NBC-200N同体式逆变气体保护焊机.docx

熔化极氩弧焊的送丝机构及防锈铝的焊接工艺参数（电路及IGBT功能）实验设备：NBC-200N同体式逆变气体保护焊机实验目的：让学生大概掌握此焊机基本机构及其工作原理一:电路控制图IGBT逆变焊机与其他类焊机的区别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逆变焊机电源大都采用交流-直流-交流-直流(AC-DC-AC-DC)变换的方法。50Hz交流电经全桥整流变成直流，再经过IGBT逆变，将直流电逆变成20~30kHz的中频矩形波，中频变压器降压，经过二次整流后输出，成为稳定的直流，输出波形好，通过PWM脉宽调制或移相控制IGBT逆变器的导通时间，改变输出的大小。供电弧使用，引弧及焊接电流易于控制。 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、逆变焊机比可控硅整流焊机省电约30%左右。 4、IGBT逆变焊机控制及主电路较为简单，所以可靠性高，故障点少，易于维修。5、IGBT控制技术已经非常成熟，是新一代逆变器的主流器件。但由于焊机电源的工作条件恶劣，频繁的处于短路、燃弧、开路交替变化之中，因此IGBT逆变式整流焊机电源的工作可靠性问题成为最关键的问题，也是用户最关心的问题。6、对电网电压的波形影响：电焊机是非线性用电设备。可控硅整流焊机的谐波产生的原因是由于整流本身有一个阀电压，在小于阀电压时，电流为零(如图所示)。为了提供平稳的直流电源输出，在电焊机中加入了储能元件（滤波电容和滤波电感），从而使阀电压提高，加激了谐波的产生量。为了控制焊机的输出电压和电流，在焊机中使用了可控硅，这使得电焊机的谐波污染更严重，而且谐波的次数比较低。　　IGBT逆变焊机，在交流变直流过程中产生的谐波与上述的可控硅整流焊机一样，它在直流逆变成交流时又有逆变波形反射到交流电流，因此IGBT逆变焊机产生的谐波分量不仅有低次谐波，还有高次谐波(如图所示)。虽然IGBT逆变焊机容量比上述可控硅整流焊机容量要小，但大量使用后，由于分布面广，数量多，谐波污染更加严重，因此它的谐波污染应引起足够关注。在电网中大量投运后，造成电网的谐波分量占的比重越来越大，增加了电网的供电损耗。IGBT逆变焊机的工作原理是先把交流整流成直流，通过开关管控制中频变压器初级电流的开通和关闭，从而在变压器二次侧感应出电流，供电弧使用。此外，IGBT开关的频率比较高一般在20~30kHz，不仅在整流时产生谐波，而且在开关管开闭时，反射20~30kHz的波至电源。它还有一定量的三次谐波，造成配变的中心线电流居高不下，而且三次谐波还会通过配变污染到电网。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50HZ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。