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一種用于氬弧焊機(jī)的電源系統(tǒng)解決方案

作者: 時間:2012-02-02 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

這種高頻振蕩器具有以下優(yōu)點(diǎn):中頻升壓器取代工頻升壓變壓器,使其體積、重量、銅損、鐵損均可顯著下降,從而提高效率;電網(wǎng)電壓波動對其影響小,引弧速度快,引弧可靠性高。

2.3 焊接的實(shí)現(xiàn)

由于弧焊的電氣特性和結(jié)構(gòu)不同于一般的電力,它的負(fù)載是電弧,弧焊電源必須適應(yīng)電弧負(fù)載的特性,因此,弧焊電源需具備工藝適應(yīng)性,應(yīng)滿足下列弧焊工藝對電源的要求:保證焊接規(guī)范;保證電弧穩(wěn)定;具有足夠?qū)挼暮附右?guī)范調(diào)節(jié)范圍。

本文采用模擬式晶體管脈沖弧焊電源。晶體管焊接電源是一種性能好、控制精度高、靈活性大的新型弧焊電源。在硅整流器的直流回路中串入大功率晶體管組,以便對電壓、電流進(jìn)行無級調(diào)節(jié)。

晶體管弧焊電源依靠大功率晶體管組、電子控制電路以及不同的閉環(huán)控制,可以獲得需要的外特性、輸出電壓波形、輸出電流波形。模擬式晶體管脈沖弧焊電源的電路原理圖如圖3所示。

模擬式晶體管脈沖弧焊電源主要由降壓變壓器T、整流器Z、晶體管組Trs、電容組C和電子控制電路等組成。單相或三相電壓經(jīng)降壓和整流濾波后,借助大功率晶體管組Trs獲得所需的外特性和電壓、電流的無級調(diào)節(jié),從而對電弧供電。電容組C除了濾波,更主要的作用是在脈沖電弧焊時保證三相電源負(fù)載均衡。

3 抗干擾及其可靠性的設(shè)計

在焊接操作過程中,會出現(xiàn)各種不同的嚴(yán)重干擾。為此,采用以下措施來提高本焊接電源的抗干擾性和可靠性:

(1)為了防止引弧電源的高頻串入焊接電源損害其它電器和電子器件,接入高頻旁路電容,可防止高頻經(jīng)箱體、地線擊穿電子器件。另外,采用隔離變壓器對高頻振蕩器供電,是防止干擾經(jīng)電源串入控制電路的有效措施。

(2)采用屏蔽,對高頻振蕩器和電子器件加以屏蔽;同時,盡可能把高頻火花放電間隙調(diào)節(jié)得小一些,以限制高頻空間干擾強(qiáng)度。高頻引弧器與焊接電路采用了并聯(lián)的連接方法。

(3)由于焊接電流為一閉環(huán)控制,是一個離散,系統(tǒng)中既有開關(guān)量又有模擬量存在,在脈沖電流的前后沿的高次諧波具有較寬的頻譜及射頻干擾,再加上引弧時高頻發(fā)生器產(chǎn)生的高頻高壓信號,對整個閉環(huán)系統(tǒng)無疑是一個強(qiáng)大的干擾。同時,因控制板上的IC基本上采用CMOS片,故,在線路中對高頻的防護(hù)十分重要。采取的措施:在可能串入高頻處,加抗干擾元件,如阻容吸收、光電隔離;控制線遠(yuǎn)離電抗器等漏磁較大的部件,而且不能與電流較大的電力線捆扎在一起;分流器的反饋信號線路等弱信號需絞和以減少差模干擾。

4 焊接試驗(yàn)及生產(chǎn)應(yīng)用

焊接試驗(yàn)時,電弧的啟動性能好,所要求的電弧可靠燃燒,在引弧處具有滿意的焊縫成形和冶金質(zhì)量,收弧時,電流按衰減方式下降,并在起弧和收弧處有一定的搭接。從而,在收弧處不易形成凹坑或縮孔,焊接的電流穩(wěn)定,在焊接過程中不會發(fā)生抖動現(xiàn)象,因此,焊縫表面光滑,成形均勻。

經(jīng)過大量的焊接試驗(yàn)和用戶單位的驗(yàn)收,證明其技術(shù)指標(biāo)均符合用戶的要求。目前,該已投入生產(chǎn)應(yīng)用,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

5 結(jié)束語

的控制電路具有設(shè)計合理,結(jié)構(gòu)簡單,工作穩(wěn)定可靠,成本低,抗干擾性能強(qiáng)等特點(diǎn)。

焊機(jī)在1A~100A穩(wěn)定可靠地運(yùn)行。在20Mpa氬氣條件下,鎢極與工件表面距離2mm時,引弧成功率極高;在1Mpa氬氣條件下鎢極與工件表面距離7mm時,引弧成功率也極高。實(shí)踐證明:本設(shè)備可以滿足焊接的嚴(yán)格要求,能焊接出質(zhì)量合格,外觀良好的焊件。

參考文獻(xiàn)

1 中國機(jī)械工程學(xué)會焊接學(xué)會.焊接手冊第一卷,焊接方法及設(shè)備.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1992

2 鄭宜庭,黃石生.焊接電源.第3版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1995


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