电焊机网

当前位置:ope体育足球分析 > 市场分析 > 焊接逆变电源的应用与发展

焊接逆变电源的应用与发展

2014年11月27日
焊接电源嘅制造已有100多年嘅发展历史,进入二十世纪60年代之后,矽整流元件、大功率晶体管(GTR)、场效应理(MOSFET)、绝缘栅双极晶体管(IGBT)等器件嘅相继出现,积体电路技术同控制技术嘅发展,为电子焊接电源嘅发展讲吓嘢喇!仲广阔嘅空间,其中最引人注目嘅系逆变焊接电源。逆变焊接电源体积细、重量轻、节能悭材,而且控制效能好,动态回应快,易于实现焊接过程嘅即时控制,喺效能上具有好大嘅潜在优势。从长远观点嚟睇,逆变焊接电源系焊接电源嘅发展方向,外国逆变焊机嘅发展都充分说明呢一啲。目前喺工业发达国家,手工电弧焊/TIG焊/MIG/MAG焊已经广泛采用逆变电源。世界上几间主要焊机制造厂商都已经做咗逆变焊机产品系列化,并以此作为技术水平嘅标志之一。
2焊接逆变电源嘅发展与应用现状——逆变电源畀称为‘‘听日嘅电源’’,其喺焊接设备中嘅应用为焊接设备嘅发展带嚟咗革命性嘅变化。首先,逆变式焊接电源与工频焊接电源过节能20%~30%,效率可达80%~90%;其次,逆变式焊接电源体积细、重量轻,整机重量仅为传统工频整流焊接电源嘅1/5~1/10,少材料消耗80%~90%。特别系逆变焊接电源有住动态反应速度快嘅优势,其动态反应速度过传统工频整流焊接电源提高咗2~3个数量级,有利于实现焊接过程嘅自动化同智慧控制。呢啲预示住逆变焊接电源有住广泛嘅应用前程同市场潜质。宜家,日本松下公司、大阪火牛公司嘅电弧焊机中,逆变焊机都超过咗50%。美国嘅主要焊机生产厂家生产嘅逆变焊机超过咗30%。其他工业发达国家逆变焊接电源嘅发展速度都好快。
我国逆变焊机嘅研究开发起步于二十世纪70年代末期,于二十世纪80年代开始发展。1982年,成都电焊机研究所开始咗对闸流体逆变式弧焊整流器嘅研究,于1983年研制出我国第一部货化嘅ZX7-250逆变式弧焊电源,并通过咗要项目嘅部级鉴定。随后,清华大学、哈尔滨工业大学、华南理工大学同时代公司等单位相继推出咗采用各种掣元件嘅逆变式焊机。而家,我国逆变焊机电源已形成4代产品:第一代系以可控矽SCR为主攻率器件嘅逆变器;第二代系晶体管逆变器;第三代系场效应理逆变器;第四代系IGBT逆变器,其逆变频率高,饱和责降低,功耗细,效率高,无襍讯,与前三代逆变器比,优势更明显。
3逆变电源嘅发展方向——变电源总嘅发展趋向系向著大盖、轻量化、高效率、模块化、智慧化发展并以提高可靠性、效能同拓宽用途为核心,愈嚟愈广泛应用于各种弧焊方法、电阻焊、阉鎅等工艺中。高效同高功率密度(小型化)系国际弧焊逆变器吼嘅主要标的自之一。高频化同降低主要器件嘅功耗系实现呢标的嘅主要技术途径。当前,喺日、欧等国同一区,20KHz左右嘅弧焊逆变器技术已经成熟,产品质量较高且产品已系列化。
4存在问题。
(1)质量方面:逆变式焊机虽然喺某啲场合替代咗弧焊整流器,但其可靠性与一般手弧焊机比仍有差距。目前制约国产逆变式焊机推广同广泛应用嘅主要因素系焊机嘅可靠性。外国某啲出名嘅电焊机生产场那度,行对逆变焊机嘅不断改进,令佢嘅可靠性已近一般电焊机嘅故障率,即1%左右。另外一个问题系与外国比,设备、仪器、工具、工作、检测“乸渣”架手段、人员素质与及原先材料元器件水平嘅差距,都令焊机嘅可靠性冇得保障,返修率较高。
(2)科研开发方面:逆变焊机发展嘅广阔前程装咗众多二专院校同研究所。但由于逆变焊接电源强电同弱电相结合,喺研制时采用传统嘅实验方法不得要消耗大量嘅人力、物力同时间,且有啲问题系实验方法都发现同解决。就要提出新嘅设计方法同“乸渣”架手段。
5对策
逆变式焊机存在可靠性同埋质量问题,究其原因嘅主要有:
(1)技术唔成熟,新产品开发力量唔够;(2)结构设计同制造工艺结构安排同布线无厘头,保护环节冇去到优化配合;(3)质量保证体系唔完善,检测测试“乸渣”架手段盟塞;(4)原先材料元器件(如IGBT、MOSFYT、磁芯材料等)制造质量唔可靠;(5)生产佢细,未能使用生产线同模具进行组装侦错。
为此建议如下对策嚟解决:
(1)捉紧人开发同外国有冇收集资讯,加强专用、成套设备科研测试基地嘅建设,以确保产品质量同效能;
(2)理论计算同试验较相结合,令决定可靠性同埋质量高低嘅关键性主电路设计同保护环节优化配合尽可能合理,最好采用电脑仿真同CAD,既可悭设计同制造调试逆变器嘅时间,又可少逆变主电路元器件嘅烧损;
(3)提高职工队伍素质,完善检测“乸渣”架手段。通过电子功率器件嘅属性测试仪,对关键性嘅器件(IGBT|、赶二极体等)进行认真检测同拣、匹配。利用电路板专用测试仪对元器件同整机进行老化同测试试验;
(4)尽可能搞大生产佢嚟使用生产线、自动用机、模具等先进“乸渣”架手段,确保产品制造工艺嘅一致性同埋准确性,从而确保每部产品质量嘅一致性同埋可靠性。