《弧焊电源》重要知识点.docx
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《弧焊电源》重要知识点
《弧焊电源》重要知识点
35.弧焊逆变器的主要组成及其作用:
主要组成部分:
供电系统;电子功率系统;电子控制系统;给定与反馈电路;焊接电弧。
供电系统:
除把工频交流电变成直流电对电子功率系统供电外,还通过整流滤波及稳压系统对电子控制系统提供所需的不同大小的直流稳压电。
电子功率系统:
在弧焊逆变器中她的实质上是一次侧分频开关型功率系统,即在逆变器主电路中刮起分频开关、变换电参数的作用。
电子控制系统:
对电子功率系统提供足够大的、按电弧所需变化规律的开关脉冲信号,驱动逆变主电路工作。
给定与反馈电路:
由检测电路M、给定电路G、比较和放大电路N等组成。
M:
提取电弧电压和电流的反馈信号G:
用于提供给定信号,决定对电话提供焊接参数的大小。
N:
用于把反馈信号与给定信号进行比较后放大。
36.弧焊逆变器外特性:
恒压特性,恒流特性,缓降特性。
37.弧焊逆变器中逆变主电路基本形式:
a)单端通向逆变主电路;b)半桥式逆变主电路;c)全桥式逆变主电路;d)并联式逆变主电路。
38.弧焊逆变器的优点:
①高效节能;②质量轻、体积小;③电气性能优良;④具有良好的弧焊工艺性能。
39.弧焊逆变器的分类和应用:
分类:
(1)按不同的大功率开关器件分类:
①晶闸管(SCR)式弧焊逆变器;②晶体管(GTR)式弧焊逆变器;③场效应管(MOSFET)式弧焊逆变器;④IGBT式弧焊逆变器;⑤其他,如IGHT、GTO、SITH、MCT等。
(2)按输出电流种类的不同分类:
①直流式弧焊逆变器;②脉冲式弧焊逆变器(低、中、高脉冲式弧焊逆变器);③矩形波交流式弧焊逆变器。
(3)按输出外特性形状的不同分类:
①恒流特性的弧焊逆变器;②恒压特性的弧焊逆变器;③缓降特性(含恒流外加拖)弧焊逆变器;④多特性弧焊逆变器。
应用:
它几乎可以取代现有的一切弧焊电源,用于焊条电弧焊和TIG焊、MAG/CO2/MIG/药芯焊丝焊、等离子弧焊与切割、埋弧焊、机器人焊接等各种焊接方法,焊接各种金属材料及其合金,特别是在工作空间小、高空作业、需较多移动焊机、用电紧缺等场合。
40.晶闸管式弧焊逆变器的基本原理图【另附】
41.逆变主电路的换流原理:
①自然换流:
利用负载回路中电阻、电容和电感所形成的正当特性,是电流自动过零,只要负载电流超过前与电压的时间大于晶闸管的管段时间,就能保证晶闸管的自然关断,再触发另一路的晶闸管导通,使电流换流。
②强迫换流:
在电路中共设置电感、电容等元件构成换流回路。
42.晶闸管的交替触发频率f与振荡频率f0的关系
①f<f0。
当正半波电流到零结束后晶闸管V1关断,过一段时间才能触发晶闸管V2,这种法师的换流过程最可靠,这就是自然换流。
②f=f0。
在晶闸管V1电流刚等于零关断是触发晶闸管V2使其导通,这种换流方式介于自然换流与强迫换流之间,成为临街换流。
③f>f0。
晶闸管V1导通,电容器C正在充电时就触发晶闸管V2使其导通。
这时,电容C通过晶闸管V2放电时在L1上就产生较大的互感电动势,记性为上正下负,是晶闸管V1承受较大的反向电压而强迫关断,这种换流方式为强迫换流,其换流性能最差。
43.晶体管式弧焊逆变器基本原理图【另附】
44.场效应管式弧焊逆变器原理框图【另附】
45.IGBT式弧焊逆变器原理框图【另附】
46.三种逆变器(MOSFEF、IGBT、GTR)的比较
相同点:
均采“定频率调脉宽”的PWM调节方式。
不同逆变频率:
①MOSFEF弧焊逆变器:
30KHz以上;②IGBT弧焊逆变器:
10~30KHz;③GTR弧焊逆变器:
25KHz以下。
47.软开关型弧焊逆变器与硬开关型弧焊逆变器的区别【自抄】
48.弧焊电源各种控制方法的特点
①机械式控制的弧焊电源:
机构简单结实、工作可靠;②电磁式控制的弧焊电源:
工作可靠性高,但是磁惯性大,调节速度慢,不灵活,体积和质量都很大,效率低;③电子式控制的弧焊电源:
控制精度高,可控性好,参数调节范围宽,可调参数多,动特性好,动态响应速度快,高效节能省材;④数字式控制的弧焊电源:
略
49.弧焊电源数字化控制系统的关键技术:
⑴工艺时序控制技术;⑵引弧和收弧控制技术;⑶一元化调节技术;⑷弧焊电源的波形控制技术(①短路过渡的波形控制技术;②脉冲电流的波形控制技术);⑸弧焊电源的数字化控制技术。
50弧焊电源的数字化控制技术
1、弧焊电源的数字化体现:
主电路的数字化、控制电路的数字化、专家数据库软件系统。
2、数字化弧焊电源的特点:
多功能集成、接口兼容性好、具有更好稳定性、具有更高的控制精度、便于功能升级。
51.弧焊电源单片机控制的特点:
①便于采用各种先进的控制算法;②控制更加灵活;③控制电路的元器件数量明显减少;④控制系统的可靠性高,易于实现标准化;⑤存储功能强;⑥系统一致性好,便于生产制造。
52.弧焊电源的选择考虑因素
①焊接材料与工件材料;②焊接电流的种类;③弧焊电源的功率;④焊接工艺方法;⑤工作条件和节能要求;⑥工件重要程度和经济价值。
53.焊接工艺方法选择弧焊电源
⑴焊条电弧焊。
酸性焊条焊接时,可选用动铁式、动线圈式或抽头式弧焊变压器;碱性焊条焊接时,可选用直流弧焊电源。
⑵埋弧焊(下降外特性)。
一般选用容量比较大的弧焊变压器。
若产品质量要求高,应采用弧焊整流器或矩形波交流弧焊电源。
⑶钨极氩弧焊(恒流特性)。
弧焊逆变器、焊接整流器。
对铝及其合金焊接,应采用交流弧焊电源,最好采用矩形波交流弧焊电源。
⑷CO2气体保护焊熔化极氩弧焊(平特性或下静特性)。
弧焊整流器和弧焊逆变器,对于要求较高的氩弧焊,必须选用脉冲弧焊电源。
⑸等离子弧焊。
最好选用河流特性的弧焊整流器或弧焊逆变器。
⑹脉冲弧焊。
脉冲等离子弧焊和脉冲氩弧焊应选用脉冲弧焊电源,在高要求场合下,采用呼喊逆变器、晶体管式脉冲弧焊电源。
54.电缆、熔断器和开关的选择
⑴电缆选择:
①材料。
在不影响使用性能的条件下尽量选用细铜电缆。
②电压等级。
一般选用耐压为交流500V的电缆为动力线。
③使用场合。
室外用电缆需耐日晒雨淋,室内使用电缆需良好绝缘,移动场合多采用柔软多芯电缆,固定场合使用单芯电缆。
⑵熔断器选择:
管式、插式和螺旋式。
熔断器额定电流应大于或等于熔体额定电流。
对于弧焊变压器、弧焊整流器和弧焊逆变器,只要保证熔断器的额定电流略大于或等于该弧焊电源的额定初级电流即可。
对于直流呼喊发电机,熔断器额定电流=(1.5~2.5)电机额定电流。
⑶开关选择:
刀开关、铁壳开关等。
弧焊变压器、弧焊整流器、弧焊逆变器、晶体管式弧焊电源和矩形波交流弧焊电源的开关额定电流,应大于或等于一次额定电流。
弧焊发电机开关额定电流为电动机额定电流的3倍。
55.逆变器主电路形式:
单端通向开关电路,双端通向开关电路,串联半桥式电路,串联全桥式电路,并联式(推挽式)电路。
56.晶体管弧焊逆变器特点
逆变器的工作频率较高;采用“定频率调脉宽”(PWM)的方式来调节规范和控制外特性;控制性能比较好;成本高;晶体管存在二次击穿;控制驱动功率较大。
57.弧焊逆变器的动特性改善方法:
①在焊接回路中串入电抗器;②设计电子电抗器弧焊逆变器。
58.外特性、调节特性和输出脉冲的控制方式:
①定脉宽调频率;②定频率调脉宽;③混合调节。
59.晶闸管式弧焊逆变器特点:
采用大功率晶闸管作为开关元件;具有一般弧焊逆变器的特点,高效节能。
质量轻、体积小、功率因数高和弧焊工艺性能好等优点
26.判断全、无反馈磁放大器
40.晶闸管式弧焊逆变器的基本原理图
43.晶体管式弧焊逆变器基本原理图
44.场效应管式弧焊逆变器原理框图
45.IGBT式弧焊逆变器原理框图
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