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逆变电焊机的原理及其特点优势


发布日期:2022-03-12 20:40   来源:未知   阅读:

  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,而逆变则是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。

  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,逆变焊机称重测长能够在微秒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。

  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。

  由于逆变焊机是一典型的开关电源(输出特性又有很大特点),输出功率大,工作环境变化大,所以要求元器件质量要好,这样才能保证工作的稳定型,寿命长。

  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:

  当U、B确定后,若提高f,则S减小,W减少,因此,变压器同层排水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。

  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,HDPE管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。

  焊接机头是将焊接能源设备输出的能量转换成焊接热,并不断送进焊接材料,同时机头自身向前移动,实现焊接。手工电弧焊用的电焊钳,随电焊条的熔化,须不断手动向下送进电焊条,并向前移动形成焊缝。自动焊机有自动送进焊丝机构,并有机头行走机构使机头向前移动。常用的有小车式和悬挂式机头两种。电阻点焊和凸焊的焊接机头是电极及其加压机构,用以对工件施加压力和通电。缝焊另有传动机构,以带动工件移动。对焊时需要有静、动夹具和夹具夹紧机构,以及移动夹具和顶锻机构。

  逆变电源总的发展趋向是向着大容量、轻量化、高效率、模块化、智能化发展并以提高可靠性、 性能及拓宽用途为核心,愈来愈广泛应用于各种弧焊方法、电阻焊、切割等工艺中。高效和高功 率密度(小型化)是国际弧焊逆变器追求的主要目标自之一。高频化和降低主要隐蔽式水箱器件的功耗是实 现这一目标的主要技术途径。当前,在日、欧等国和地区,20KHz左右的弧焊逆变器技术已经成 熟,产品的质量较高且产品已系列化。

  电焊机需要交流电才能工作,而交流电一般只有在供电电网上取得,这样使得电焊机的野外作业很不方便,

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