? ? ? 逆變電焊機主要是逆變器產(chǎn)生的逆變式弧焊電源，又稱弧焊逆變器，是一種新型的焊接電源。是將工頻(50Hz)交流電，先經(jīng)整流器整流和濾波變成直流，再通過大功率開關電子元件(晶閘管SCR、晶體管GTR、場效應管MOSFET或IGBT)，逆變成幾kHz~幾十kHz的中頻交流電，同時經(jīng)變壓器降至適合于焊接的幾十V電壓，再次整流并經(jīng)電抗濾波輸出相當平穩(wěn)的直流焊接電流。

　　其變換順序可簡單地表示為：

　　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。

　　即為：AC→DC→AC→DC

　　因為逆變降壓后的交流電，由于其頻率高，則感抗大，在焊接回路中有功功率就會大大降低。所以需再次進行整流。這就是目前所常用的逆變電焊機的機制。

半橋逆變電路工作原理如圖11.2

工作原理：

①tl時間：開關K1導通，K2截止，電流方向如圖中①，電源給主變T供電，并給電容C2充電。

②t2時間：開關K1、K2都截止，負截無電流通過（死區(qū)）。

③t3時間：開關K1截止，K2導通，電容C2向負載放電。

④t4時間：開關K1、K2均截止，又形成死區(qū)。如此反復在負載上就得到了如圖11.3的電流，實現(xiàn)了逆變的目的。

2、IGBT焊機的工作原理

①電源供給：

和場效應管作逆變開關的焊機一樣，焊機電源由市電供給，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作為開關，其開通與關閉由驅(qū)動信號控制。

③驅(qū)動信號的產(chǎn)生：

驅(qū)動信號仍然采用處理脈寬調(diào)制器輸出信號的形式。使得兩路驅(qū)動信號的相位錯開（有死區(qū)），以防止兩個開關管同時導通而產(chǎn)生過大電流損壞開關管。驅(qū)動信號的中點同樣下沉一定幅度，以防干擾使開關管誤導通。

④保護電路：

IGBT焊機也設置了過流、過壓、過熱保護等，有些機型也有截流，以保證焊機及人身安全，其工作原理與場效應管焊機相似。

逆變與整流是兩個相反的概念，整流是把交流電變換為直流電的過程，而逆變則使把直流電改變?yōu)榻涣麟姷倪^程，采用逆變技術的弧焊電源稱為逆變焊機。逆變過程需要大功率電子開關器件，采用絕緣柵雙極晶體管IGBT作為開關器件的逆變焊機成為IGBT逆變焊機。

逆變焊機的工作過程如下：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)主變壓器降壓后，再經(jīng)整流濾波獲得平穩(wěn)的直流輸出焊接電流。

逆變電焊機優(yōu)點：由于逆變工作頻率很高，所以主變壓器的鐵心截面積和線圈匝數(shù)大大減少，因此，逆變焊機可以在很大程度上節(jié)省金屬材料，減少外形尺寸及重量，大大減少電能損耗，更重要的是，逆變焊機能夠在微妙級的時間內(nèi)對輸出電流進行調(diào)整，所以就能實現(xiàn)焊接過程所要求的理想控制過程，獲得滿意的焊接效果。

逆變焊機電原理圖（220V焊機）

逆變焊機接線圖（380V焊機）

逆變電源的特點：

弧焊逆變器的基本特點是工作頻率高，由此而帶來很多優(yōu)點。

因為變壓器無論是原繞組還是副繞組，其電勢E與電流的頻率f、磁通密度B、鐵芯截面積S及繞組的匝數(shù)W有如下關系：

E=4.44fBSW

而繞組的端電壓U近似地等于E，即：

U≈E=4.44fBSW

當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。

就能使整機的重量和體積顯著減小。

還有頻率的提高及其他因素而帶來了許多優(yōu)點，

與傳統(tǒng)弧焊電源比較，

其主要特點如下：

1.體積小、重量輕，節(jié)省材料，攜帶、移動方便。

2.高效節(jié)能，效率可達到80%~90%，比傳統(tǒng)焊機節(jié)電1/3以上。

3.動特性好，引弧容易，電弧穩(wěn)定，焊縫成形美觀，飛濺小。

4.適合于與機器人結合，組成自動焊接生產(chǎn)系統(tǒng)。

5.可一機多用，完成多種焊接和切割過程。