降。这种现象产生的原因,是电焊变压器的铁芯特性产生的。电焊机的工作电压的调节,除了一次的220/380电压变换,二次线圈也有抽头变换电压,同时还有用铁芯来调节的,可调铁芯的进入多少,就分流磁路,进入越多,焊接电压越低。虽然电路是闭合的,可正是因为电路是闭合的才使得在整个闭合电路和电流处处相等;但各处的电阻可是不一样的,特别是在不固定接触处的电阻最大,这个电阻在物理中叫接触电阻。根据电流的热效应定律(也叫焦尔定律),Q=I方Rt可知,电流相等,则电阻越大的部位发热越高,电焊在焊接时焊条的触头也被接的金属体的接触处的接触电阻最大,则在这个部位产生的电热自然也就最多,焊条又是熔点较低的合金,自然的容易熔化了,熔化后的合金焊条芯沾合在被焊物体上后经过冷却,就把焊接对象粘合在一块了。此时,由于焊条提起的瞬间上述间隙极小,焊条和焊件之间的电压又较高(60--70v),再加上上述预热使焊条端点和焊件被焊处容易发射电子,

(国内标准)IGBT逆变焊机与其他类焊机的区别

(国内标准)IGBT逆变焊机与其他类焊机的区别

IGBT焊机 逆变和整流是俩个相反的概念,整流是把交流电变换为直流电的过程,而逆变则使把 直流电改变为交流电的过程,采用逆变技术的弧焊电源称为逆变焊机。逆变过程需要 大功率电子开关器件,采用绝缘栅双极晶体管IGBT作为开关器件的的逆变焊机成为I GBT逆变焊机。 逆变焊机的工作过程如下:将三相或单相工频交流电整流,经滤波后得到壹个较平滑 的直流电,由IGBT组成的逆变电路将该直流电变为几十KHZ的交流电,经主变压器 降压后,再经整流滤波获得平稳的直流输出焊接电流。 由于逆变工作频率很高,所以主变压器的铁心截面积和线圈匝数大大减少,因此,逆 变焊机能够于很大程度上节省金属材料,减少外形尺寸及重量,大大减少电能损耗, 更重要的是,逆变焊机能够于微妙级的时间内对输出电流进行调整,所以就能实现焊 接过程所要求的理想控制过程,获得满意的焊接效果。 IGBT逆变焊机和其他类焊机的区别 壹、和可控硅整流焊机的区别 1、可控硅整流焊机是将50HZ的交流电整流成直流电输出,通过改变可控硅的导通角来改变输出大小,输出波形不平滑,所以焊接效果不好,引弧及其他壹些控制功能差。 IGBT焊机是将交流电整流后,经过IGBT逆变,再经中频变压器降压,经过二次整流后输出,输出波形好,通过脉宽调制控制IGBT逆变器的导通时间改变输出的大小。引弧及推力电流易于控制。 2、可控硅整流焊机体积大,较为笨重,不便于搬运和移动,而IGBT焊机由于逆变频率高达20-30KHZ,所以变压器体积小,重量轻,易于搬运。 3、逆变焊机比整流焊机省电约30%左右。

逆变电焊机原理图的讲解

主电路电气原理图

主控制板电器原理图:

逆变触发电路图:

脉冲及时序板原理图: 本机采用三相交流380V电压经三相桥式整流、滤波后供给以新型IGBT为功率开关器件的逆变器进行变频(20KC)处理后,由中频变压器降压,再经整流输出可供焊接所需的电源,通过集成电路构成的逻辑控制电路对电压、电流信号的反馈进行处理,实现整机闭环控制,采用脉宽调制PWM为核心的控制技术,从而获得快速脉宽调制的恒流特性和优异的焊接工艺效果。

IGBT逆变电焊机工作原理及输出特性 这里介绍的逆变器(见图)主要由MOS 场效应管,普通电源变压器构成。其输出功率取决于MOS 场效应管和电源变压器的功率,免除了烦琐的变压器绕制,适合电子爱好者业余制作中采用。下面介绍该逆变器的工作原理及制作过程。--拓普电子 1.电路图 2.工作原理 这里我们将详细介绍这个逆变器的工作原理。 方波信号发生器(见图3)这里采用六反相器CD4069 构成方波信号发生器。电路中R1是补偿电阻,用于改善 图3

由于电源电压的变化而引起的振荡频率不稳。电路的振荡是通过电容C1充放电完成的。其振荡频率为f=1/2.2RC 。图示电路的最大频率为:fmax=1/2.2×3.3×103×2.2×10-6=62.6Hz;最小频率fmin=1/2.2×4.3×103×2.2×10-6=48.0Hz 。由于元件的误差,实际值会略有差异。其它多余的反相器,输入端接地避免影响其它电路。 场效应管驱动电路。 由于方波信号发生器输出的振荡信号电压最大 振幅为0~5V ,为充分驱动电源开关电路,这里用 TR1、TR2将振荡信号电压放大至0~12V 。如图4 所示。 MOS 场效应管电源开关 电路。 这是该装置的核心,在 介绍该部分工作原理之 前,先简单解释一下MOS 场效应管的工作原理。 MOS 场效应管也 被称为MOS FET , 既 Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor (金属氧化物半导体场效应管)的缩写。它一般有耗尽型和增强型两种。本文使用的为增强型MOS 场效应管,其内部结构见图5。它可分为NPN 型PNP 型。NPN 型通常称为N 沟道型,PNP 型也叫P 沟道型。由图可看出,对于N 沟道的场效应管其源极和漏极接在N 型半导体上,同样对于P 沟道的场效应管 其源极和漏极则接在P 型半导体上。 我们知道一般三极管是由输入的电流 控制输出的电流。但对于场效应管, 其输出电流是由输入的电压(或称电 场)控制,可以认为输入电流极小或 没有输入电流,这使得该器件有很高 的输入阻抗,同时这也是我们称之为 场效应管的原因。 图4 图5 图6

IGBT逆变焊机与可控硅整流焊机的区别

IGBT逆变焊机与可控硅整流焊机的区别 IGBT逆变焊机电源是一种高性能、高效、省材的新型焊机电源,代表了当今焊机电源的发展方向。由于IGBT大容量模块的商用化,这种电源更有着广阔的应用前景。 它与可控硅整流焊机的区别如下: 1、可控硅整流焊机是将50HZ的交流电整流成直流电输出,通过改变可控硅的导通角来改变输出大小,输出波形不平滑,所以焊接效果不好,引弧及其他一些控制功能差。 IGBT逆变焊机电源大都采用交流-直流-交流-直流(AC-DC-AC-DC)变换的方法。50Hz 交流电经全桥整流变成直流,再经过IGBT逆变,将直流电逆变成20~30kHz的中频矩形波,中频变压器降压,经过二次整流后输出,成为稳定的直流,输出波形好,通过PWM脉宽调制或移相控制IGBT逆变器的导通时间,改变输出的大小。供电弧使用,引弧及焊接电流易于控制。 2、可控硅整流焊机体积大,较为笨重,不便于搬运和移动,而IGBT焊机由于逆变频率高达20~30kHz,所以变压器体积小,重量轻,易于搬运。 3、逆变焊机比可控硅整流焊机省电约30%左右。 4、IGBT逆变焊机控制及主电路较为简单,所以可靠性高,故障点少,易于维修。 5、IGBT控制技术已经非常成熟,是新一代逆变器的主流器件。但由于焊机电源的工作条件恶劣,频繁的处于短路、燃弧、开路交替变化之中,因此IGBT逆变式整流焊机电源的工作可靠性问题成为最关键的问题,也是用户最关心的问题。 6、对电网电压的波形影响: 电焊机是非线性用电设备。可控硅整流焊机的谐波产生的原因是由于整流本身有一个阀电压,在小于阀电压时,电流为零(如图所示)。为了提供平稳的直流电源输出,在电焊机中加入了储能元件(滤波电容和滤波电感),从而使阀电压提高,加激了谐波的产生量。为了控制焊机的输出电压和电流,在焊机中使用了可控硅,这使得电焊机的谐波污染更严重,而且谐波的次数比较低。 IGBT逆变焊机,在交流变直流过程中产生的谐波与上述的可控硅整流焊机一样,它在直流逆变成交流时又有逆变波形反射到交流电流,因此IGBT逆变焊机产生的谐波分量不仅有低次谐波,还有高次谐波(如图所示)。 虽然IGBT逆变焊机容量比上述可控硅整流焊机容量要小,但大量使用后,由于分布面广,数量多,谐波污染更加严重,因此它的谐波污染应引起足够关注。在电网中大量投运后,

电焊机工作原理及电焊机组成结构

电焊机工作原理介绍? 电焊机(electric welding machine)实际上就是具有下降外特性的变压器,将220V和380V交流电变为低压的直流电,电焊机一般按输出电源种类可分为两种,一种是交流电源的;一种是直流电的。直流的电焊机可以说也是一个大功率的整流器,分正负极,交流电输入时,经变压器变压后,再由整流器整流,然后输出具有下降外特性的电源,输出端在接通和断开时会产生巨大的电压变化,两极在瞬间短路时引燃电弧,利用产生的电弧来熔化电焊条和焊材,冷却后来达到使它们结合的目的。焊接变压器有自身的特点,外特性就是在焊条引燃后电压急剧下降的特性。 电焊机的特点 焊接由于灵活简单方便牢固可靠,焊接后甚至与母材同等强度的优点广乏用于各个工业领域,如航空航天,船舶,汽车,容器等! 一、电焊机优点:电焊机使用电能源,将电能瞬间转换为热能,电很普遍,电焊机适合在干燥的环境下工作,不需要太多要求,因体积小巧,操作简单,使用方便,速度较快,焊接后焊缝结实等优点广乏用于各个领域,特别对要求强度很高的制件特实用,可以瞬间将同种金属材料(也可将异种金属连接,只是焊接方法不同)永久性的连接,焊缝经热处理后,与母材同等强度,密封很好,这给储存气体和液体容器的制造解决了密封和强度的问题。 二、电焊机缺点:电焊机在使用的过程中焊机的周围会产生一定的磁场,电弧燃烧时会向周围产生辐射,弧光中有红外线,紫外线等光种,还有金属蒸汽和烟尘等有害物质,所以操作时必须要做足够的防护措施。焊接不适合于高碳钢的焊接,由于焊接焊缝金属结晶和偏析及氧化等过程,对于高碳钢来说焊接性能不良,焊后容易开裂,产生热裂纹和冷裂纹。低碳钢有良好的焊接性能,但过程中也要操作得当,除锈清洁方面较为烦琐,有时焊缝会出现夹渣裂纹气孔咬边等缺陷,但操作得当会降低缺陷的产生。 三、交流电焊机电焊机组成结构 交流电焊机又称弧焊变压器,是一种特殊的降压变压器,它是由降压变压器、阻抗调节器、手柄和焊接电弧等组成。为了使焊接顺利进行,这种变压器电源能按焊接过程的需要而具有如下特点: 1. 交流电焊机具有电压陡降的特性 一般的用电设备都要求电源的电压不随负载的变化而变化,其电压是恒定的,如为380V(单相)或220V。虽然接入焊接变压器的电压是一定的,如为380V或220V,但通过这种变压器后所输出的电压可随输出电流(负载)的变化而变化,且电压随负载增大而迅速降低,此称为陡降特性或称下降特性。这就适应了焊接所需各种的电压要求: (1) 初级电压:即接入电焊机的外电压。 由于弧焊变压器初级线圈两端要求的电压为单项380V,因此一般交流电焊机接入电网的电压为单项380V。 (2) 零电压:为了保证焊接过程频繁短路(焊条与焊件接触)时,要求电压能自动降至趋近于零,以限制短路电流不致无限增大而烧毁电源。 (3) 空载电压:为了满足引弧与安全的需要,空载(焊接)时,要求空载电压约为60 ~80V,这既能顺利起弧,又对人身比较安全。 (4) 工作电压:焊接起弧以后,要求电压能自动下降到电弧正常工作所需的电压,即为工作电压,约为20~40 V,此电压也为安全电压。 (5) 电弧电压:即电弧两端的电压,此电压是在工作电压的范围内。焊接时,电弧的长短会发生变化:电弧长度长,电弧电压应高些;电弧长度短,则电弧电压应低些。因此,弧焊变压器应适应电弧长度的变化而保证电弧的稳定。 2. 交流电焊机具有焊接电流的可调节性 为了适应不同材料和板厚的焊接要求,焊接电流能从几十安培调到几百安培,并可根据工件的厚度和所用焊条直径的大小任意调节所需的电流值。电流的调节一般分为两级:一级是粗调,常用改变输出线头的接法(Ⅰ位置连接或Ⅱ位置连接),从而改变内部线圈的圈数来实现电流大范围的调节,粗调时应在切断电源的情况下进行,以防止触电伤害;另一级是细调,常用改变电焊机内“可动铁芯”(动铁芯式)或“可动线圈”(动圈式)的位置来达到所需电流值,细调节的操作是通过旋转手柄来实现的,当手柄逆时针旋转时电流值增大,手柄顺时针旋转时电流减小,细调节应在空载状态下进行。各种型号的电焊机粗调与细调的范围,可查阅标牌上的说明。 电焊机的工作原理叙述 工作原理电流电压经三相主变压器降压,由可控硅元件进行整流,并利用改变可控硅触发角相位来控制输出电流的大小。从整流器直流输出端的分流器上取出电流信号,作为电流负反馈信号,随着直流输出电流增加,负反馈也增加,可控硅导通角减小,输出电流电压降低,从而获得下降的外特性。推力电路是当输出端电压低于15V时,使输出电流增加,特别是短路时,形成外拖的外特性,使焊条不易粘住。引弧电路是每次起弧时,短时间增加给定电压,使引弧电流较大,易于起弧。 从以上叙述可以知道,电焊起弧的时候电路是处于短路状态,电压急剧下降,电流需要很大;起弧后要稳弧,这时候焊条和容池的溶液还是短路过渡状态,电压还是下降,电流还是大;过渡完毕后处于正常焊接状态,电压回

IGBT系列焊机工作原理

什么叫MOS管 mos管是非金属(metal)—氧化物(oxid)—导体(semiconductor)场效应晶体管,或者称是金属—绝缘体(insulator)—半导体。我们常说的场效应管,场管,MOS管都指的是同一类产品,现在我们焊机上常用的MOS管一般为东芝,富士,IR等厂家生产 什么叫IGBT IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),绝缘栅双极型晶体管,是由BJT(双极型三极管)和MOS绝缘栅型场效应管组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件, 兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低,载流密度大,但驱动电流较大;MOSFET驱动功率很小,开关速度快,但导通压降大,载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点,驱动功率小而饱和压降低。我们常见的IGBT又分单管和模块两种,单管的外观和MOS管有点相像,常见生产厂家有富士,仙童等,模块的产品一般内部封装了数个单的IGBT,内部联接成适合的电路,常用的生产厂家有西门子(欧派克,英飞凌),西门康,大卫,三菱,东芝,富士等 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,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。 图12.1

碰焊机原理

碰焊机原理 是利用正负两极在瞬间短路时产生的高温电弧来熔化电焊条上的焊料和被焊材料,来达到使它们结合的目的。电焊机的结构十分简单,说白了就是一个大功率的变压器,将220V交流电变为低电压,大电流的电 源,可以是直流的也可以是交流的。 碰焊接的种类什么是碰焊机?什么是点焊机? 工作件相对夹头上,接合两端相互抵紧,以大量的电流经夹头导至工作件上,通过接触面产生高温,金属到达可塑状态时再在移动端施以适当压力紧压使两端挤压接合。 主要用途: 用以焊接棒、管子、型钢等。能焊接直径达16MM金属及200平方毫米切面金属,适用于各五金制品行业 使用,如自行车、风扇、厨具器皿等制品。 技术参数: 机型输入功率输出电流加压压力焊接能力 WL-B-16K 380V/1¢ 16KVA 4500uF 10000A 2~4MM WL-B-25K 380V/1¢ 25KVA 13500uF 12000A 3~6MM WL-B-35K 380V/1¢ 35KVA 27000uF 16000A 3~8MM WL-B-60K 380V/1¢ 60KVA 40500uF 27000A 5~12MM 这个是碰焊机 点焊机原理 焊件组合后通过电极施加压力,利用电流通过接头的接触面及邻近区域产生的电阻热进行焊接的方法称为电阻焊。电阻焊具有生产效率高、低成本、节省材料、易于自动化等特点,因此广泛应用于航空、航天、能源、电子、汽车、轻工等各工业部门,是重要的焊接工艺之一。 一、焊接热的产出及影响因素 点焊时产生的热量由下式决定:Q=IIRt(J)————(1) 式中:Q——产生的热量(J)、I——焊接电流(A)、R——电极间电阻(欧姆)、t——焊接时间(s) 1.电阻R及影响R的因素 电极间电阻包括工件本身电阻Rw,两工件间接触电阻Rc,电极与工件间接触电阻Rew.即R=2Rw+Rc+2R ew——(2)如图. 当工件和电极一定时,工件的电阻取决与它的电阻率.因此,电阻率是被焊材料的重要性能.电阻率高的金属其导电性差(如不锈钢)电阻率低的金属其导电性好(如铝合金)。因此,点焊不锈钢时产热易而散热难,点焊铝合金时产热难而散热易.点焊时,前者可用较小电流(几千安培),而后者就必须用很大电流(几万安培)。电阻率不仅取决与金属种类,还与金属的热处理状态、加工方式及温度有关。 接触电阻存在的时间是短暂,一般存在于焊接初期,由两方面原因形成: 1)工件和电极表面有高电阻系数的氧化物或脏物质层,会使电流遭到较大阻碍。过厚的氧化物和脏物质层 甚至会使电流不能导通。

电焊机工作原理

电焊机工作原理 电焊机在我们生活中是比较常见的,主要是用来焊接东西的。利用正负两极在瞬间短路时产生的高温电弧来熔化电焊条上的焊料和被焊材料,使被接触物相结合。那么电焊机工作原理是什么呢?220v电焊机价格是多少呢?接下来装修界小编就具体的介绍一下电焊机。电 焊机的介绍电焊机是利用正负两极在瞬间短路时产生的高温电弧来熔化电焊条上的焊

料和被焊材料,使被接触物相结合的目的。其结构十分简单,就是一个大功率的变压器。电焊机一般按输出电源种类可分为两种,一种是交流电源、一种是直流电。他们利用电感的原理,电感量在接通和断开时会产生巨大的电压变化,利用正负两极在瞬间短路时产生的高压电弧来熔化电焊条上的焊料,来使它们达到原子结合的目的。电焊机工作原理是利用正负两极在瞬间短路时产生的高温电弧来熔化电焊条上的焊料和被焊材料,来达到使它们结合的目的。电焊机的结构十分简单,说白了就是一个大功率的变压器,将220/380V交流电变为低电压,大电流的电源,可以是直流的也可以是交流的。电焊变压器有自身的特点,就是具有电压急剧下降的特性。在焊条引燃后电压下降,在电焊机的工作电压的调节,除了一次的220/380V电压变换,二次线圈也有抽头变换电压,同时还有用铁芯来调节的,可调铁芯电焊机一般是一个大功率的变压器,系利用电感的原理做成的,电感量在接通和断开时会产生巨大的电压变化,利用正负两极在瞬间短路时产生的高压电弧来熔化电焊条上的焊料.来达到使它们结合的目的。在焊条和工件之间施加电压,通过划檫或接触引燃电弧,用电弧的能量熔化焊条和加热母材。220v电焊机价格220V的电焊机根据机器的质量好坏,品牌大小价格都有略微差别,从400-1000都有,一般情况下是一分钱一分货,好的牌子和

IGBT逆变电焊机工作原理及输出特性

IGBT逆变电焊机工作原理及输出特性 本机采用三相交流380V电压经三相桥式整流、滤波后供给以新型IGBT为功率开关器件的逆变器进行变频(20KC)处理后,由中频变压器降压,再经整流输出可供焊接所需的电源,通过集成电路构成的逻辑控制电路对电压、电流信号的反馈进行处理,实现整机闭环控制,采用脉宽调制PWM为核心的控制技术,从而获得快速脉宽调制的恒流特性和优异的焊接工艺效果。 NBC系列CO2气体保护焊机NBC-630 逆变式NBC系列CO2气体保护焊机分为普通型和数字化两种类型,包括250A、350A、500A、630A几种,用于焊接低碳钢、合金钢等。 主要特点 采用波形控制技术,改善成形,降低飞溅; 电流电压连续可调,调节范围宽;

负载持续率高,可长时间连续焊接; 焊接变形小,焊缝成形好;慢送丝引弧,引弧容易,成功率高; 收弧时具有消球功能; 焊接熔敷率高; 软开关变换,整机效率高; 无源功率因数校正技术,功率因数高; 高频逆变,体积小,重量轻; 数显表头,焊接参数可精确预置; 适用实芯/药芯焊丝; 提供常规电流值、电压值匹配方案,方便操作人员调节; X型机具有下降特性,兼具手弧焊、碳弧气刨功能; z型机具有下降特性,兼具手弧焊、碳弧气刨功能,且电弧稳定性强,特别适用于全位置自动焊接(此焊机需另配全自动焊送丝、行走控制系统)。 慢送丝引弧,引弧容易,成功率高; 收弧时具有消球功能; 焊接熔敷率高; 软开关变换,整机效率高; 无源功率因数校正技术,

产 品 普通车床 名 称 产 品 CA6140A 型 号 产 品 Φ400×2000 规 格 相 关 配 件 加 入 收 藏 产 本系列车床适用于车削内外圆柱面,内锥面及其它旋转面。车削各种公制、英制、模数和品

逆变焊机IGBT炸管的原因及保护措施(个人观点,仅供参考)

逆变焊机IGBT炸管的原因及保护措施(个人观点,仅供参考) 限于对开关器件及主电路结构工作原理的理解及检测手段的缺乏,大功率逆变焊机开关器件工作的可靠性是整机设计的重中之重,是国产IGBT焊机的返修率居高不下,不能大量推广的主要原因。 IGBT电流,电压波形的检测及定量分析.具体的电路以半桥逆变手工400A焊机为例。 1电压型PWM控制器过流保护固有问题 目前国内常见的IGBT逆变弧焊机PWM控制器通常采用TL494、SG3525等电压型集成芯片,电流反馈信号一般取自整流输出端。当输出电流信号由分流器检出电流与给定电流比较后,经比例积分放大器大,控制输出脉冲宽度。IGBT导通后,即使产生过电流,PWM控制电路也不可能及时关断正在导通的过流脉冲。由于系统存在延迟环节,过流保护时间将延长。 2电流型过流保护 电流型PWM控制电路反馈电流信号由高频变压器初级端通过电流互感器取得。由于电流信号取自变压器初级,反应速度快,保护信号与正在流过IGBT的电流同步,一旦发生过流,PWM立即关断输出脉冲,IGBT获得及时保护。电流型PWM控制器固有的逐个脉冲检测瞬时电流值的控制方式对输入电压和负载变化响应快,系统稳定性好 “只要IGBT功率余量足够大,电压型PWM电路可靠性应该没问题”,成本也提高了很多!电焊机大多数是电流型的且输出电压并不稳定!很会使保护器误操作!电流型比较适合我国国情! 当时应用的PWM IC是国内罕见的UC3846J,陶瓷封装的,工作频率100KHz。线路板颇难制作,电流反馈采用互感器采样峰值电流和霍尔采样平均电流,双环反馈。电流型控制的好处很多,峰值电流不仅仅是做保护用,更重要的,他参与了大环路反馈的控制。简单而言,就是用误差放大器的输出去控制峰值电流,因此可以做到半个周期(5微秒)内就可以作出响应,放大器的响应速度反而没那么重要了,尽管UC3846的误差放大器速度很快。有时为了得到比较慢的响应速度还特意减慢放大器的响应速度,例如在进行氩弧焊时,过快的响应速度反而会使电弧特性变硬。但是,一台逆变焊机的好坏不仅仅是采用何种IC去控制,另外一个关键点就是驱动电路的参数。这个参数要根据主开关元件和输出整流二极管的特点来作调整,缓冲电路的配置也很重要。一台成功的焊机每一个环节都要做到完美,并不一定要花很多钱,关键还是一个配合问题。国内的工程师知识面太窄,又缺乏技术交流,这样子会继续拉大与进口产品的差距,本人愿意把自己所知道的全部提供给大家,以推动我国电力电子技术的发展。 例如:400A手工焊机。 手工焊机在所有逆变焊机中是最难做的一种,他的负载动态范围是最大的。 基本设计思路:电路极限值的工程估算 1。确定焊机容量,按公式计算有载电压=20+0.04*400=36V,计入整流管压降以及电缆压降取40V。空载电压取60V,这样主变匝比9(以输入380V 三相计算) 2。估算初级峰值电流以确定主开关元件容量,取最大电流/匝比*120%=53A,查参数手册应选用75A,1200VIGBT(以主电路全桥计算)。视不同厂家的IGBT工作频率可在22-28KHz之间选择。

电焊机简述及工作原理

普通电焊机简介 电焊机就是一个特殊的变压器。所不同的是变压器接负载时电压下降小,电焊机接负载时电压下降大.这主要是通过调解磁通和串联电感的电感量来实现的,普通电焊机的工作原理和变压器相似,是一个降压变压器。在次级线圈的两端是被焊接工件和焊条,引燃电弧,在电弧的高温中将工件的缝隙和焊条熔接。电焊变压器有自身的特点,就是具有电压急剧下降的特性。在焊条引燃后电压下降;在焊条被粘连短路时,电压也是急剧下降。这种现象产生的原因,是电焊变压器的铁芯特性产生的。电焊机的工作电压的调节,除了一次的220/380电压变换,二次线圈也有抽头变换电压,同时还有用铁芯来调节的,可调铁芯的进入多少,就分流磁路,进入越多,焊接电压越低。虽然电路是闭合的,可正是因为电路是闭合的才使得在整个闭合电路和电流处处相等;但各处的电阻可是不一样的,特别是在不固定接触处的电阻最大,这个电阻在物理中叫接触电阻。根据电流的热效应定律(也叫焦尔定律),Q=I2Rt可知,电流相等,则电阻越大的部位发热越高,电焊在焊接时焊条的触头也被接的金属体的接触处的接触电阻最大,则在这个部位产生的电热自然也就最多,焊条又是熔点较低的合金,自然的容易熔化了,熔化后的合金焊条芯沾合在被焊物体上后经过冷却,就把焊接对象粘合在一块了。此时,由于焊条提起的瞬间上述间隙极小,焊条和焊件之间的电压又较高(60--70v),再加上述预热使焊条端点和焊件被焊处容易发射电子,结果间隙处的空气被击穿而导电,同时产生耀眼的火花,这就是弧光放电。弧光放电处的温度能达到2000K以上,焊条和焊件被溶化,从而实现了焊接。弧光放电开始后,焊条端点和焊件的电压降(简称电弧电压)为约为30V,电弧形成的负载是电阻性负载。 上述讲的是接触起弧,非接触起弧则需要几千伏的高压。这点请大家注意下! 电焊原理 电焊原理其实就是:由我们常用的220V电压或者380V的工业用电通过电焊机里的减压器降低了电压,增强了电流,利用电能产生的巨大热量融化钢铁,焊条的融入使钢铁之间的融合性更高,还有,电焊条的外层的药皮起了非常大的作用,不信你把药粉敲了看能焊接不. 手工电弧焊使用的电焊条,由药皮和焊芯两部分组成。焊接时,电焊条作为一个电极,一方面起传导电流和引燃电弧的作用,使电焊条与基本金属间产生持续的、稳定的电弧,以提供熔化焊所必需的热量。另一方面,电焊条又作为填充金属加到焊缝中去,成为焊缝金属的主要成分。因此,电焊条的组成物与电焊条质量,将直接影响焊缝金属的化学成分、机械性能和物理性质。另外,焊条对于焊接过程的稳定性、焊缝的外表质量、焊接生产率等也有很大的影响。 焊芯是焊条的金属芯。为了保证焊缝的质量,对焊芯中各种金属元素的含量,都有严格的规定。特别是对有害杂质(如硫、磷等)有严格的限制,焊芯金属的质量应优于母材。

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