【标准】IGBT逆变焊机与其他类焊机的区别
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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