逆变焊机原理与维修.docx

逆变焊机原理与维修逆变焊机原理与修理(一)ZX7焊机原理与修理 ZX7系列逆变式直流弧焊机原理、功能及运用方法 5．1 逆变器及逆变式弧焊电源 将直流电转换成沟通电的装置称为逆变器 逆变式弧焊电源，又称弧焊逆变器，是一种新型的焊接电源这种电源一般是将三相工频(50Hz)沟通网路电压，先经输入整流器整流和滤波变成直流，再通过大功率开关电子元件(晶闸管SCR、晶体管GTR、场效应管MOSFET或IGBT)的交替开关作用，将整流后的直流逆变成几kHz～几十kHz的中频沟通电压，并经变压器降至适合于焊接的几十伏电压，然后再次整流并经电抗滤波输出相当平稳的直流焊接电流其变换依次可简洁地表示为：工频沟通(经整流滤波)始终流(经逆变)一中频沟通(降压、整流、滤波)始终流假如用符号表示，即为：AC—DC—AC—DC 为什么要采纳上述这种方式呢?这是因为假如干脆用逆变降压后的沟通电进展焊接，由于其频率高，那么感抗大，导致焊接回路中有功功率大大降低因此，还需再次进展整流 图5-1为几种具有代表性电子类直流弧焊设备方框图 表5-1为几种典型直流弧焊设备的性能比拟 5．2 逆变电源的特点 弧焊逆变器的根本特点是工作频率高，由此而带来许多优点。

这是因为变压器，无论是一次绕组还是二次绕组，其电势E与电流的频率f、磁通密度B、铁心截面积S及绕组的匝数N有如下关系： E=4.44fBSN 而绕组的端电压U近似等于E，即 U≈E=4.44fBSN 当U、B确定后，假设提高f，那么S减小，N削减，因此，变压器的质量和体积就可以大大削减这样，就能使整机的质量和体积显著减小不仅如此，还因为频率的提高及其他因素而带来了很多优点，与传统弧焊电源比拟，其主要特点如下 体积小、质量轻，节约材料，移动、携带便利 高效节能，效率可达80％-90％ ，比传统焊机节电1／3以上 动特性好，引弧简单，电弧稳定，焊缝成形美观，飞溅小 焊接参数自动调整限制便利，很适合作为自动焊接电源 可一机多用 5．3 ZX7系列晶闸管逆变弧焊整流器工作原理 5．3．1 主电路原理 由电路原理图5—2、图5—3、图5—4、图5—5可见，三相沟通电经自动爱护开关QK1后至整流桥VC1整流为脉动直流(R001汲取浪涌电压，限制充电电流)，再经C004～C007仰滤波成为平滑的直流电压，经逆变振荡器(由C008～C011，TV007，TV008，Tc2，L3、L4组成)逆变为中频高压，由主变压器Tc2降压整流后通过滤波(VD009、VD010，L1，L2，C017～C020 变为适合于焊接的低压大电流。

其中PCB1为过压爱护板，PCB3为阻容爱护板，PCB2为主控板，L3和L4起限制晶闸管导通时电流上升率即限制di／dt的作用限制电路通过限制主电路逆变器中VT3、VT4的开通频率来限制逆变振荡频率，经二次侧整流输出可调的焊接电流 5．3．2 外特性限制 借助电子电路和电弧电压、电流反应信号的协作，并通过自动运算调整电路去限制大功率电子元件VT007、VT008的开通频率，使焊机的输出特性可进展随意的限制，以满意各种弧焊工艺方法的须要ZX7系列焊机为恒流带外拖特性，并具有限制最大电流和最高空载电压的功能动特性采纳对给定信号与反应电流信号的差值进展PI调整运算后，转换为调频脉冲，对输出电流的改变自动调整 5．3．3 限制电路(主控板PCB2)工作原理 主控板PCB2如图5—3所示，限制电路可由各局部功能分块来分析，整个限制局部可分为以下几局部．a．限制电源+15V DC；b．给定和气阀限制；c．反应电路；d．PI调整；e．压频转换；f．限流爱护、限压爱护；g．触发脉冲产生、间隔时间设定；h．触发选通、脉冲形成以及微分驱动；i．逻辑和同步电路等。

a由N13、N14及外围相关元件组成．b由VT80、VT81、N12、V77等组成；c由N10及相关元件组成；d由N8和外围元件组成；e由N7、N6、V74等构成；f由N4、VD6、N9、VD36等组成；g由单稳态电路N 及相关阻容元件构成；h由N2、N3、V68、V69和相关元件VD11、R5、R7、C7、C9、C10、R10、C11、R13等组成；i由N5、V70、V71、V73、V73、C17、VS64、VS66、VLE15及其他元件组成 给定信号与经分流器放大后的电流信号经运算放大器求差后，进展比例积分放大，再经压频转换器成为频率可控的脉冲，经N6、V75整形后送入N1组成的脉冲产生电路与电压限制信号、过流爱护，选通锁定信号相与后在C3上得到脉冲信号输入单稳产生触发脉冲，和选通信号在N，组成的脉冲形成电路中相与后形成触发脉冲，经微分后驱动脉冲变压器去触发主电路晶闸管VT007、VT008，从而限制振荡频率 同步电路的实现和爱护功能同步电路主要是通过N2组成的同步切换和选通电路来实现的因主电路是串联逆变电路，VT007、VT008必需交替开关，且必需在1只晶闸管关断后一段时间才允许触发另1只，所以要检测主晶闸管是否牢靠关断，并为限制电路供应1组关断信号。

电路上是由光电耦合器N5组成的反压信号检测电路构成的，逻辑判定电路在第1个触发脉冲输出后锁定脉冲产生和选通电路，等待与其相对应的主晶闸管的关断脉冲信号，当主晶闸管关断后，关断信号经N5输入给同步逻辑电路经N2的2R端(为高电 平)，解开锁定，同时选通切换至另1只主晶闸管，当压频转换电路的数字脉冲输入单稳时，产生另1只主晶闸管的触发脉冲，并经间隔时间设定电路产生锁定脉冲，锁定切换与选通电路，并等待主晶闸管的触发脉冲，当晶闸管关断后，经过逻辑电路解锁后切换至上次的状态这样通过轮番切换触发脉冲保证了主晶闸管VT007、VT008不会同时导通，并且通过同步电路保证了主电路的振荡为自然换流振荡 5．3．4 主电路工作原理(参照图5—5) 当VT007导通时有流过主变压器正向电流依次：电容C008、C009放电经L3、VT007、Tc2一次绕组、C008、C009负极；当VT007关断，VT008导通时，那么有充电电流流过Tc2，一次绕组，电流方向与上相反，依次为电容C008、C009从正到负、Tc2一次绕组、VT008、L4、电源负极，构成充电回路的电流回路，如图5—5所示。

VT007、VT00B各导通1次，即将输入的直流变换为正、负半波的沟通，实现了DC逆变AC PCB2各点波形如图5-6所示修理时可用示波器视察其波形或用万用表测量其电压值以分析故障缘由 逆变焊机原理与修理(二)逆变焊机原理培训教程 第一章 焊接概述 焊接是一种不行拆卸的连接方法，是金属热加工方法之一焊接与铸造、锻压、热处理、金属切削等加工方法一样，是机器制造、石油化工、矿山、冶金、航空、航天、造船、电子、核能等工业部门中的一种根本生产手段没有现代焊接技术的开展，就没有现代的工业和科学技术的开展 第一节 焊接的种类 焊接：是指通过适当的物理化学过程〔加热或加压〕，使两个工件产生原子(或分子)之间结合力而连成一体的加工方法 一、焊接方法的分类 一焊条电弧焊〔ARC〕 一熔 化 一CO2电弧焊〔MAG〕 氩气电弧焊〔MIG〕 一电弧焊一 一钨极氩弧焊〔TIG〕 一等离子弧焊 螺柱焊 一氧氢 一气 一空气乙炔 一铝热焊 一电渣焊 一电子束焊 一激光焊 一电阻点、缝焊 一电阻对焊 一冷压焊 一爆炸焊 一锻焊 一扩散焊 一磨擦焊 一火焰钎焊 一感应钎焊 一盐浴钎焊 一电子束钎焊 二、焊接方法的特点 1、 焊接过程的本质 就是采纳加热、加压或两者并用的方法，使两个分别外表的金属原子之间接到达晶格距离并形成结合力。

遵照焊接过程中金属所处的状态不同，可以把焊接方法分为熔焊、压焊和钎焊三类 2、熔焊： 是在焊接过程中，将焊接接头加热至熔化状态，不加压完成焊接的方法 3、压焊： 是在焊接过程中，对焊件施加压力〔加热或不加热，〕以完成焊接的方法 4、钎焊： 是采纳比母材熔点低的金属材料，将焊件和钎料加热至高于钎料熔点，低于母材熔点的温度，利用液态钎润湿母材，填充接头间隙并母材相互扩散实现联接焊件的方法 二、电弧焊 1、什么是电弧： 电在空气中流淌引发气体放电产生的一种发光放热现象 2、什么是电弧焊： 是指用电弧供应加热能量，使工件熔合在一起，到达原子间接合的焊接方法 电弧焊是焊接方法中应用最为广泛的一种据一些工业兴旺国家的统计，电弧焊在焊接生产总量中所占比例一般都在60%以上依据其工艺特点不同，电弧焊可分为焊条电弧焊、埋弧焊、气体爱护电弧焊和等离子弧焊等多种 四、四种常用的弧焊方式 １、 手弧焊： 运用焊钳夹住焊条进展焊接的方法； ２、 氩弧焊： 用工业钨或活性钨作不熔化电级，惰性气体氩气作爱护气的焊接方法。

简称TIG ３、 二氧化碳气体爱护焊： 用金属焊丝作为熔化电极，惰性气体〔CO2〕作爱护的弧焊 接方法简称MIG ４、 埋弧焊： 在颗粒助焊剂层下，利用焊丝与母材间电弧的热量，进展焊接的焊接方法 其次节 手工电弧焊 一、概述 手工电弧焊，简称手弧焊它利用焊条与工件之间建立起来的稳定燃烧的电弧，使焊条和工件熔化，从而获得坚固的焊接接头 在焊接过程中，药皮不断地分解、熔化而生成气体及熔渣，爱护焊条端部、电弧溶池以及其旁边区域，以防止熔化金属氧化，焊条芯棒也在电弧作用下不断熔化，进入溶池，构成焊缝填充金属也有焊条药皮掺合金粉末，提高焊缝的机械性能 二、ZX7系列焊机的一次电线截面计算 一次接线盒及空气开关的容量大小〔依据额定容量测算〕一次线截面计算： 三、焊机面板上旋钮的调整方法和作用 详见说明书 四、手工电弧焊电流选择 1、 依据焊接金属材质、焊条类型、焊接构造来选择 2、 依据焊接构造所用的材料，板构造形式等因素确定所需电流的大小 3、影响电流选择的其他因素〔效率、电网容量、场地设施、噪音、修理、重量〕用电量等因素。

五、电焊条的分类 一般按药皮成份分类为10种类型 ，现列三种常用焊条举例说明如下： J422型 该焊条引弧简单电弧稳定飞溅小，熔深较浅，熔渣复盖性好，脱渣简单，焊缝 水纹特殊美观，适用于全位置和薄板焊接，但塑性和裂性较差，能适用于一般低碳钢和同等强度的低合金钢焊接氧化钛钙型药皮，交直流两用焊缝金属抗热强度不低于420Mpa〔42Kg/m㎡〕构造钢焊条〔表示用途类型〕 J507型 该焊条熔渣流淌性，其工艺性较好，能全位置焊，焊缝金属抗裂性能和机械性能较好，适用于焊接重要构造件，受压容量16MnR及中碳钢及低合金钢重要构件低氢钠型药皮，直流焊缝金属抗拉强度不低于500Mpa构造钢焊条 A117型 该焊条为低氢型不锈钢。