电焊机的工作原理

要说电焊机的工作原理,顺便说一下电焊机的变化历史。

1.由于技术革新和用户对焊接质量要求的提高,焊机进行了多次改进。

2.最初的焊机是交流焊机,主要部件是工频变压器,用来降低电压产生低压大电流的隔离式交流焊接电源,用于基本金属焊接。

3.在后期的焊接中,发现在变压器的输出端增加了一组整流器,将电弧转换成DC后的焊接效果在大多数情况下比交流电弧要好,于是第一代DC焊机应运而生。

4.在此基础上,设计者根据用户需要对电路进行了改进,使焊机具有电流调节功能,适应各种工件的焊接,可控硅整流型焊机由此诞生。

5.上述焊机在多年的应用中,用户也提出了设备笨重、动作不断、效率低等问题。我们的技术人员将逆变技术引入焊机的设计中,其中可控硅逆变焊机在90年代处于领先地位。(注:可控硅逆变焊机采用变频控制,频率一般在几百赫兹到几千赫兹之间。)

6.逆变技术在焊机中的应用原理:先将交流电源通过整流桥变成DC电源,再送到电力电子开关。切换后,DC变为低压交流电。这个过程是倒相的。最后,低压交流电经整流后输出DC,即可进行焊接。这个过程用字母表示为:AC-DC-AC-DC。

7.90年代末,新型脉宽调制逆变焊机开始逐渐进入市场,其中以场效应晶体管或IGBT为电力电子开关的逆变焊机流传至今。

8.主要讲述以IGBT为电力电子开关的逆变式手弧焊机的工作原理。

见下文

原理分析:三相电经过空气开关后进入设备。先经过三相整流桥第一次整流,然后送到滤波器平滑波形,再送到逆变电路产生20KHz左右的交流电。之后由输出整流模块进行第二次整流滤波,然后输出到焊接端子。

发送运算控制电路在输出端分别采样电流和电压后,对给定信号进行运算,输出给脉宽调制器,经驱动电路放大后发送给电子开关(IGBT模组)。最后整个电路形成闭环控制,获得稳定的焊接电流进行焊接。

9.手弧焊机的特点是陡降,即焊接输出电流在额定最大输出电压范围内表现为恒流。当焊接电压超过最大额定输出电压时,输出电流会逐渐减小。恒流范围内焊接电压与电流的关系为:u = 20+0.04 * i。

10,二氧化碳焊机是平的,即焊接输出电压在额定最大输出电流范围内为恒压。恒压范围内焊接电压与电流的关系为:u = 14+0.05 * i。

11,氩弧焊机的特点是陡降,电流-电压关系为:u = 10+0.04 * i。