焊接一直是熔化金属和其他材料的重要工艺之一,并且随着技术的不断进步,焊接设备也在不断发展。在这一领域,IGBT(绝缘栅双极晶体管)焊机是最新产品之一,近几十年来其设计和性能取得了显着进步。
IGBT是一种以其高效率和快速开关速度而闻名的半导体器件。除了广泛应用于焊接领域外,IGBT还广泛应用于家用电器、高科技音响、电动汽车以及其他节能汽车等领域。虽然焊接电源单元通常相对简单,但IGBT 焊机的内部却相当复杂。这些先进的焊机被称为逆变焊接装置,能够处理高负载的电弧焊,为现代焊接工艺提供关键支持。
逆变焊机分为MOS管逆变焊机和IGBT逆变焊机两大类,其中IGBT逆变焊机目前占据主导地位。它们代表了高性能、高效率、节省材料的焊接电源的未来发展方向。
IGBT逆变焊机的工作原理是将市电转换为高压直流电源,然后通过微处理器控制器将其转换为所需的焊接电流。这些设备配备了数字显示单元,可以让焊工更方便地控制焊接过程。与传统非逆变焊机相比,基于高频逆变器的焊机效率更高,控制性能更灵活。这些逆变器包括双极晶体管、栅极和功率晶体管等组件,它们共同控制焊机的能量输出。
逆变焊机网络图IGBT逆变焊机与传统基于变压器的焊接设备相比具有多重优势:
供电方式:IGBT逆变焊机采用AC-DC-AC-DC转换为焊接过程供电。 50Hz交流电经全桥整流器整流为直流电,再经IGBT逆变为20-30kHz中频矩形波。电压经中频变压器降压,再次整流,然后稳压成直流电。输出波形平滑,通过PWM脉宽调制或移相控制来控制IGBT逆变器的导通时间来改变输出大小。引弧和焊接电流易于控制。
重量和尺寸:这是逆变焊机相对于传统机器最显着和最令人印象深刻的优势。例如,重量不到5公斤、比手提箱还小、可以舒适地挂在肩上的逆变器,其输出能力可与50公斤变压器机器相媲美。
效率:高质量逆变机的效率约为80-90%,而传统焊机的效率明显较低,约为50%。这是因为传统机器中的变压器越大,电阻越大,产生的热量需要更长的时间才能冷却,因此大量功率(或能量)通过散热而损失掉。
发电机电源的使用:非常高效意味着将发电机电源与逆变焊机一起使用更加可行,逆变焊机可以在较小的便携式发电机组上运行- 这通常是传统变压器机器不可能实现的。
性能:基于逆变器的优质焊机的性能明显优于传统焊机。这在MMA(焊条)焊接中尤其明显,操作员发现焊接变得更加容易,而且不必“对抗”电弧。这主要是由于逆变器具有较高的开路电压,并具有热启动、防粘、拉弧力等功能。
可靠性:IGBT逆变焊机的控制和主电路比较简单,因此可靠性高,故障点少,维护方便。
IGBT逆变焊机代表了现代焊接技术的新时代,其高效、可靠、灵活的性能给焊接工艺带来了巨大的改进。随着技术的不断发展,这些逆变焊机将继续在各个应用领域发挥关键作用,推动焊接行业的不断进步。
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