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逆变电焊机

逆变电焊机
逆变电焊机

逆变电焊机简介

一、逆变器及逆变式弧焊电源

将直流电转换成交流电的装置称逆变器。

逆变式弧焊电源,又称弧焊逆变器,是一种新型的焊接电源。这种电源一般是将三相工频(50Hz)交流网路电压,先经输入整流器整流和滤波,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)的交替开关作用,逆变成几kHz~几十kHz的中频交流电压,同时经变压器降至适合于焊接的几十V电压,后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。如果用符号表示,即为:

AC→DC→AC→DC

一般都采用上述这种体制。这是因为如果直接用逆变降压后的交流电进行焊接,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。因此,还需再次进行整流。

二、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。这是因为变压器,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。这样,就能使整机的重量和体积显著减小。不仅如此,还因为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。

由于逆变电源具有上述一系列的优点,因此,自20世纪70年代后期问世以来发展极快,在美、日等工业发达国家,应用范围已相当广了。

逆变电源现在所用的开关元件有SCR(晶闸管)、GTR(晶体管)、MOSFET(场效应管)及IGBT(兼有GTR和MOSFET优点的一种电子元件)。IGBT 有取代其他几种开关元件之势,IGBT逆变焊机是当今世界焊机技术的重大进步,发展的新潮流。

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

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

逆变电焊机原理图纸

逆变触发电路图:

脉冲及时序板原理图:

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。 DC/AC逆变器的制作 -------------------------------------------------------------------------------- https://www.wendangku.net/doc/f614916883.html, 江苏电子网QQ:99296827 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) 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。

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,

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

逆变直流电焊机的工作原理

逆变直流电焊机的工作原理

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21-28V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→D C→A C→D C 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。

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

逆变直流电焊机的工作原理汇总

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21-28V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→D C→A C→D C 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20K Hz ~30K Hz 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。

逆变焊机主电路的设计说明

4逆变焊机主电路的设计 4.1逆变焊机的工作原理与特点 逆变焊机原理框图如图4.1所示。该系统采用双闭环控制系统,图中If为反馈电流,Uf为反馈电压,19为给定电流,Ug为给定电压,UO为实际输出电压。内环为电流反馈闭环控制,反馈信号由电流霍尔传感器得到。外环为电压反馈闭环控制,反馈信号由电压霍尔传感器得到。具体控制过程后做分析. 逆变焊机工作时,先将单相220V/50Hz电压整流并滤波后,变为逆变主回路所需的310V左右平滑直流电压。然后将该直流电压送入逆变主回路,经过大功率电子元件IGBT的交替逆变作用转变成为ZOK左右的中频交流电压,再经过中频降压变压器降压至适合于焊接的几十伏电压,最后经过整流滤波后得到直流焊接输出。借助于控制电路及反馈回路,以及焊接回路的阻抗,可以得到焊接工艺所需的外特性和动特性。其交流变换顺序为:工频交流一直流一中频交流一降压一直流。焊机在“交流一直流一交流”阶段的电压频率发生了改变,所以逆变焊也成为变频焊机。 交流和直流反复转换的目的是为了提高该电压的工作频率。我们知道,按照正弦波分析时变压器输出有如下公式[60]: 式中,

变压器的体积、重量与Ns有关,而NS与变压器的工作频率f又有直接关系。当 凡一定时,若变压器工作频率从工频(SOHz)提高到20KHz,则绕组匝数与铁心截面积的乘积NS就减少到原来的l/400,而主变压器在逆变焊机中通常所占重量为1/3到2/3,因此提高变压器的工作频率可以使逆变焊机的体积和重量显著的减少。同时,钢和铁 的电能损耗将随所需材料的明显减少而大大降低,焊接质量也有进一步改善。 由于上述原因,逆变焊机与传统的晶闸管式焊机和晶体管式焊机相比,具有众多 优点: l)高效节能。逆变焊机材料的减少使焊机整体损耗大大降低,其效率可达80%到95%,功率因数可提高到0.9以上,空载损耗极小,只有几十瓦,这一点在能源紧张的 今天尤为可贵。 2)体积小,重量轻。这是逆变焊机最明显的优点,主变压器的重量仅为传统弧焊 电源工频变压器的几十分之一。 3)动态响应时间短,控制速度提高。该特征是逆变焊机最重要的特点。普通晶闸 管焊机的控制周期为3.3ms,而逆变焊机的动态响应时间达到百微妙级,和电弧焊接诸物理过程的时间常数相当,故能更精确地控制电弧焊中各种物理现象,焊接的动态控 制成为可能。 4)控制能力增强,显著提高工艺性能。控制能力是与控制速度、控制手段密切相 关的。它直接反映了焊机适应焊接条件和焊接要求的能力。另一方面,焊机控制能力 的增强主要依靠于器件速度的提高、微机的应用及现代化控制力等方法的应用。 4.2常用的主电路拓扑结构 目前,弧焊逆变焊机主电路所采用的拓扑主要包括全桥式、半桥式、双管正激式 和推挽式四种结构。 l)全桥式逆变电路 全桥式电路一般用于大功率逆变电源中,采用四个功率开关组成两组开关对(S1、 S4和S2、S3),两组开关管对交替闭合将输入电流电压变成高频交流,加在变压器上。图4.2为全桥式逆变电路的原理图。全桥式逆变电路对开关管的耐压要求低,变压器 的利用率高,易获得大功率输出。但其需要至少四个开关器件及相应的驱动电路,因

逆变电焊机的电路设计

丽水职业技术学院 机电信息分院 毕业设计 设计名称 逆变电焊机的电路设计 学生学号:1103051619 学生姓名:沈佳欢 导师姓名:徐爱亲 班级机电1116专业名称机电一体化技术 提交日期2014年04月15日答辩日期2014年06月03日 2014年6月

丽职院机电信息分院毕业设计 摘要 简绍了逆变焊机的结构分布电路设计,逆变焊机在我国的发展前景。简单介绍了一下逆变焊机的工作原理,逆变过程。逆变即工频交流-直流-高频交流-变压-直流 逆变焊割设备的工作过程,是将三相或单相50Hz工频交流电整流、滤波后得到一个较平滑的直流电,由IGBT或场效应管组成的逆变电路将该直流电变为15~100kHz的交流电,经中频主变压器降压后,再次整流滤波获得平稳的直流输出焊接电流(或再次逆变输出所需频率的交流电)。逆变焊割设备的控制电路由给定电路和驱动电路等组成,通过对电压、电流信号的回馈进行处理,实现整机循环控制,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割工艺效果。本设计通过对主电路工作原理的分析,对整流滤波部分电路参数,逆变部分电路参数的分析,以及内部各个器件的要求进行了说明和分析。从而明确了焊接电源的性能结构和发展方向。 关键字:逆变焊机;控制电路;驱动电路;电路参数;脉宽 1

逆变电焊机的电路设计 目录 一、引言 (3) 二、设计任务分析 (3) 2.1逆变焊机国内外市场分析 (3) 2.2逆变焊机的优点 (3) 2.2.1逆变焊机体积小 (3) 2.2.2逆变焊机节能、高效 (4) 2.2.3逆变焊机稳定性好 (4) 三、技术方案初选 (4) 3.1逆变焊机电路设计 (4) 3.1.1逆变电路的认识 (4) 3.1.2逆变器的原理 (5) 3.2逆变焊机机壳的设计 (5) 3.2.1逆变焊机机壳的分析 (5) 3.2.2机壳画制的基本步骤 (6) 四、技术方案的详细设计(实施) (6) 4.1样机制作 (6) 4.1.1样机电路板 (6) 4.1.2样机机壳及内元器件分布 (6) 4.2样机调试 (6) 五、总结评价 (7) 致谢 (8) 参考文献 (9) 附录 (10) 2

逆变电焊机维修入门

逆变电焊机维修入门集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#

逆变电焊机维修入门准备工作: 一、心理准备 1.做为一名合格的修理工要有的严谨的科学态度. 2.抗压能力要强. 3.积极思维。 4.热爱此行业,有钻研,收集的精神。 二、物质准备 1.数字万用表,机械万用表各一块。 2.示波器。 3.电桥(非必需品). 4.积极收集各种主流机型资料. (个人计算机) 6.螺丝刀钳子烙铁焊锡等等不再罗嗦。 7.三项动力电

三、专业知识准备(最低门槛) 1.熟悉电阻电容及其他各类常用元器件参数的读法。 2.熟悉基本数电,模电知识。 3.了解常用功率变化线路的工作原理(半桥,全桥,单端等等) 4.熟悉各类元器件的测量方法. 维修步骤: 一、初接故障机 1.询问机主故障情况,如不清楚切勿送电加重故障。 2.判断该机线路是否属于自己熟悉品牌. 二、开机检查 1.开机检查后听闻望窃,检查有无明显烧毁,断裂,及硬性机械问题。 2.根据机主形容故障现象首先排查可疑度最大部分。 3.完成前俩点后,从时间顺序上将诊断步骤安排好。 三、诊断步骤 1.判断故障问题出现在主回路还是辅助电路。

2.如问题在主回路应细心检查,更换顺坏元器件,确认无误才可送电。 3.如问题在辅助电路,应想办法切断主回路和辅助电路公共电源端,以防止维修过程中造成主回路损坏。(既单加辅电) 4.混合型故障,如功率器件击穿,那么正常来讲驱动也不保,此时应该明白修理的先后顺序,先控制,后主。 四、主回路维修检测步骤 1.普通逆变焊机功率变换过程一般为,整流-逆变-二次整流。 2.整流部分问题普通现象表现为,送电不能(跳闸),功率器件直流母线电压没有或电压不正常,开机无反应。 3.逆变部分问题普遍现象较易从外观发现,具体测量方法下面会介绍。 4.二次整流部分元器件较单一,容易测量,大部分可以直接从输出端子进行测量观察是否存在短路,开路,或者压降不正常。 五、控制电路维修诊断过程 由于控制电路较复杂,放在下面具体分析。 MOSFET及IGBT的测量 这个百度搜森达焊接就有,我不必多啰嗦,补充一句:

IGBT 逆变焊机的三种基本的拓扑结构

IGBT 逆变焊机的三种基本的拓扑结构

Ws300a 【双管正激电路】 优点是电路具有软过度,在开通与关断时不存在直通问题并且在关断时IGBT VCE电压被D1,D2的钳位在VCC+VF. 缺点在于占空比小于50%,大大降低了变压器的利用率,并且由于占空比小使得输出必须需要接输出电感,并且输出功率受限。在同开关频率下输出稳定性较其他两种结构要差。 【全桥电路】 优点是占空比高可达90%以上,变压器双向导通利用率高.输出功率高。 缺点在于IGBT两端没有钳位电路电压尖峰高需要加吸收电路,受Miller效应的影响上下管存在直通风险,需要加隔直电路防止变压器偏磁。 【半桥电路】 相对于全桥节省了两只功率管,驱动电路也较简单,尤其是它具有较好的抗不平衡能力。这些优点使得半桥式逆变电路应用较为广泛,它的缺点是变压器初级绕组所得的电压总是一个电容上的电压,近于电源电压的一半,为了获得与全桥式电路同样的输出功率,功率管和变压器初级必须通过全桥式电路两倍的电流,所以半桥式电路的输出功率不宜太大。 【半桥全桥选型】 相对半桥逆变器而言,全桥逆变器的开关电流减小了一半,因而在大功率场合得到了广泛应用。 在全桥逆变器中,为实现输入输出之间的电气隔离和得到合适的输出电压幅值,一般在输出端接有交流变压器。 在全桥逆变器中,因各种不可预见的因素,会导致输出变压器存在直流分量,引起单向偏磁现象。偏磁可以说是全桥逆变器中的一种通病,只是在不同的场合严重程度不同而已。 变压器的偏磁,轻则会使变压器和功率半导体模块的功耗增加,温升加剧,变压器机械噪音大(变换器开关频率或调制频率在音频范围内时),严重时还会损坏功率模块,直接威胁到系统的正常运行。

逆变电焊机维修入门

逆变电焊机维修入门 准备工作: 一、心理准备 1. 做为一名合格的修理工要有的严谨的科学态度. 2. 抗压能力要强. 3. 积极思维。 4. 热爱此行业,有钻研,收集的精神。 二、物质准备 1. 数字万用表,机械万用表各一块。 2. 示波器。 3. 电桥(非必需品). 4. 积极收集各种主流机型资料. 5. PC (个人计算机) 6. 螺丝刀钳子烙铁焊锡等等不再罗嗦。 7. 三项动力电 三、专业知识准备(最低门槛) 1. 熟悉电阻电容及其他各类常用元器件参数的读法。 2. 熟悉基本数电,模电知识。 3. 了解常用功率变化线路的工作原理(半桥,全桥,单端等等) 4. 熟悉各类元器件的测量方法. 维修步骤: 一、初接故障机 1. 询问机主故障情况,如不清楚切勿送电加重故障。 2. 判断该机线路是否属于自己熟悉品牌.

、开机检查 1. 开机检查后听闻望窃,检查有无明显烧毁,断裂,及硬性机械问题。 2. 根据机主形容故障现象首先排查可疑度最大部分。 3. 完成前俩点后,从时间顺序上将诊断步骤安排好。 三、诊断步骤 1. 判断故障问题出现在主回路还是辅助电路。 2. 如问题在主回路应细心检查,更换顺坏元器件,确认无误才可送电。 3. 如问题在辅助电路,应想办法切断主回路和辅助电路公共电源端,以防止维修过程中造成主回路损坏。(既单加辅电) 4. 混合型故障,如功率器件击穿,那么正常来讲驱动也不保,此时应该明白修理的先后顺序,先控制,后主。 四、主回路维修检测步骤 1. 普通逆变焊机功率变换过程一般为,整流- 逆变-二次整流。 2. 整流部分问题普通现象表现为,送电不能(跳闸),功率器件直流母线电压没有或电压不正常,开机无反应。 3. 逆变部分问题普遍现象较易从外观发现,具体测量方法下面会介绍。 4. 二次整流部分元器件较单一,容易测量,大部分可以直接从输出端子进行测量观察是否存在短路,开路,或者压降不正常。 五、控制电路维修诊断过程 由于控制电路较复杂,放在下面具体分析。 MOSFE及IGBT的测量 这个百度搜森达焊接就有,我不必多啰嗦,补充一句: 注意区分沟道,普通MOS数字万用表晶体管档可达到门限电压,IGBT,可以用机械表用手 指当导体,形成模拟驱动,以检测其好坏。

ZX7焊机原理与维修

ZX7系列逆变式直流弧焊机原理、功能及使用方法 5.1 逆变器及逆变式弧焊电源 将直流电转换成交流电的装置称为逆变器。 逆变式弧焊电源,又称弧焊逆变器,是一种新型的焊接电源。这种电源一般是将三相工频(50Hz)交流网路电压,先经输入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)的交替开关作用,将整流后的直流逆变成几kHz~几十kHz的中频交流电压,并经变压器降至适合于焊接的几十伏电压,然后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)一直流(经逆变)一中频交流(降压、整流、滤波)一直流。如果用符号表示,即为:AC—DC—AC—DC。 为什么要采用上述这种方式呢?这是因为如果直接用逆变降压后的交流电进行焊接,由于其频率高,则感抗大,导致焊接回路中有功功率大大降低。因此,还需再次进行整流。 图5-1为几种具有代表性电子类直流弧焊设备方框图。 表5-1为几种典型直流弧焊设备的性能比较。 5.2 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。这是因为变压器,无论是一次绕组还是二次绕组,其电势E与电流的频率f、磁通密度B、铁心截面积S及绕组的匝数N 有如下关系: E=4.44fBSN 而绕组的端电压U近似等于E,即 U≈E=4.44fBSN 当U、B确定后,若提高f,则S减小,N减少,因此,变压器的质量和体积就可以大大减少。这样,就能使整机的质量和体积显著减小。不仅如此,还因为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。 体积小、质量轻,节省材料,移动、携带方便。 高效节能,效率可达80%-90%,比传统焊机节电1/3以上。 动特性好,引弧容易,电弧稳定,焊缝成形美观,飞溅小。 焊接参数自动调节控制方便,很适合作为自动焊接电源。 可一机多用。 5.3 ZX7系列晶闸管逆变弧焊整流器工作原理 5.3.1 主电路原理 由电路原理图5—2、图5—3、图5—4、图5—5可见,三相交流电经自动保护开关QK1后至整流桥VC1整流为脉动直流(R001吸收浪涌电压,限制充电电流),再经C004~C007仰滤波成为平滑的直流电压,经逆变振荡器(由C008~C011,TV007,TV008,Tc2,L3、L4组成)逆变为中频高压,由主变压器Tc2降压整流后通过滤波(VD009、VD010,L1,L2,C017~C020 变为适合于焊接的低压大电流。其中PCB1为过压保护板,PCB3为阻容保护板,PCB2为主控板,L3和L4起限制晶闸管导通时电流上升率即限制di/dt的作用。控制电路通过控制主电路逆变器中VT3、VT4的开通频率来控制逆变振荡频率,经二次侧整流输出可调的焊接电流。 5.3.2 外特性控制 借助电子电路和电弧电压、电流反馈信号的配合,并通过自动运算调节电路去控制大功率电子元件VT007、VT008的开通频率,使焊机的输出特性可进行任意的控制,以满足各种弧

逆变电焊机维修入门

逆变电焊机维修入门准备工作: 一、心理准备 1.做为一名合格的修理工要有的严谨的科学态度. 2.抗压能力要强. 3.积极思维。 4.热爱此行业,有钻研,收集的精神。 二、物质准备 1.数字万用表,机械万用表各一块。 2.示波器。 3.电桥(非必需品). 4.积极收集各种主流机型资料. 5.PC(个人计算机) 6.螺丝刀钳子烙铁焊锡等等不再罗嗦。 7.三项动力电 三、专业知识准备(最低门槛)

1.熟悉电阻电容及其他各类常用元器件参数的读法。 2.熟悉基本数电,模电知识。 3.了解常用功率变化线路的工作原理(半桥,全桥,单端等等) 4.熟悉各类元器件的测量方法. 维修步骤: 一、初接故障机 1.询问机主故障情况,如不清楚切勿送电加重故障。 2.判断该机线路是否属于自己熟悉品牌. 二、开机检查 1.开机检查后听闻望窃,检查有无明显烧毁,断裂,及硬性机械问题。 2.根据机主形容故障现象首先排查可疑度最大部分。 3.完成前俩点后,从时间顺序上将诊断步骤安排好。 三、诊断步骤 1.判断故障问题出现在主回路还是辅助电路。 2.如问题在主回路应细心检查,更换顺坏元器件,确认无误才可送电。

3.如问题在辅助电路,应想办法切断主回路和辅助电路公共电源端,以防止维修过程中造成主回路损坏。(既单加辅电) 4.混合型故障,如功率器件击穿,那么正常来讲驱动也不保,此时应该明白修理的先后顺序,先控制,后主。 四、主回路维修检测步骤 1.普通逆变焊机功率变换过程一般为,整流-逆变-二次整流。 2.整流部分问题普通现象表现为,送电不能(跳闸),功率器件直流母线电压没有或电压不正常,开机无反应。 3.逆变部分问题普遍现象较易从外观发现,具体测量方法下面会介绍。 4.二次整流部分元器件较单一,容易测量,大部分可以直接从输出端子进行测量观察是否存在短路,开路,或者压降不正常。 五、控制电路维修诊断过程 由于控制电路较复杂,放在下面具体分析。 MOSFET及IGBT的测量 这个百度搜森达焊接就有,我不必多啰嗦,补充一句: 注意区分沟道,普通MOS 数字万用表晶体管档可达到门限电压,IGBT,可以用机械表用手指当导体,形成模拟驱动,以检测其好坏。

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