第六單元弧焊逆變

1、第六單元第六單元 弧焊逆變器弧焊逆變器v學習目標：（1）孰悉弧焊逆變器的基本組成、基本原理，逆變主電路及控制電路，外特性及調(diào)節(jié)特性的獲得方法，弧焊逆變器的特點、分類及應用；（2）掌握各種常用弧焊逆變器主要組成、基本原理、輸出電氣特性，特別是要重點掌握晶閘管式、晶體管式、場效應管式及IGBT式等弧焊逆變器的特點及典型產(chǎn)品和應用；（3）了解軟開關(guān)弧焊逆變器的有關(guān)問題。綜合知識模塊一綜合知識模塊一 弧焊逆變器的基本知識弧焊逆變器的基本知識 v直流-交流之間的變換稱為逆變，實現(xiàn)這種變換的裝置稱為逆變器。為焊接電弧提供電能，并具有弧焊方法所要求性能的逆變器，即為弧焊逆變器。v自70年代初以來，隨著大功率

2、電子元件和集成電路技術(shù)的發(fā)展，使先進的中頻逆變技術(shù)迅速推廣、應用。它從應用于中頻加熱、穩(wěn)壓電源、電化學加工，發(fā)展到被應用于電弧焊接、電阻焊接和電子束焊接等。第一臺晶閘管式弧焊逆變器于1978年問世，1981年又出現(xiàn)了晶體管式弧焊逆變器，1982年我國學者研制成功了場效應管式弧焊逆變器。1989年在埃森世界焊接與切割博覽會上又展出了IGBT式弧焊逆變器。由于這種弧焊電源具有高效節(jié)能等突出優(yōu)點，可應用于各種弧焊方法，因此，弧焊逆變器是一種很有發(fā)展前途的新型弧焊電源。 弧焊逆變器的組成及作用弧焊逆變器的組成及作用 v弧焊逆變器的基本組成框圖如圖6-1所示。 能力知識點能力知識點 1圖圖6-1 弧焊逆

3、變器的基本組成框圖弧焊逆變器的基本組成框圖v1主電路主電路 主電路由供電系統(tǒng)、電子功率系統(tǒng)和焊接電弧等組成。v(1)供電系統(tǒng) 把工頻交流電經(jīng)整流器UR變換為直流電供給電子功率系統(tǒng)（逆變器）。 此外，還通過變壓、整流、濾波及穩(wěn)壓系統(tǒng)對電子控制系統(tǒng)提供所需的各組不同大小的直流穩(wěn)壓電源。v（2）電子功率系統(tǒng) 是弧焊逆變器的逆變器主電路，起著開關(guān)、變換電參數(shù)（電壓、 電流及波形）的作用，并以低電壓大電流向焊接電弧提供所需的電氣性能和工藝參數(shù)。這里必須指出，一個電子功率系統(tǒng)，其本身并不能焊接，必須與電子控制系統(tǒng)結(jié)合起來才能焊接。也就是說，只有兩者的結(jié)合才能對焊接電弧提供所需的電氣性能和焊接工藝參數(shù)。v2

4、電子控制系統(tǒng)電子控制系統(tǒng) 對電子功率系統(tǒng)提供足夠大的、按電弧所需變化規(guī)律的開關(guān)脈沖信號，驅(qū)動逆變主電路的工作。確切地說，它用于產(chǎn)生焊接電弧所需的外特性和動特性，其主要組成是靜態(tài)單元和動態(tài)單元。電子控制系統(tǒng)往往包括驅(qū)動電路。v3反饋給定系統(tǒng)反饋給定系統(tǒng) 由檢測電路P、給定電路G、比較放大電路N等組成。檢測電路P主要用于提取電弧電壓和電流的反饋信號；給定電路G用于提供給定信號，決定對電弧提供焊接工藝參數(shù)的大小；比較放大電路N用于把反饋信號與給定信號比較后進行放大，與電子控制系統(tǒng)一起，實現(xiàn)對弧焊逆變器的閉環(huán)控制，并使它獲得所需的外特性和動特性。 弧焊逆變器的基本工作原理弧焊逆變器的基本工作原理 v弧

5、焊逆變器的基本工作原理，如圖6-2所示。能力知識點能力知識點 2圖圖6-2 弧焊逆變器基本原理框圖弧焊逆變器基本原理框圖v在供電系統(tǒng)中，單相或三相交流電網(wǎng)電壓，經(jīng)UR1整流和L1C1濾波后獲得UI所需的平滑直流電壓。該直流電壓在電子功率系統(tǒng)中經(jīng)逆變器的大功率開關(guān)器件（晶閘管、晶體管、場效應晶體管或IGBT）組Q的交替開關(guān)作用，變成幾千至幾萬赫茲的高壓中頻電，再經(jīng)中頻變壓器降至適合于焊接的低壓中頻電，并借助于電子控制系統(tǒng)的控制驅(qū)動電路和給定反饋電路（P、G、N等組成）及焊接回路的阻抗，獲得焊接工藝所需的外特性和動特性。如果需要采用直流電進行焊接，還需經(jīng)UR2整流和L2C2的濾波，把中頻交流電變成

6、穩(wěn)定的直流輸出。v弧焊逆變器主電路的基本工作原理，可以歸納為：工頻交流（AC）直流（DC）高、中頻交流（AC）降壓交流（AC）并再次變成直流（DC），必要時再把直流變成矩形波交流（AC）。v因而在弧焊逆變器中可采用三種逆變體制： AC DC AC AC DC AC DC AC DC AC DC AC （矩形波）v目前常采用的是第二種逆變體制，在國外常把它稱為弧焊整流器、逆變式弧焊整流器或逆變式弧焊電源。第三種逆變體制也有不少應用，主要用在鋁合金的焊接，由于它最終輸出的是矩形波交流電，故被稱為逆變式矩形波交流弧焊電源或矩形波交流弧焊逆變器。 弧焊逆變器的外特性弧焊逆變器的外特性 及焊接工藝參數(shù)調(diào)

7、節(jié)及焊接工藝參數(shù)調(diào)節(jié) v1弧焊逆變器的外特性弧焊逆變器的外特性v根據(jù)各種弧焊工藝方法的要求，通過電子控制電路和電弧電壓反饋、電弧電流反饋，弧焊逆變器可以獲得各種形狀的外特性，如圖6-3所示。圖6-3a、b所示的外特性用于焊條電弧焊；圖6-3c所示的外特性用于TIG焊；圖6-3d所示的外特性用于MIG/MAG焊。能力知識點能力知識點 3圖圖6-3 弧焊逆變器常用的幾種外特性弧焊逆變器常用的幾種外特性v2弧焊逆變器的焊接工藝參數(shù)調(diào)節(jié)弧焊逆變器的焊接工藝參數(shù)調(diào)節(jié)v弧焊逆變器的焊接工藝參數(shù)調(diào)節(jié)方法大致有三種：v（1）定脈寬調(diào)頻率 脈沖電壓寬度不變，通過改變逆變器的開關(guān)頻率來調(diào)節(jié)參數(shù)大小。開關(guān)頻率越高，

8、輸出電壓就越大。通常晶閘管式弧焊逆變器就是采用這種調(diào)節(jié)焊接工藝參數(shù)方法的。v（2）定頻率調(diào)脈寬 脈沖電流頻率不變，通過改變逆變器開關(guān)脈沖的脈寬比來調(diào)節(jié)焊接工藝參數(shù)。脈寬比越大，則工作電流也越大。晶體管式、場效應管式弧焊逆變器都適于采用這種焊接工藝參數(shù)調(diào)節(jié)方法。v（3）混合調(diào)節(jié) 調(diào)頻率和調(diào)脈寬相結(jié)合的調(diào)節(jié)方式。 弧焊逆變器的特點、弧焊逆變器的特點、 分類及應用分類及應用 v1弧焊逆變器的特點弧焊逆變器的特點v（1）高效節(jié)能）高效節(jié)能v（2）體積小、質(zhì)量輕）體積小、質(zhì)量輕v（3）具有良好的動特性和弧焊工藝性能）具有良好的動特性和弧焊工藝性能v（4）可用微機或單旋鈕控制調(diào)節(jié)焊接工藝參）可用微機或單旋

9、鈕控制調(diào)節(jié)焊接工藝參數(shù)。數(shù)。v（5）設(shè)備費用較低，但對制造技術(shù)要求較高。）設(shè)備費用較低，但對制造技術(shù)要求較高。能力知識點能力知識點 4v2弧焊逆變器的分類弧焊逆變器的分類v弧焊逆變器一般有下述幾種分類方法：v（1）按大功率開關(guān)器件進行分類 晶閘管式弧焊逆變器；晶體管式弧焊逆變器；場效應晶體管式弧焊逆變器；IGBT式弧焊逆變器等。v（2）按輸出電流分類 直流式弧焊逆變器；脈沖式弧焊逆變器；矩形波交流弧焊逆變器。v（3）按輸出外特性形狀分類 恒流特性弧焊逆變器；恒壓特性弧焊逆變器；緩降特性（含恒流帶外拖）弧焊逆變器；多特性弧焊逆變器。v3弧焊逆變器的應用弧焊逆變器的應用 弧焊逆變器由于具有優(yōu)良的電

10、氣性能和良好的控制性能，容易獲得多種形狀的外特性曲線和不同種類的電弧電壓、電流波形（直流、脈沖、矩形波交流等），良好的動特性，并能輸出1000A以上的焊接電流，因此弧焊逆變器幾乎可以取代現(xiàn)有的一切弧焊電源。可用于焊條電弧焊、TIG焊、MAG/CO2/MIG/藥芯焊絲焊、等離子弧焊與切割、埋弧焊、機器人焊接等各種焊接方法。同時，可用于焊接各種金屬材料及其合金，特別是用于工作空間小、高空作業(yè)、需較多移動焊機、用電緊缺等場合?！揪C合訓練】【綜合訓練】v一、判斷題答案 1；2；3；4。v二、簡答答案（略） 1試述弧焊逆變器的基本工作原理。 2試述弧焊逆變器的特點及應用？綜合知識模塊二綜合知識模塊二 晶

11、閘管式弧焊逆變器晶閘管式弧焊逆變器 v以快速晶閘管（SCR）為逆變主電路的大功率高壓開關(guān)管，通過其觸發(fā)角來控制的弧焊逆變器，稱為晶閘管式弧焊逆變器。v晶閘管式弧焊逆變器出現(xiàn)于上世紀70年代，80年代中期有了較大的發(fā)展，但到80年代后期逐漸被性能更佳的場效應管式、IGBT式弧焊逆變器所代替，因此晶閘管式弧焊逆變器逐漸減少，但在世界上仍有一定的地位。 組成及工作原理組成及工作原理v晶閘管式弧焊逆變器的原理框圖如圖6-4所示。 能力知識點能力知識點 1圖圖6-4 晶閘管式弧焊逆變器的原理框圖晶閘管式弧焊逆變器的原理框圖v下面以圖6-5所示的晶閘管式弧焊逆變器主電路為例，介紹其主電路的組成與工作原理。

12、 圖圖6-5 晶閘管式弧焊逆變器的主電路晶閘管式弧焊逆變器的主電路v主電路由輸入整流器UR1、逆變電路和輸出整流器UR2等組成。主電路的核心部分是逆變電路，它由晶閘管VT1、VT2，中頻變壓器T，電容C2C5，電感線圈L1、L2等組成，構(gòu)成所謂“串聯(lián)對稱半橋式”逆變器。為便于討論它的工作原理，可將其簡化成圖6-6所示的電路。v圖6-6中，當SA1（即VT1）閉合，而SA2（即VT2）斷開時，電容C2,4的放電電流i1由 SA1T ，電容C3,5的充電電流則由a（+）SA1T b（-），從而在中頻變壓器T上形成正半波的電流i1 。 4, 2C4, 2C5 , 3C5 , 3Cv當SA2閉合，SA

13、1斷開時，電容C3,5的放電電流i1由 TSA2 ，電容的充電電流由a （+） T SA2 b （-）,從而在變壓器T上形成負半波電流。這樣SA1、SA2每交替閉合和斷開一次，就在變壓器T上產(chǎn)生一個周波的交流電，它們每秒鐘通斷的次數(shù)就決定了逆變器的工作頻率，這就是所謂的“逆變調(diào)頻”原理。通過這樣的逆變，就將三相整流器UR1整流后的直流電轉(zhuǎn)換成12kHz或更高的中頻交流電。然后，經(jīng)變壓器T降壓，UR2整流，從而得到穩(wěn)定的直流輸出 。5 , 3C5 , 3C4, 2C4, 2C 逆變主電路的形式逆變主電路的形式 v逆變主電路的基本形式，如圖6-7所示。圖6-7a）為串聯(lián)不對稱半橋式電路；圖6-7b

14、）、c）為串聯(lián)對稱半橋式電路；圖6-7d）為串聯(lián)對稱橋式電路；圖6-7e）為并聯(lián)式全波電路；圖6-7f）為并聯(lián)式麥克默里電路。以上形式的主電路基本工作原理都比較簡單，由讀者自己分析。這里順便指出，對圖6-7e）、f）兩種逆變主電路，由于晶閘管需承受兩倍以上的直流電源反向電壓，所以對晶閘管的耐壓要求很高，選用時必須注意。 能力知識點能力知識點 2圖圖6-7 晶閘管式弧焊逆變器逆變主電路的基本形式晶閘管式弧焊逆變器逆變主電路的基本形式 外特性控制原理和外特性控制原理和 焊接工藝參數(shù)調(diào)節(jié)焊接工藝參數(shù)調(diào)節(jié) v外特性形狀，是通過電流、電壓負反饋與電子控制電路的配合以改變頻率f來控制的。例如，從圖6-5中

15、的分流器RS取電流負反饋信號送到電子控制電路，于是隨著焊接電流的增大，使逆變器的工作頻率迅速降低，從而獲得恒流外特性。如果采用電壓負反饋方式，則可得到恒壓外特性。若按一定的比例取電流和電壓反饋信號，便可得到一系列一定斜率的下降外特性，其外特性形狀如圖6-3所示。 能力知識點能力知識點 3v晶閘管式弧焊逆變器是采用“定脈寬調(diào)頻率”的調(diào)節(jié)方法來調(diào)節(jié)焊接工藝參數(shù)的，即通過改變晶閘管的開關(guān)頻率（逆變器的工作頻率）來進行的。晶閘管的開關(guān)頻率越高，電弧電流（或電壓）越大。v這里應指出，逆變器的頻率有兩種參數(shù)。一種是由逆變器主電路的電感L和電容C決定的固有頻率f0，在忽略主電路電阻時，有： f0=1/2(L

16、C)1/2。vf0越大，則逆變器脈沖周期越小。另一種頻率參數(shù)f是人為調(diào)節(jié)的逆變器工作頻率，它由觸發(fā)脈沖的頻率決定。顯然， f0應大于f 。v電流的均勻調(diào)節(jié)是通過改變逆變器的工作頻率f來進行的。為了拓寬調(diào)節(jié)范圍，可輔以分檔粗調(diào)。例如在圖6-5中，由繼電器觸點K1、K2將電容C2、C3斷開，使電容容量減小，可使f0提高。這時可在高檔范圍內(nèi)改變f ，使對應的焊接工藝參數(shù)在大檔范圍均勻調(diào)節(jié)。當觸點K1 、 K2閉合時，電容容量增大，可使f0降低。這時可在低檔范圍內(nèi)改變f ，使對應的焊接工藝參數(shù)在小檔范圍均勻調(diào)節(jié)。v為了晶閘管的安全可靠工作，在空載狀態(tài)時，電子控制電路使逆變器的工作頻率f自動降至幾赫，這

17、樣，引弧時采用的是小電流（弱規(guī)范），以免在短路接觸引弧時出現(xiàn)過大的沖擊電流在焊接過程中，若短路時間超過1s或在產(chǎn)生斷弧時，工作頻率f也會自動降低。v為了在焊接過程中保持供給電弧的能量不變，采用電壓和電流反饋，通過自動改變開關(guān)頻率來達到電弧功率恒定。因而，在弧長變化時，控制電路可保證供給電弧的能量不變。 特點及典型產(chǎn)品介紹特點及典型產(chǎn)品介紹 v1晶閘管弧焊逆變器的特點晶閘管弧焊逆變器的特點v（1）工作可靠性較高v（2）逆變工作頻率較低v（3）驅(qū)動功率低，控制電路比較簡單 v（4）控制性能不夠理想v（5）晶閘管的價格相對比較低，有利于降低成本v（6）單管容量大，不必解決多管并聯(lián)的復雜技術(shù)問題能力知

18、識點能力知識點 4v2典型產(chǎn)品介紹典型產(chǎn)品介紹v（1）ZX7-315Z、ZX7-400Z系列晶閘管逆變弧焊電源 該系列逆變弧焊電源是我國原吉林工業(yè)大學電焊機研究所研制的專用集成電路控制的新型逆變弧焊電源。型號最后一個字母“Z”表示專用集成電路控制的含義。它主要用于焊條電弧焊及TIG焊。主要技術(shù)參數(shù)如表6-2。v表表6-2 ZX7-315Z、ZX7-400Z系列晶閘管逆變弧焊電源主要系列晶閘管逆變弧焊電源主要技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù)型 號 ZX7-315Z ZX7-400Z 電 源 3 380V 3 380V 額定輸入功率（kVA） 17.5 21 額定輸入電流（A） 26.6 32 額定輸出電流（A）

19、 315 400額定負載持續(xù)率（%） 60 60最高空載電壓（V） 80 80電流調(diào)節(jié)范圍（A） 40140,100320 40170,150400 效率（%） 83 83質(zhì)量（） 50 66外形尺寸（） 450350580 600360550 vZX7-400Z的外特性如圖6-8所示。電源前面板示意圖如圖6-9所示。 圖圖6-8 ZX7-400Z逆變弧焊逆變弧焊電源的外特性電源的外特性圖圖6-9 ZX7-400Z逆變弧焊電源前面板圖逆變弧焊電源前面板圖1-輸出接頭；輸出接頭；2-散熱窗；散熱窗；3-電流調(diào)節(jié)；電流調(diào)節(jié)；4-起弧電起弧電流調(diào)節(jié)；流調(diào)節(jié)；5-電流表；電流表；6-大小檔開關(guān)；大小檔

20、開關(guān)；7-電壓表；電壓表；8-指示燈；指示燈；9-機型及廠名；機型及廠名；10-遠控插座；遠控插座；11-焊焊條電弧焊條電弧焊/氬弧焊轉(zhuǎn)換；氬弧焊轉(zhuǎn)換；12-遠遠/近控轉(zhuǎn)換開關(guān)近控轉(zhuǎn)換開關(guān)v該弧焊電源實施焊條電弧焊時操作步驟如下： 1）停電檢查 2）通電空載檢查 3）焊接 vZX7-315Z、ZX7-400Z 系列晶閘管逆變弧焊電源保養(yǎng)、維修及注意事項： 1）設(shè)備安裝 2）使用操作 3）故障排除及維護 v（2）ZX7系列晶閘管逆變弧焊電源 該系列逆變弧焊電源是我國應用逆變焊接電源中最廣泛的一種電源，是采用快速晶閘管作功率開關(guān)器件的逆變器。v1） ZX7系列晶閘管逆變弧焊電源的主要特點 該弧焊逆

21、變器的主要特點是體積小、質(zhì)量輕，移動方便，且動態(tài)響應快，焊接性能好，特別是高效節(jié)能。是較理想的新一代換代產(chǎn)品。表6-3是弧焊逆變器與前幾代直流弧焊電源技術(shù)指標比較。v表表6-3 ZX7-400逆變弧焊電源與前幾代逆變弧焊電源與前幾代 直流弧焊電源技術(shù)指標比較直流弧焊電源技術(shù)指標比較 型號規(guī)格技術(shù)數(shù)據(jù) ZX7-400ZXG1-400ZX5-400ZXG-400-2ZXG7-400額定輸出電流（A） 400額定負載持續(xù)率（%） 60空載電壓（V） 609071.563807080輸入電壓（V） 3380效率（%） 5376.5748383cos 0.90.680.750.550.95質(zhì)量（） 37

22、023822031075v2）外特性 ZX7-400弧焊逆變器的外特性與ZX7-400Z的相似，如圖6-8所示。v3）操作使用方法 該電源的前面板如圖6-10所示。操作使用時，先不接電源對焊機進行全面檢查。前面板開關(guān)9板到“近”即為近距離電流調(diào)節(jié)，扳到“遠”即為遠距離電流調(diào)節(jié)。旋鈕5調(diào)節(jié)啟動電流大小。前面板下部的輸出端標“、”表示輸出極性的正、負，應按需要正確接入焊鉗及工件。停電檢查正常后方可進行通電空載檢查，焊機空載運行正常，既可進行施焊。 圖圖6-10 ZX7-400弧焊逆變器前面板圖弧焊逆變器前面板圖1、10-輸出電纜插座；輸出電纜插座；2-電壓表；電壓表；3-指示燈；指示燈；4-電流電

23、流表；表；5-引弧電流調(diào)節(jié)旋鈕；引弧電流調(diào)節(jié)旋鈕；6-遙控插座；遙控插座；7-電流分檔電流分檔開關(guān)；開關(guān)；8-輸出電流調(diào)節(jié)旋鈕；輸出電流調(diào)節(jié)旋鈕；9-近近/遠控選擇開關(guān)遠控選擇開關(guān)v4）維護與保養(yǎng) 焊機的檢修應由專業(yè)維修人員負責，由于機內(nèi)最高電壓達600V，為確保安全，嚴禁打開機殼，維修時應做好防止電擊等安全防護工作。v焊機在運行過程中出現(xiàn)下列情況屬正?，F(xiàn)象：開機后在空載情況下，焊接電源內(nèi)有“噠、噠”聲，同時電壓指針也有些擺動；焊接過程中焊接電源內(nèi)的中頻變壓器會發(fā)生一種頻嘯叫聲；高溫環(huán)境中長時間過載運行時機內(nèi)的熱敏繼電器會自動使焊機停止工作，此時焊機空載運行幾分鐘后焊機會自動恢復工作； 高溫環(huán)

24、境中長時間使用或過載運行也可能使后面板上的低壓斷路器動作而切斷焊機電源，此時應立即關(guān)掉配電板或配電柜上的電源開關(guān)，讓焊機停止工作幾分鐘后再開機，開機時應先合上焊機上的低壓斷路器，然后再用配電板或配電柜上的電源開關(guān)開機，開機后應讓焊機空載運行幾分鐘后再使用。v焊機出現(xiàn)故障需修理時應先檢查：三相電源的電壓是否在380V10%范圍內(nèi)有無缺相；焊機電源輸入電纜連線是否正確可靠；焊機地線連線是否可靠；焊機輸出電纜連線是否正確，接觸是否良好，焊接電纜導線截面積不應小于70mm2。 v焊機每年應由維修人員用壓縮空氣除塵一次，同時注意檢查機內(nèi)緊固件及接線有無松動，若有則應及時排除。除塵時應事先切斷焊機電源，并

25、且除塵時不要隨意亂動機內(nèi)接線和碰傷元器件。使用中注意經(jīng)常檢查焊接電纜快速插頭的接觸情況，至少每月應由操作者檢查一次。v弧焊逆變器出現(xiàn)故障的原因及排除方法見表6-4（見教材）。v（3）晶閘管TIG、MIG、MAG焊電源 晶閘管作為開關(guān)器件的逆變器，不僅可以用作焊條電弧焊電源，還可以用作TIG焊、 MIG焊、 MAG焊弧焊電源。v晶閘管逆變焊電源主要是要求具有恒流的外特性，因此只要將焊條電弧焊逆變電源的外拖特性部分去掉，就符合TIG焊的要求了。當然考慮TIG焊的特點，必須在焊條電弧焊電源的基礎(chǔ)上增加TIG焊的功能，故焊條電弧焊/ TIG焊兩用逆變弧焊電源的產(chǎn)品也到處可見。v晶閘管MIG/MAG焊電

26、源主電路也是以晶閘管焊條電弧焊電源為基礎(chǔ)的。這類焊接電源是自動送焊絲，并且是以自動或半自動的形式進行焊接，因此要求焊接電源引弧成功率高，電弧穩(wěn)定，飛濺小。成都電焊機研究所曾經(jīng)用恒壓、緩降和復合型三種外特性進行實驗，結(jié)果表明MIG/MAG焊時，引弧期采用平特性，以獲得較大的輸出電流，有利于提高引弧的成功率。焊接期間采用平特性有利于提高焊接電弧的穩(wěn)定性。在電流較大、電壓較小時采用緩降特性，有利于抑制短路電流峰值。因此采用復合型外特性效果最好。v（4）逆變式矩形波交流弧焊電源 基本原理方框圖如圖6-11所示 圖圖6-11 逆變式矩形波交流弧焊電源基本原理方框圖逆變式矩形波交流弧焊電源基本原理方框圖v

27、1）矩形波交流電流的獲得原理。 晶閘管逆變器把直流電轉(zhuǎn)換成矩形波交流電的原理，如圖6-12a）所示。 圖圖6-12 晶閘管矩形波弧焊逆變器原理晶閘管矩形波弧焊逆變器原理v當晶閘管VT1、VT3觸發(fā)導通而VT2、VT4關(guān)斷時，電流通路為：A(+)VT1電弧VT3 B(-)，從而電弧獲得正半波的電流。當VT2 、VT4觸發(fā)導通而VT1 、VT3關(guān)斷時，電流通路為： A(+)VT2電弧VT4 B(-)，從而電弧獲得負半波的電流。由此可見，只要控制VT1 、VT3和VT2 、VT4兩組晶閘管輪流導通，以切換電弧電流的方向，同時控制兩組晶閘管導通時間的長短和通電時間的比值，就可以得到頻率和正負半波通電時

28、間比例不同的矩形波交流電，如圖6-13所示。 圖圖6-13 不同正負半波通電時間比的波形示意圖不同正負半波通電時間比的波形示意圖a)50：50 b)70：30 c)30：70v2）外特性控制和焊接工藝參數(shù)調(diào)節(jié) 這種類型的弧焊電源，實質(zhì)上是由通用直流弧焊電源和矩形波交流發(fā)生器所組成的。其外特性形狀的控制和矩形波交流電幅值的調(diào)節(jié)，是通過直流弧焊電源來實現(xiàn)的。v直流弧焊電源可以采用磁飽和電抗器式硅弧焊整流器，也可以采用晶閘管式弧焊整流器。但從控制性能和弧焊性能來看，最好還是采用晶閘管式弧焊整流器，如圖6-11所示。由圖6-11可知，電源的外特性形狀是由晶閘管式弧焊整流器的閉環(huán)反饋電路和電子控制電路來

29、控制的。通過改變晶閘管的導通角調(diào)節(jié)直流電壓的幅值，即可調(diào)節(jié)由逆變器輸出的矩形波交流電幅值的大小。正負半波通電時間比和頻率，則是通過改變逆變器中晶閘管觸發(fā)脈沖的相位角來實現(xiàn)?！揪C合訓練】【綜合訓練】v一、填空題答案v1快速晶閘管（SCR）；2輸入整流器UR1 、輸出整流器UR2、晶閘管VT1、VT2、電容；3電流、電壓、電子控制；4 “定脈寬調(diào)頻率”、開關(guān)頻率（逆變器的工作頻率）。v二、簡答題答案（略）v三、實踐部分v在老師的指導下，熟悉晶閘管弧焊逆變器的結(jié)構(gòu)特點，學會該焊機的操作使用方法，掌握該弧焊逆變器出現(xiàn)故障的原因及如何排除所出現(xiàn)的各種故障。綜合知識模塊三綜合知識模塊三 晶體管式弧焊逆變器

30、晶體管式弧焊逆變器 v在逆變弧焊電源的發(fā)展史上，逆變器功率開關(guān)元件，由晶閘管發(fā)展到晶體管，后來又發(fā)展到MOSFET、IGBT。但至今晶體管逆變弧焊電源仍在不斷生產(chǎn)，特別是日本據(jù)調(diào)查仍占相當大的比例（38%）。這是因為它具有自關(guān)斷能力，并有開關(guān)時間短、飽和壓降低和安全工作區(qū)寬等優(yōu)點。近年來，由于晶體管實現(xiàn)高頻化、模塊化、廉價化，因此它在逆變弧焊電源中仍有一定的競爭力。目前，晶體管的容量已達到400A/1200V、1000A/400V，耗散功率已達3kW以上。 晶體管弧焊逆變器的結(jié)構(gòu)原理晶體管弧焊逆變器的結(jié)構(gòu)原理 v圖6-14是晶體管弧焊逆變器原理方框圖。 能力知識點能力知識點 1圖圖6-14 晶

31、體管弧焊逆變器原理方框圖晶體管弧焊逆變器原理方框圖v由圖6-14可以看出：晶體管弧焊逆變器的電路分為兩大部分：從電網(wǎng)將能量傳遞給負載的電路稱為主電路，包括輸入整流器（含濾波器）、逆變器、輸出整流器等；其余為控制電路，包括晶體管組驅(qū)動器、電子控制電路、反饋檢測電路（M）、給定電路（G）、比較電路、運算放大器（N）、穩(wěn)壓電源等。 工頻電網(wǎng)電壓直接經(jīng)輸入整流器（含濾波器），得到數(shù)百伏（301V、540V）左右的直流電壓。該直流電壓施加到晶體管逆變器上。 v高壓開關(guān)大功率晶體管由控制電路提供的矩形波電壓脈沖基里爾交替地通斷，將直流電壓變換成中頻（1520kHz）交變得矩形波脈沖電壓，中頻變壓器將數(shù)百伏

32、的高電壓降為焊接所需的數(shù)十伏電壓，然后由二次側(cè)開關(guān)整流二極管（快速二極管）進行整流（全波或半波），得到一倍或兩倍于一次側(cè)開關(guān)頻率的斷續(xù)矩形波，最后由輸出濾波器（電抗器和電容器）將其平滑成連續(xù)的低紋波直流電壓。v通常，在工頻電網(wǎng)輸入端還設(shè)有輸入電壓軟啟動裝置，以防止合閘浪涌電流。這種軟啟動裝置可以借助不同的電路環(huán)節(jié)來實現(xiàn)。例如，在輸入端串入限流電阻（在啟動之后將它端接）或晶閘管（在啟動過程中導通角逐漸增大）也可將輸入整流器改為晶閘管式整流器，并在啟動過程中讓其導通角逐漸增大，如此等等。 逆變主電路及逆變主電路及 控制驅(qū)動電路的形式控制驅(qū)動電路的形式 v1逆變主電路的形式v（1）單端通向開關(guān)電路

33、如圖6-15a）所示，這種電路不存在正負半波晶體管同時導通的問題，可用于焊接電流較小的場合。v（2）雙端通向開關(guān)電路 如圖6-15b）所示，可用于焊接電流較大的場合。v（3）串聯(lián)半橋式電路 如圖6-15c）所示，可用于中等焊接電流的場合。能力知識點能力知識點 2v（4）并聯(lián)式（推挽式）電路 如圖6-15d）所示，可用于焊接電流較大的場合。v（5）串聯(lián)全橋式電路 如圖6-15e）所示，可用于焊接電流較大的場合。圖圖6-15 晶體管式弧焊逆變器的逆變主電路晶體管式弧焊逆變器的逆變主電路基本形式基本形式圖圖6-15 晶體管式弧焊逆變器的逆變主電路基本形式晶體管式弧焊逆變器的逆變主電路基本形式v2驅(qū)動

34、控制電路的形式驅(qū)動控制電路的形式v（1）驅(qū)動電路的主要形式 晶體管屬于電流控制型，并且由于大功率開關(guān)晶體管的電流放大倍數(shù)較小，所以需要驅(qū)動器，目的是獲得較大的控制電流和功率。v功率開關(guān)晶體管的基極驅(qū)動電路可分為直接驅(qū)動和隔離驅(qū)動兩種方式。直接驅(qū)動方式是指驅(qū)動電路與主電路之間直接連接，其驅(qū)動方式的三種基本電路如圖6-16所示。6-16 a）為簡單基極驅(qū)動電路；6-16b）為雙基極推拉式基極驅(qū)動電路；6-16c）為抗飽和式雙基極推拉式基極驅(qū)動電路。后兩種電路都是改進形式，目的是為了獲得近于理想的基極驅(qū)動電流波形。v在很多場合，主回路與控制回路間必須進行電的隔離，為此必須采用基極隔離驅(qū)動電路常用的有

35、電磁隔離和光電隔離兩種。圖6-17a）為脈沖變壓器作電磁隔離的簡單電路；圖6-17b）為采用光電耦合器的光電隔離基極驅(qū)動電路。圖圖6-17 基極隔離驅(qū)動電路基極隔離驅(qū)動電路v（2）控制電路的主要形式 為了實現(xiàn)弧焊逆變器的外特性、調(diào)節(jié)性能、動特性及輸出波形的控制與調(diào)節(jié)，晶體管式弧焊逆變器采用“定頻調(diào)脈寬”的調(diào)制方式。它的電路基本結(jié)構(gòu)形式如圖6-18所示圖圖6-18 “定頻調(diào)脈寬定頻調(diào)脈寬”調(diào)制方式控制電路原理圖調(diào)制方式控制電路原理圖v控制電路提供的矩形波脈沖電壓經(jīng)驅(qū)動電路對其進行電流放大，確保高壓開關(guān)大功率器件具有足夠大的基極電流，實現(xiàn)其飽和導通，降低管壓降。矩形波脈沖電壓由時鐘振蕩電路，或恒脈

36、寬發(fā)生器提供。借助反饋檢測電路、給定電路、比較電路、放大電路等，實現(xiàn)對晶體管弧焊逆變器的閉環(huán)控制，獲得所需的外特性和工藝參數(shù)調(diào)節(jié)。v1特點特點v與晶閘管式弧焊逆變器相比，具有以下特點：v（1）逆變器的工作頻率較高 v（2）采用 “定頻率調(diào)脈寬”的方式調(diào)節(jié)焊接工藝參數(shù)和外特性 可以無級調(diào)節(jié)焊接工藝參數(shù)。v（3）控制性能較好 不存在通易關(guān)難的問題。v（4）成本較高v晶體管式弧焊逆變器存在明顯的缺點：一是晶體管存在二次擊穿問題，二是控制驅(qū)動功率較大，需要設(shè)驅(qū)動電路。 晶體管弧焊逆變器的晶體管弧焊逆變器的 特點及產(chǎn)品介紹特點及產(chǎn)品介紹 能力知識點能力知識點 3v2產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹v目前，國內(nèi)外已生產(chǎn)出

37、多種型號的晶體管式弧焊逆變器，它們主要用在MIG/MAG焊、TIG焊、等離子弧焊與切割、焊條電弧焊以及用作弧焊機器人的弧焊電源有一部分已實現(xiàn)智能控制。vZS7-250是我國湖北宜昌核工業(yè)第二建設(shè)公司弧焊機廠生產(chǎn)的，它主要適用于焊條電弧焊。v US220AT是美國生產(chǎn)的一種輕便型晶體管式弧焊逆變器，它的特點是輸入電壓為單相220V交流，適用面廣，既可以作為焊條電弧焊電源，也可以作為TIG焊電源。vEUROTRANS-500是德國生產(chǎn)的較低水平智能控制型晶體管式弧焊逆變器，它具有多種外特性和多種電流形式輸出，其最大的特點是用已儲存的焊接參數(shù)和資料進行焊接。主要焊接參數(shù)有脈沖幅值、脈沖寬度、脈沖頻率

38、，基本電流和送絲速度等。根據(jù)不同的工作條件和要求，通過反復試驗確定上述五個焊接參數(shù)的最佳配合，編成程序、分別把它們存入五個存儲器中，焊接時只需把焊接方法旋紐、焊絲直徑旋鈕和焊接材料、保護氣體種類的旋鈕置于所需的位置，就可將最佳配合的五個焊接參數(shù)調(diào)出來使用，從而獲得飛濺極小、成型美觀和變形小的優(yōu)質(zhì)焊縫。因而，這種弧焊逆變器可用于機器人焊接。vYM-350HF是日本生產(chǎn)的晶體管式弧焊逆變器，它用于半自動CO2/MAG焊和CO2電弧點焊，配以弧焊機器人可進行高速焊，該焊機采用脈寬調(diào)制，通過控制可大范圍調(diào)節(jié)焊接參數(shù)和特性，具有一元化調(diào)節(jié)、旁路引弧、氣體流量控制、飛濺控制、焊絲端部去球控制等功能。它的工

39、藝性能好，運行可靠，配有不同功能的遙控盒?！揪C合訓練】【綜合訓練】v一、填空題答案 1全控、1520；2電子控制電路、給定電路（G）、運算放大器（N）、穩(wěn)壓；3直接、隔離；4輕便、智能控制、弧焊機器人。v二、判斷題答案 1（）；2（）；3（）；4（）v三、簡答題答案（略）綜合知識模塊四綜合知識模塊四 場效應管式弧焊逆變器場效應管式弧焊逆變器 v晶體管式弧焊逆變器與晶閘管式弧焊逆變器相比，雖然提高了逆變頻率（20kHz），有利于提高效率，減小電源的體積和質(zhì)量，但它的過載能力差，熱穩(wěn)定性不理想，存在二次擊穿和需要較大的電流驅(qū)動（電流控制型）。因此，隨后研制出性能更為理想的大功率場效應管（MOSFE

40、T），通常以VF表示。它屬于電壓控制型，只需要極微小的電流就能實現(xiàn)開關(guān)控制，而且開關(guān)速度更快，無二次擊穿。 主要組成和基本工作原理主要組成和基本工作原理 v場效應管式弧焊逆變器原理方框圖如圖6-19所示。 能力知識點能力知識點 1圖圖6-19 場效應管式弧焊逆變器的主要組成和原理框圖場效應管式弧焊逆變器的主要組成和原理框圖v由圖6-19可見，和晶體管式（圖6-14）相比較，其不同點表現(xiàn)為場效應管式一般采用逆變頻率為4050Hz；主電路采用大功率場效應管組，取代功率開關(guān)晶體管；晶體管式屬電流控制型，而場效應管式屬電壓控制型；晶體管式需要較大的驅(qū)動功率，而場效應管式只需要極小的驅(qū)動功率。其相同點表

41、現(xiàn)為，外特性的獲得與控制，均借助于脈寬的變化來實現(xiàn)，即同采用“定頻率調(diào)脈寬”的調(diào)節(jié)方式。另外，輸入整流濾波電路、逆變主電路、輸出濾波器、帶反饋的閉環(huán)控制電路及其原理，都是基本相同的。 逆變主電路逆變主電路 v場效應管式弧焊逆變器的逆變主電路常采用單端正激式、半橋式、全橋式和雙重正激單端式。下面以雙重正激單端式為例進行介紹，如圖6-20所示：能力知識點能力知識點 2圖圖6-20 場效應管式雙重正激單端逆變主電路場效應管式雙重正激單端逆變主電路v由圖6-20可見，它是由兩個獨立的單端正激逆變主電路所組成，即由VF1、VF2、VD1、VD2和T1組成一個單端正激逆變主電路，由VF3 、 VF4 、

42、VD3 、 VD4和T2組成另一個單端正激逆變主電路， VD6、 VD7分別為它們的一次側(cè)輸出整流快速二極管， VD5為共用的續(xù)流快速二極管。 特點及典型產(chǎn)品介紹特點及典型產(chǎn)品介紹 v1特點特點v（1）控制功率極小 v（2）工作頻率高 v（3）多管并聯(lián)工作相對較易實現(xiàn)v（4）過載能力強，熱穩(wěn)定性能好v（5）管子容量較小，成本較高?？奢敵鲋绷?、脈沖、矩形波交流焊接電流，不僅可以應用于焊條電弧焊、鎢極氬弧焊、熔化極氣體保護焊、等離子弧焊和切割，還可以用于半自動焊，自動焊、機器人焊接等。能力知識點能力知識點 3v2典型產(chǎn)品介紹典型產(chǎn)品介紹v下面以WSM-100為例，其工作原理如圖6-21所示： 圖圖

43、6-21 WSM-100高頻脈沖弧焊逆變器原理圖高頻脈沖弧焊逆變器原理圖vWSM-100是高頻脈沖弧焊逆變器，其逆變器工作頻率為66140kHz。采用高頻脈沖可以提高焊接電弧的挺度，從而可提高焊接薄板的效率和質(zhì)量。如圖6-21所示，它采用了定頻率調(diào)脈沖寬度的控制方法?？蛰d時，輸出的控制脈沖寬度很小，因而輸出的空載電壓也很低。引弧后，在電流正反饋環(huán)節(jié)的作用下使輸出的控制脈沖寬度逐步增加，輸出端電壓隨之逐步升高，焊接電流不再逐步增長，這一正反饋過程由低壓引弧電路完成。當焊接電流達到外特性控制電路所設(shè)定的電流值時，電流負反饋電路進入工作狀態(tài)，電流不再增加而保持恒定。低壓引弧電路自動退出工作狀態(tài)。電流

44、的恒定是通過調(diào)節(jié)脈沖寬度來實現(xiàn)的，即通過“定頻調(diào)脈寬”控制方式，調(diào)節(jié)主變壓器輸出電壓來實現(xiàn)電流的恒定。vWSM-100高頻脈沖TIG弧焊逆變器的主要技術(shù)參數(shù)：v網(wǎng)路電壓：單相，220Vv空載電壓：12Vv電弧電壓：20V（工作電壓最大可達40V）v焊接電流： 100Av頻率調(diào)節(jié)范圍：66140kHzv外特性：垂直陡降v質(zhì)量：8v外形尺寸：320260 130 【綜合訓練】【綜合訓練】v一、填空題答案v1電壓、電流；v2正激式、半橋式、全橋式。v二、簡答答案（略）v1試述場效應管弧焊逆變器的特點？v2場效應管弧焊逆變器與晶閘管弧焊逆變器有什么異同點？綜合知識模塊五綜合知識模塊五 IGBT式弧焊逆

45、變器式弧焊逆變器 v場效應管取代晶體管作為弧焊逆變器的電子功率開關(guān)，雖然具有控制功率極小、開關(guān)速度快、無二次擊穿、逆變頻率高等優(yōu)點。但存在通道電阻大、耐壓低、額定工作電流小、需多管并聯(lián)、生產(chǎn)調(diào)試較麻煩等。為了解決這些問題，研制和生產(chǎn)了IGBT功率開關(guān)管，該管容量大，生產(chǎn)調(diào)試方便，因而很快得到了推廣和應用。然而IGBT式弧焊逆變器的逆變頻率沒有MOSFET式弧焊逆變器高，所以IGBT式和MOSFET式弧焊逆變器各有特色，成為目前并舉發(fā)展和大面積推廣應用的新型弧焊電源。特別是IGBT式弧焊逆變器從較小的功率一直到很大的功率，如1000A以上，故其推廣面更寬，推廣速度更快。 主要組成和基本工作原理主

46、要組成和基本工作原理 vIGBT式弧焊逆變器的主要組成和基本原理見圖6-22所示。與場效應管式、晶體管式弧焊逆變器相比較基本相似，其不同點主要表現(xiàn)為： IGBT管代替場效應管或晶體管；逆變頻率（2025kHz），比場效應管（40kHz以上）?。?IGBT管采用電壓控制，單管容量足夠，不必多管并聯(lián)工作。能力知識點能力知識點 1 分類、應用及典型產(chǎn)品介紹分類、應用及典型產(chǎn)品介紹 v1分類及應用分類及應用 IGBT式弧焊逆變器可按外特性分類、也可按輸出直流、脈沖和矩形波交流分成相應的類型，這兩類弧焊逆變器具有普遍推廣的意義，不僅可用于量大面廣的焊條電弧焊、鎢極氬弧焊、熔化極氣體保護焊、等離子弧焊與切

47、割，還可用于1250A2000A的大功率單/雙絲埋弧自動焊、碳弧氣刨以及機器人弧焊、雙絲MIG/MAG/脈沖焊、三絲埋弧焊等。能力知識點能力知識點 2v2典型產(chǎn)品介紹典型產(chǎn)品介紹v（1）MZ-1250型IGBT逆變式弧焊電源 該弧焊電源為埋弧焊電源。其主要技術(shù)指標為：網(wǎng)路380V、三相、50/60Hz；額定焊接電流1250A；額定電弧電壓44V；空載電壓83V；額定負載持續(xù)率60%；額定輸出功率55kW；效率86.5%（最大效率90%）；功率因數(shù)0.93（最高0.96）；埋弧焊逆變器（電源）質(zhì)量128；埋弧焊逆變器外形尺寸380680880。v（2）高頻脈沖焊式弧焊逆變器 其主要技術(shù)指標為：網(wǎng)

48、路380V、三相、50/60Hz；額定輸入電流62A；額定輸入容量32kVA；空載電壓80V；額定焊接電流630A；焊接電流調(diào)節(jié)范圍30630 A；額定輸出功率27.7kW；效率86%；逆變頻率20kHz ；質(zhì)量47。綜合知識模塊六綜合知識模塊六 軟開關(guān)型弧焊逆變器簡介軟開關(guān)型弧焊逆變器簡介 v弧焊電源的功率器件以模擬式或開關(guān)式進行工作和控制，在開關(guān)式弧焊電源中有硬開關(guān)和軟開關(guān)之分。上面所介紹的都是硬開關(guān)型弧焊電源，其功率器件工作在被強迫關(guān)斷或強迫導通狀態(tài)下，由于電路存在寄生電容和寄生電感，功率開關(guān)器件的導通和關(guān)斷又是在工作電流和電壓不為零、甚至較大值的狀態(tài)下，所以開關(guān)損耗大，并隨著頻率的增加

49、成正比的增加。這一損耗不僅大大降低了電路的效率，而且可能使電路不能正常工作。而軟開關(guān)型采用的是諧振變流技術(shù)，其特點是功率器件在零電壓或零電流條件下自然開通和關(guān)斷。從本質(zhì)上克服了硬開關(guān)型弧焊電源存在的缺點，解決了功率開關(guān)損耗過大的問題。因而軟開關(guān)技術(shù)尤其在弧焊逆變器中應用越來越廣泛，從而使弧焊電源的水平又上了一個新臺階。 軟開關(guān)型逆變主電路軟開關(guān)型逆變主電路 基本形式及其工作原理基本形式及其工作原理 v目前常見的軟開關(guān)型逆變主電路基本形式有：v（1）零電流開關(guān)諧振逆變主電路；v（2）零電壓開關(guān)諧振逆變主電路；v（3）多諧振逆變主電路；v（4）串聯(lián)諧振逆變主電路；v（5）并聯(lián)諧振逆變主電路；v（6

50、）直流母線諧振逆變主電路；v（7）移相控制諧振逆變主電路；能力知識點能力知識點 1v下面以零電流開關(guān)諧振逆變主電路（圖6-23）為例，介紹其工作原理：零電流開關(guān)是指通過輔助的LC諧振元件，整形功率器件上的電流波形，使得功率器件在零電流條件下自然關(guān)斷，實現(xiàn)器件的自然換流。零電流技術(shù)的優(yōu)點在于降低了器件的關(guān)斷損耗，對具有少流子導電的功率器件如等效果很好。 圖圖6-23 零電流開關(guān)諧振逆變主電路零電流開關(guān)諧振逆變主電路v零電流開關(guān)諧振逆變主電路的缺點是由于流過有源開關(guān)內(nèi)的電流是正弦波，導致有較高的電流有效值和電流峰值，以及諧振電路的環(huán)流也產(chǎn)生了附加的導電損耗。在開通時，斷態(tài)時存在于器件輸出電容的能量

51、在器件內(nèi)部損耗掉，影響了高頻工作時的效率。大電壓開通時的經(jīng)密勒電容與門極電容耦合，引起對門極電路的干擾。 軟開關(guān)型弧焊逆變器軟開關(guān)型弧焊逆變器 的應用及產(chǎn)品的應用及產(chǎn)品v以WSME-500多用氣體保護焊機為例進行簡介。v1主要特點主要特點v（1）以IGBT高頻軟開關(guān)型弧焊逆變器作為弧焊電源，其效率高、體積小、質(zhì)量輕。v（2）采用“AC-DC-AC-DC和AC-DC-AC-DC-AC”兩種逆變體制，根據(jù)需要進行切換，實現(xiàn)直流、直流脈沖、交流矩形波氬弧焊等。v（3）控制調(diào)節(jié)性能好，具有多種外特性，一機多用，使用方便。v（4）采用無源功率因數(shù)校正，功率因數(shù)高。v（5）引弧容易，電弧穩(wěn)定，焊接質(zhì)量好。

52、能力知識點能力知識點 2v2主要技術(shù)指標主要技術(shù)指標 網(wǎng)路380V、三相；額定輸入電流31A；額定輸入容量21kVA；焊接電流調(diào)節(jié)范圍40500A；額定負載持續(xù)率為60%；脈沖周期015s；脈沖寬度調(diào)節(jié)范圍10%90%；電流上升時間0.115s；電流下降時間0.115s；額定效率77%；功率因數(shù)0.95；質(zhì)量98。v3應用應用 從焊接方法來說，可用于直流氬弧焊、直流脈沖氬弧焊、交流矩形波氬弧焊和交流脈沖氬弧焊等；從材料角度來說，可用于碳鋼、低合金鋼、銅、鋁、鈦及其合金等各種材料進行焊接。u本單元小結(jié)本單元小結(jié)v1直流-交流之間的變換稱為逆變，實現(xiàn)這種變換的裝置稱為逆變器。為焊接電弧提供電能，并

53、具有弧焊方法所要求性能的逆變器，即為弧焊逆變器。v2弧焊逆變器由主電路、電子控制系統(tǒng)、反饋給定系統(tǒng)組成。u 主電路由供電系統(tǒng)、電子功率系統(tǒng)和焊接電弧等組成。供電系統(tǒng)是將工頻交流電經(jīng)整流器變換為直流電供給電子功率系統(tǒng)（逆變器）；電子功率系統(tǒng)起著開關(guān)、變換電參數(shù)的作用，并以低電壓大電流向焊接電弧提供所需的電氣性能和工藝參數(shù)。v電子控制系統(tǒng)對電子功率系統(tǒng)提供足夠大的、按電弧所需變化規(guī)律的開關(guān)脈沖信號，驅(qū)動逆變主電路的工作。確切地說，它用于產(chǎn)生焊接電弧所需的外特性和動特性。v反饋給定系統(tǒng)由檢測電路、給定電路、比較放大電路等組成。檢測電路主要用于提取電弧電壓和電流的反饋信號；給定電路用于提供給定信號，決定對電弧提供焊接工藝參數(shù)的大??；比較放大電路用于把反饋信號與給定信號進行比較后進行放大，與電子控制系統(tǒng)一起，實現(xiàn)對弧焊逆變器的閉環(huán)控制，并使它獲得所需的外特性和動特性。v3弧焊逆變器主電路的基本工作原理，可以歸納為：工頻交流（AC）直流（DC）高、中頻交流（AC）降壓交流（AC）并再次變成直流（DC），必要時再把直流變成