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電焊機(jī)就是一個(gè)特殊的變壓器 ,普通電焊機(jī)的工作原理和變壓器相似,是一個(gè)變壓器。在次級(jí)線圈的兩端是被焊接工件和焊條,引燃電弧,在電弧的高溫中將工件的縫隙和焊條熔接。
1.初級(jí)(一次側(cè))電壓U1:交流380V(單相)或220V ,不隨負(fù)載的變化而變化,其電壓是恒定的。
2.次級(jí)(二次側(cè))電壓U2:隨負(fù)載的變化而變化:
(1) 空載電壓:為了滿足引弧與安全的需要,空載(焊接)時(shí),要求空載電壓約為60 ~90V,這既能順利起弧,又對(duì)人身比較安全。(注意:這里所說(shuō)的 “對(duì)人身比較安全” 是有前提條件的相對(duì)而言?。?
但無(wú)論弧焊機(jī)還是切割機(jī),它們的工作電流都很大。使用一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管滿足不了焊機(jī)對(duì)電流的需求,一般采用多只并聯(lián)的形式來(lái)提高焊機(jī)電源的輸出電流。這樣既增加了成本,又降低了電路的穩(wěn)定性和可靠性。
IGBT焊機(jī)的工作原理
①電源供給:
和場(chǎng)效應(yīng)管作逆變開(kāi)關(guān)的焊機(jī)一樣,焊機(jī)電源由市電供給,經(jīng)整流、濾波后供給逆變器。
②逆變:
由于IGBT的工作電流大,可采用半橋逆變的形式,以IGBT作為開(kāi)關(guān),其開(kāi)通與關(guān)閉由驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制。
③驅(qū)動(dòng)信號(hào)的產(chǎn)生:
驅(qū)動(dòng)信號(hào)仍然采用處理脈寬調(diào)制器輸出信號(hào)的形式。使得兩路驅(qū)動(dòng)信號(hào)的相位錯(cuò)開(kāi)(有死區(qū)),以防止兩個(gè)開(kāi)關(guān)管同時(shí)導(dǎo)通而產(chǎn)生過(guò)大電流損壞開(kāi)關(guān)管。驅(qū)動(dòng)信號(hào)的中點(diǎn)同樣下沉一定幅度,以防干擾使開(kāi)關(guān)管誤導(dǎo)通。
逆變與整流是兩個(gè)相反的概念,整流是把交流電變換為直流電的過(guò)程,而逆變則使把直流電改變?yōu)榻涣麟姷倪^(guò)程,采用逆變技術(shù)的弧焊電源稱為逆變焊機(jī)。為保證一定的電弧長(zhǎng)度,焊條的送進(jìn)速度與焊條的熔化速度相等,否則會(huì)引起電弧長(zhǎng)度的變化,影響焊縫的熔寬和熔深。逆變過(guò)程需要大功率電子開(kāi)關(guān)器件,采用絕緣柵雙極晶體管IGBT作為開(kāi)關(guān)器件的逆變焊機(jī)成為IGBT逆變焊機(jī)。
逆變焊機(jī)的工作過(guò)程如下:將三相或單相工頻交流電整流,經(jīng)濾波后得到一個(gè)較平滑的直流電,由IGBT組成的逆變電路將該直流電變?yōu)閹资甂HZ的交流電,經(jīng)主變壓器后,再經(jīng)整流濾波獲得平穩(wěn)的直流輸出焊接電流。