弧焊电源课件第6章弧焊逆变器.ppt

第六章弧焊逆变器6.1弧焊逆变器概述
6.2晶闸管式弧焊逆变器
6.3不同弧焊逆变器比较6.1弧焊逆变器概述6.1.1弧焊逆变器的主要组成及其作用
6.1.2弧焊逆变器的基本原理
6.1.3弧焊逆变器的输出电气特性
6.1.4弧焊逆变器主电路基本形式
6.1.5弧焊逆变器控制、驱动电路
6.1.6弧焊逆变器的特点、分类和应用逆变主电路由供电系统，电子功率系统和焊接电弧组成；6.1.2弧焊逆变器的基本原理弧焊逆变器的变流过程可以简单叙述为6.1.3弧焊逆变器的输出电气特性1、弧焊逆变器的外特性图6-3弧焊逆变器的外特性给定电压Ugu值的大小，决定了输出端电弧电压Uf的大小。如Ugu1＜Ugu2，外特性曲线由1上移到曲线2，稳定工作点由A1移至A2点。3、弧焊逆变器的动特性4、外特性、调节特性和输出脉冲的控制方式6.1.4弧焊逆变器主电路基本形式图6-6逆变主电路常用的基本形式功率开关管V1、V2同时按中频周期性通断，把输入的直流电逆变成断续的中频电流，经中频变压器T降压、快速二极管VD1整流、电感L滤波，向电弧输出直流电。半桥式逆变主电路由对边桥臂的两对功率开关管V1、V4和V2、V3按中频周期性轮流通断，其余工作情况与半桥式相同。并联式逆变主电路6.1.5弧焊逆变器控制、驱动电路6.1.6弧焊逆变器的特点、分类和应用弧焊逆变器从不同的角度可以有不同的分类：
（1）按不同的大功率开关器件分类，常用的有：弧焊逆变器的应用6.2晶闸管式弧焊逆变器6.2.1主要组成与基本原理6.2.2逆变主电路的形式与基本原理逆变主电路的基本形式
逆变主电路的换流原理
串联式逆变主电路
并联(全桥)式逆变主电路
逆变主电路的工作原理1逆变主电路的基本形式图6-9强迫换流电路和串联式逆变主电路原理图
a)强迫换流电路b)串联式逆变主电路4并联(全桥)式逆变主电路并联式逆变主电路
工作过程示意图5.逆变主电路的工作原理图6-16晶闸管逆变器波形图为了实现弧焊逆变器的外特性、调节性能、动特性及波形的控制和调节，通常采用时间比例控制技术中定频调宽调制(PWM)、定脉宽调脉频调制(PFM)及两者混合调制等三种调制方式。晶闸管式弧焊逆变器采用定脉宽脉频调制控制(PFM)方式。6.2.3触发控制电路主要形式与工作原理1外特性的获得方法2调节特性的获得方法3直流脉冲和矩形波交流输出的获得方法2)矩形波交流波输出的获得方法矩形波交流的获得原理
逆变器式矩形波交流弧焊电源主电路由变压器、晶闸管整流器、晶闸管逆变器等组成。工频正弦波交流电压经主变压器降压和晶闸管整流的整流，成为几十伏的直流电压，再通过晶闸管逆变器的开关转换，成为矩形波交流电流。实质上它是通过“AC—DC—AC—DC—AC”的逆变体制来获得矩形波交流电流输出的。
外特性控制和规范调节
这种类型的矩形波交流弧焊电源，实质上是由通用弧焊电源（含弧焊逆变器）与矩形波交流发生器(即晶闸管逆变器)所组成。其外特性形状的控制和矩形波交流电流幅值的调节，是通过直流弧焊电源来实现的．6.2.5特点和应用（典型产品）6.3不同类型的弧焊逆变器的比较晶闸管（SCR）电子开关器件三极晶体管（GiantTransistor）电子开关器件场效应管（PowerMOSFET）电子开关器件缘栅极双极型晶体管是一种复合器件，其输入控制部分为场效应管，输出级为双级结型三极晶体管，因此兼有MOSFET和晶体管的优点。
（1）高输入阻抗，电压控制，驱动功率小；
（2）开关速度快，工作频率可达到10~40kHz；
（3）饱和压降低，电压、电流容量较大，安全工作区域宽。一般弧焊整流器中的主变压器，其质量和材料要占整机的3/4左右。根据变压器的输入电压计算公式：