新型电弧焊电源.pptVIP

第五章 新型弧焊电源;2、缺点： 1）管子上的功耗大（模拟式晶体管弧焊电源） 2）质量大、耗材多、成本高；铜耗、铁耗大。 3）可靠性稍差。 仅仅在上世纪八九十年代，在国外有过批量生产。国没形成批量，先早已不生产，工业界也没有应用。;大功率晶体管工作在放大状态;贱叛总尺狮侦腹迟奏挥唾扭簧劲迈苯剔桂葵纷序碟吱周忽何咙变老刚绩搁新型电弧焊电源新型电弧焊电源;第一节 弧焊逆变器概述;功率开关组的工作频率大大高于工频：;二、弧焊逆变器主电路;避持肮涪拟舔仑车骆驮稍义纫留蛙绘事钥啄取朔宙喊喉馈持睫敌蚊治芽惑新型电弧焊电源新型电弧焊电源;2、全桥式电路;3、功率开关器件;（1）晶闸管（SRC）：技术成熟，电流容量大、成本低，但工作频率低、开关速度慢。 （2）功率晶体管（GTR）：工作频率高、开关速度快、控制方便、导通压降低，但容易击穿、管子容量小、驱动电路复杂。 （3）场效应管：开关速度很快、工作频率最高、控制方便（电压控制）、抗干扰能力强。但导通压降高、管子容量小。 （3）场效应管：开关速度快、控制方便（电压控制）、抗干扰能力强。但导通压降高、管子容量小。只用于小功率逆变器中。 （4）绝缘栅双极晶体管（IGBT）：开关速度快、容量大、热稳定性好、输入阻抗高、驱动电路简单。目前应用最广泛。;三、弧焊逆变器的整机特性控制;2、调节方式 平特性时，通过改变Ugu来调节电压 恒流特性时，通过改变Ugi来调节焊接电流;四、外特性及调节特性（开关器件）的控制模式;2、定频率调脉宽（PWM-Pulse width modulation);Ton很小时，调节过程不稳定，开关管脱离饱和，工作在放大状态，因此，有最小脉宽限制。可附加分频法，即将PWM与PFM结合。;五、特点及应用 一）特点 1、体积小、重量轻，成本低：仅为传统弧焊电源的1/10重，节省大量的铜材和硅钢片。 2、频率高，提高了交流电弧稳定性 3、高效节能：铜损和铁损小、电子元件损耗小、功率因数高 4、控制性能好，响应速度快：可获得各种外特性、各种波形、动特性好。 稳定性、可靠性仍待提高。 二）应用 各种焊接方法和工艺：MMA、TIG、MIG、MAG、SAW、CO2、PAW、FCAW等。脉冲MIG、MAG和 TIG。 方波交流TIG等。 ;第三节 脉冲弧焊电源的概述;直流脉冲电流波形;1）波形：正弦半波、矩形波、三角形波;(1）利用电子开关 主要用现代电力电子技术中的功率开关器件：晶闸管、大功率三极管、场效应管及IGBT等。;（3）利用阻抗的变换;4、脉冲弧焊电源的分类;应用范围： 1）熔化极及不熔化极气体保护焊：MIG、MAG、TIG及 微束等离子弧焊等； 2）窄间隙厚板焊、超薄板焊； 3）不锈钢、铝、热敏感性材料焊； 4）全位置焊，保证均一的焊接成形和质量； 5）单面焊双面成形和封底焊。;三、典型冲弧焊电源 一）单相硅整流式;1、给定值调节式 ;（1）晶闸管断续器式脉冲弧焊电源的分类;;2）直流断续器：接在脉冲电源的直流侧，起开关作用。;四、逆变式 PFM和PWM，通过不同时间段才哟娜个不同的盖顶信号来改变脉宽或频率，可很容易地获得脉冲输出。;第三节 矩形波交流弧焊电源;三、典型矩形波交流电源 一）逆变式;二）晶闸管电抗器式;管子换向时有重叠时间，形成直通，但VT1~4, u2全部作用在电弧上。尤其小电流时，α 90o, u2很高，故换向电流峰值很大，有利于换向。;第五节 数字化焊接电源;设定值;数字化逆变原理;全数字焊接电源的控制原理图;给定信号通过控制面板输入，通过A/D转换和MCU发送给DSP，而采样电流采集到的电压及电流反馈信号经过A/D转换后直接给DSP，DSP则根据一定的规则和算法对这些信号进行比较、运算和放大，得到控制功率开关元件的PWM信号。控制电源的外特性和输出特性。 体现在三个方面： 1）主电路的数字化：弧焊逆变器的功率开关器件工作在开关状态：0和1状态。频率高、响应速度快、输出波纹小，控制精确。 2）控制电路的数字化：基于MCU和DSP。给定信号和反馈信号转换成数字信号后，再由MCU和DSP进行处理。 3）专家数据库软件系统：将大量的专家参数存储到焊机中的存储器中，根据具体的焊接工艺条件，直接调用这些参数。自动匹配最佳焊接参数进行焊接。;数字逆变技术;优点 为什么采用数字化？;4、控制精度高模拟控制时，控制元件及运算放大器误差引起的控制误差较大，而数字控制时A/D转换误差及运算误差较小。5、便于升级软件升级或在线编程。可通过网络升级。; 控制精度高;焊接全过程控制;焊接电弧控制：1个溶滴/1个脉冲;焊接弧长控制;焊接结束控制;全数字化的拓展性能