弧焊电源课件第6章弧焊逆变器

《弧焊电源课件第6章弧焊逆变器》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第六章弧焊逆变器16.1弧焊逆变器概述6.2晶闸管式弧焊逆变器6.3不同弧焊逆变器比较2第六章弧焊逆变器6.1弧焊逆变器概述弧焊逆变器的定义直流（DC）－交流（AC）之间的变换称为逆变，实现这种变换的装置就称为逆变器，为焊接电弧提供电能，并具有弧焊工艺所要求电气性能的逆变器，被称为弧焊逆变器。3第六章弧焊逆变器6.1.1弧焊逆变器的主要组成及其作用6.1.2弧焊逆变器的基本原理6.1.3弧焊逆变器的输出电气特性6.1.4弧焊逆变器主电路基本形式6.1.5弧焊逆变器控制、驱动电路6.1.6弧焊逆变器的特点、分类和应用4第六章弧焊逆变器逆变主电路由供电系统，电子功率系

2、统和焊接电弧组成；电子控制系统对电子功率系统(逆变主电路)提供足够大的、按电弧所需变化规律的开关脉冲信号，驱动逆变主电路的工作；反馈与给定系统由检测电路、给定电路、比较和放大电路等组成。与电子控制系统一起，实现对弧焊逆变器的闭环控制，并使它获得所需的外特性和动特性。6.1.1弧焊逆变器的主要组成及其作用主要组成：逆变主电路；电子控制系统；给定与反馈电路。供电系统电子功率系统电子控制系统给定反馈系统5第六章弧焊逆变器6.1.2弧焊逆变器的基本原理在供电系统中，单相（或三相）工频交流网路电压经输入整流器整流和滤波器滤波之后，获得逆变主电路所需的平滑直流电压（单相整流约

3、310V或三相整流约520V）。该直流电压经逆变主电路的大功率开关电子器件(晶闸管、晶体管、场效应管或IGBT)组的交替开关作用，变成几千至数万赫兹的中频高压电，再经中频变压器降至适合于焊接的几十伏电压。借助于给定反馈电路与驱动控制系统，控制逆变元件的开、关时刻，获得弧焊工艺所需的外特性、动特性和调节特性。如果需要用直流电进行焊接，还需经输出整流器整流和经电抗器L、电容器C的滤波，把中频交流变换成为直流输出。6第六章弧焊逆变器弧焊逆变器的变流过程可以简单叙述为1)AC—DC—AC2)AC—DC—AC—DC3)AC—DC—AC—DC—AC(矩形波交流)。弧焊逆变器中

4、可采用的三种电流逆变体制工频交流（AC）直流（DC）高、中频交流（AC）降压再次变成直流（DC）7第六章弧焊逆变器6.1.3弧焊逆变器的输出电气特性为了满足弧焊工艺的要求，弧焊逆变器的输出电气特性必须具有相应的适应性。1、弧焊逆变器的外特性2、弧焊逆变器的调节性能3、弧焊逆变器的动特性4、外特性、调节特性和输出脉冲的控制方式8第六章弧焊逆变器1、弧焊逆变器的外特性弧焊逆变器是利用电子控制系统和电流、电压反馈对电子功率系统(逆变器)进行闭环控制，来获得不同外特性曲线形状的。输出电压经电压采样环节(常用电位器分压)得到与其成正比的反馈量mUf。输出电流经电流采样环节(

5、常用分流器或霍尔元件)得到与其成正比的反馈量nIf。mUf和nIf分别经过比较放大环节与电弧电压给定量（-Ugu）、电弧电流给定量（-Ugi）比较及放大，各自输出K1(－mUf)和K2(－nIf)。最后，经综合、放大得到控制电压（Uk），再输入控制驱动电路，以驱动电子功率系统(逆变器)运行。图6-2弧焊逆变器闭环控制系统示意图9第六章弧焊逆变器图6-3弧焊逆变器的外特性10第六章弧焊逆变器给定电压Ugu值的大小，决定了输出端电弧电压Uf的大小。如Ugu1＜Ugu2，外特性曲线由1上移到曲线2，稳定工作点由A1移至A2点。2、弧焊逆变器的调节性能不同类型的弧焊逆变器

6、，通常采用不同的调节体制来实现对外特性控制和工艺参数的调节，以满足弧焊工艺的不同需求。给定电流的电压值Ugi的大小决定了输出焊接电流If的大小。如Ugi1＜Ugi2，外特性曲线由1右移至曲线2，稳定工作点相应由AI移至A2点。恒压特性恒流特性11第六章弧焊逆变器3、弧焊逆变器的动特性弧焊逆变器用于有熔滴短路过渡的弧焊工艺时，必须对它的动特性提出严格的要求，而影响MAG／CO2焊短路过渡的主要参数是短路电流上升率disd/dt。Rf随焊接电流大小而变化，不能任意改变；L’可以通过在焊接回路中串入电抗器来改变，也可以用电子电路来替代带铁心的电抗器。焊丝直径（mm)0.

7、81.21.6短路电流增长速度（kA•s-1)50~15040~13020~75disd/dt的大小与焊接回路的时间常数T有着直接的关系。T＝L’／RfL’—焊接回路的等效电感；Rf—电弧电阻12第六章弧焊逆变器4、外特性、调节特性和输出脉冲的控制方式定脉宽调频率(PFM)脉冲宽度不变，通过改变逆变器的开关频率来形成外特性曲线形状、调节特性（调节工艺参数大小）和输出脉冲波形。常用于晶闸管式弧焊逆变器。可以通过三种方式实现对外特性、调节特性和输出脉冲波形的控制（3）混合调节把上述两种体制结合起来调节。定频率调脉宽(PWM)脉冲频率不变，通过改变逆变器开关脉冲的脉宽比

8、(占空比)