逆變電焊機(jī)逆變式弧焊電源,又稱弧焊逆變器,是一種新型的焊接電源。這種電源一般是將三相工頻(50Hz)交流網(wǎng)路電壓,先經(jīng)輸入整流器整流和濾波,變成直流,再通過大功率開關(guān)電子元件(晶閘管SCR、晶體管GTR、場(chǎng)效應(yīng)管MOSFET或IGBT)的交替開關(guān)作用,電焊機(jī) 逆變成幾kHz~幾十kHz的中頻交流電壓,同時(shí)經(jīng)變壓器降至適合于焊接的幾十V電壓,后再次整流并經(jīng)電抗濾波輸出相當(dāng)平穩(wěn)的直流焊接電流電焊機(jī) 。將直流電轉(zhuǎn)換成交流電的裝置稱逆變器。
其變換順序可簡(jiǎn)單地表示為:電焊機(jī) 工頻交流(經(jīng)整流濾波)→直流(經(jīng)逆變)→中頻交流(降壓、整流、濾波)→直流。如果用符號(hào)表示,即為:
AC→DC→AC→DC
一般都采用上述這種體制。這是因?yàn)槿绻苯佑媚孀兘祲汉蟮慕涣麟娺M(jìn)行焊接,由于其頻率高,則感抗大,在焊接回路中有功功率就會(huì)大大降低。因此,還需再次進(jìn)行整流。
弧焊逆變器的基本特點(diǎn)是工作頻率高,由此而帶來(lái)很多優(yōu)點(diǎn)。這是因?yàn)樽儔浩?,無(wú)論是原繞組還是副繞組,其電勢(shì)E與電流的頻率f、磁通密度B、電焊機(jī) 鐵芯截面積S及繞組的匝數(shù)W有如下關(guān)系:
E=4.44fBSW
而繞組的端電壓U近似地等于E,即:
U≈E=4.44fBSW
當(dāng)U、B確定后,若提高f,則S減小,W減少,因此,變壓器的重量和體積就可以大大減小。這樣,就能使整機(jī)的重量和體積顯著減小。不僅如此,還因?yàn)轭l率的提高及其他因素而帶來(lái)了許多優(yōu)點(diǎn),與傳統(tǒng)弧焊比較,其主要特點(diǎn)如下:
1.體積小、重量輕,節(jié)省材料,攜帶、移動(dòng)方便。
2.高效節(jié)能,效率可達(dá)到80%~90%,比傳統(tǒng)焊機(jī)節(jié)電1/3以上。
3.動(dòng)特性好,引弧容易,電弧穩(wěn)定,焊縫成形美觀,飛濺小。
4.適合于與機(jī)器人結(jié)合,組成自動(dòng)焊接。
5.可一機(jī)多用,完成多種焊接和切割過程。
由于逆變具有上述一系列的優(yōu)點(diǎn),因此,自20世紀(jì)70年代后期問世以來(lái)發(fā)展極快,在美、日等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家,應(yīng)用范圍已相當(dāng)廣了。
逆變現(xiàn)在所用的開關(guān)元件有SCR(晶閘管)、GTR(晶體管)、MOSFET(場(chǎng)效應(yīng)管)及IGBT(兼有GTR和MOSFET優(yōu)點(diǎn)的一種電子元件)。IGBT有取代其他幾種開關(guān)元件之勢(shì),IGBT逆變焊機(jī)是當(dāng)今世界焊機(jī)技術(shù)的重大進(jìn)步,發(fā)展的新潮流。
焊接機(jī)頭是將焊接能源設(shè)備輸出的能量轉(zhuǎn)換成焊接熱,并不斷送進(jìn)焊接材料,電焊機(jī) 同時(shí)機(jī)頭自身向前移動(dòng),實(shí)現(xiàn)焊接。手工電弧焊用的電焊鉗,電焊機(jī) 條的熔化,須不斷手動(dòng)向下送進(jìn)電焊條,并向前移動(dòng)形成焊縫。自動(dòng)焊機(jī)有自動(dòng)送進(jìn)焊絲機(jī)構(gòu),并有機(jī)頭行走機(jī)構(gòu)使機(jī)頭向前移動(dòng)。常用的有小車式和懸掛式機(jī)頭兩種。電阻點(diǎn)焊和凸焊的焊接機(jī)頭是電極及其加壓機(jī)構(gòu),電焊機(jī) 用以對(duì)工件施加壓力和通電。縫焊另有傳動(dòng)機(jī)構(gòu),以帶動(dòng)工件移動(dòng)。對(duì)焊時(shí)需要有靜、動(dòng)夾具和夾具夾緊機(jī)構(gòu),以及移動(dòng)夾具和頂鍛機(jī)構(gòu)。