IGBT逆变焊机与其他类焊机的区别

IGBT焊机逆变与整流是两个相反的概念，整流是把交流电变换为直流电的过程，而逆变则使把直流电改变为交流电的过程，采用逆变技术的弧焊电源称为逆变焊机。逆变过程需要大功率电子开关器件，采用绝缘栅双极晶体管IGBT作为开关器件的的逆变焊机成为IGBT逆变焊机。逆变焊机的工作过程如下：将三相或单相工频交流电整流，经滤波后得到一个较平滑的直流电，由IGBT组成的逆变电路将该直流电变为几十KHZ的交流电，经主变压器降压后，再经整流滤波获得平稳的直流输出焊接电流。由于逆变工作频率很高，所以主变压器的铁心截面积和线圈匝数大大减少，因此，逆变焊机可以在很大程度上节省金属材料，减少外形尺寸及重量，大大减少电能损耗，更重要的是，逆变焊机能够在微妙级的时间内对输出电流进行调整，所以就能实现焊接过程所要求的理想控制过程，获得满意的焊接效果。IGBT逆变焊机与其他类焊机的区别 一、与可控硅整流焊机的区别 1、可控硅整流焊机是将50HZ的交流电整流成直流电输出，通过改变可控硅的导通角来改变输出大小，输出波形不平滑，所以焊接效果不好，引弧及其他一些控制功能差。 IGBT焊机是将交流电整流后，经过IGBT逆变，再经中频变压器降压，经过二次整流后输出，输出波形好，通过脉宽调制控制IGBT逆变器的导通时间改变输出的大小。引弧及推力电流易于控制。 2、可控硅整流焊机体积大，较为笨重，不便于搬运和移动，而IGBT焊机由于逆变频率高达20-30KHZ，所以变压器体积小，重量轻，易于搬运。 3、逆变焊机比整流焊机省电约30%左右。 4、IGBT逆变焊机控制及主电路较为简单。加之北京时代焊机采用软开关的逆变技术，所以可靠性高，故障点少，易于维修。 二、与SCR逆变焊机的区别 1、可控硅是电流型控制元件，控制较复杂，也是半控元件，一般采用调频方式来控制；IGBT是电压型控制元件，易于控制，一般采用脉宽调制。 2、逆变频率不同：由于SCR的开关时间较长，所以频率不能太高，一般在3-5KHZ左右，而IGBT器件的开关频率较高。IGBT模块可达30KHZ左右，IGBT单管开关频率更高，达50KHZ以上。 3、由于频率提高，焊机的输出特性及波形更易于控制，可以得到更好输出特性，同时变压器的体积也比SCR焊机小，减轻了焊机重量，更易于搬运。 4、 逆变焊机比普通可控硅整流焊机，焊机省电30%左右。 5、由于IGBT焊机控制及主电路较SCR焊机简单，我公司又采用软开关逆变技术，所以产品可靠性高，故障点较少，易于维修。 6、一般的可控硅逆变焊机，采用的是半桥式逆变技术，IGBT焊机采用的全桥逆变， 北京时代焊机采用了自主研发的带有软开关的逆变技术，使IGBT的寿命得到显著延长。 7、IGBT控制技术已经非常成熟，是新一代逆变器的主流器件 逆变直流电阻点焊机的技术优势 与其它类型点焊机的比较 一、 与工频交流点焊机比较 1、 焊接质量 工频交流焊机的调节周期较长，对50Hz的电网，焊接时间调节分辨率为20ms。逆变直流点焊机时间调节分辨率可达0.25ms（4kHz逆变频率），控制精度高。逆变焊机的反馈控制的响应速度明显加快，输出稳定性好。 工频交流焊机由于电流过零的影响，热效率低，用晶闸管调节电流，当电流百分比偏小时，过零时间长，影响更大；逆变直流点焊机输出电流为脉动直流，在回路电感的作用下为连续直流输出，热效率高，焊接热输入稳定。 2、 焊接速度 工频交流焊机由于电流过零的影响，加热时间相对较长。逆变电阻点焊机为直流输出，加热集中，焊接时间缩短。 3、 节能效果 工频交流点焊机工作在50Hz，变压器损耗大，焊机功率因素低，回路损耗大。逆变焊机变压器工作在较高的频率（14kHz），损耗很小，直流输出改善功率因素，节能效果明显。 4、 设备体积与重量 工频交流焊机的变压器铁心较大，同样功率条件下设备较笨重。逆变直流电阻点焊机变压器大大减小，设备较轻巧。 二、 与电容贮能点焊机比较 1、 焊接质量 电容贮能焊机将电容中储存的能量一次性释放给焊接回路，输出能量调节靠控制电容的充电能量完成，通常有调节充电电压和电容容量两种方法，输出电流为脉冲电流，时间不能通过电子控制来调节。逆变直流焊机为较平稳的直流，电流通过逆变脉宽调节，时间通过逆变周期数调节，焊接能量可由电流和时间精确控制。 2、 焊接速度 电容贮能焊机需要合理的电容充电过程（否则电容易损坏），降低了生产速度。逆变电阻点焊机没有这一过程，焊接速度高。 3、 节能效果 电容贮能焊机的变压器实际工作在更低的频率，为防止饱和，变压器铁心更大，损耗加大；电容充电回路也增加损耗。逆变焊机变压器工作在较高的频率（1-4kHz），损耗很小，直流输出改善功率因素，节能效果明显。 4、 设备体积与重量 电容贮能焊机的变压器铁心大，储能电容也占据相当的空间，设备笨重。逆变直流电阻点焊机变压器小、没有庞大的电容器组，设备较轻巧。 三、 与次级整流点焊机比较 1、 焊接质量 次级整流焊机也是直流输出，工艺性方面有直流的优势；从控制的角度，它仍然是基于工频频率的控制，时间调节分辨率仍为20ms，当焊机为三相输入时，反馈控制响应速度可以比单相工频交流稍高，但仍有限。相比较，逆变直流焊机的控制精确性有明显的优势，焊接质量更稳定。 2、 焊接速度 两种焊机焊接速度相当，但次级整流焊机时间参数调节分辨率较低。 3、 节能效果 次级整流焊机变压器与工频交流相当，变压器损耗也相同。逆变直流焊机变压器损耗小得多，节能效果相对较明显。 4、 设备体积与重量 次级整流焊机变压器与工频交流相当，次级整流使设备有所加重，相同功率的逆变直流焊机轻得多。 四、 与中频交流点焊机比较 1、 焊接质量 中频交流点焊机是将工频(50Hz)交流变换为中频(数百Hz)交流输出，时间分辨率比工频提高，控制精度提高，但由于输出回路电感的影响，频率受到限制；逆变直流点焊机的逆变频率较高，控制精度更高。中频交流点焊机输出电流受次级输出回路变化影响大，逆变直流电阻点焊机不受影响。中频交流点焊机热效率较低，逆变直流电阻点焊机热效率高。中频交流点焊机输出功率较小（受频率限制），逆变直流点焊机输出功率可以很大。综合比较，逆变直流焊机的控制精确性和焊接工艺性仍然有优势，焊接质量更好。 2、 焊接速度 两种焊机焊接速度接近，但由于热效率的不同，逆变直流电阻点焊机要快些。在焊接电流要求较大的场合，首推逆变直流电阻点焊机。 3、 节能效果 中频交流点焊机变压器损耗较工频交流点焊机大大降低，接近逆变直流，没有次级整流损耗，但回路电感的无功损耗很大，不适合于回路大的场合。 4、 设备体积与重量 中频交流点焊机的体积与重量比逆变直流电阻点焊机小，成本较低。我们应该选择时代逆变焊机还是可控硅焊机？焊机采用逆变技术，已经是很成熟的一种技术，在中国得到了很快的发展和普及。那么逆变焊机和可控硅焊机有什么区别或者优势呢？1）交流电源由于面对市场残酷的价格竞争，无奈的选择的降低产品成本，市场上的产品中已经没有铜芯，均采用“铜包铝”产品替代“铜芯”，混淆真伪，降低成本；或者销售纯铝芯产品抢占市场份额。欺骗用户的最终结果时丧失原有的客户资源。而济南华奥电焊机有限公司的逆变产品却采用“微晶磁芯”为主变，使用全桥双IGBT脉冲移相这样的高新技术生产的绝缘栅双极晶体管式逆变电焊机在市场上赢得了客户的信赖，这不是因为价格低廉，而是因为技术先进且成熟，是因为质量可靠且稳定，所以赢得了客户的尊重。2） 因为买东西首先要考虑的是性能价格比。逆变焊机的性能价格比比普通焊机的性能价格比高多了。并且逆变焊机所具有的性能对我们来说是非常实用的。比如节能，逆变焊机比普通焊机节能40%以上，算笔帐，一台ZX7-315型逆变焊机输入电流是15A，相当于5.7KW.每年使用240天,年用电8208度,电费按每度0.6元计算,共需电费4924元.而普通焊机的效率一般为50%,逆变焊机的效率可达85%,如一台普通焊机要想与ZX-315逆变焊机一样的功能,其功率必须为13.42KW以上.同样每天使用6小时,年使用240天,年用电19324度,电费按每度0.6元计算,共需电费11594元,比逆变焊机多用电费6670元,如果使用大功率的焊机，如：NBC-500型气体保护焊，则效率上就是1：6，定会取代手工焊接，节电，节约人员，更是不得了。可见逆变焊机使用一年,就可节约一台或二台的焊机款。更何况10台焊机得年节约电费可是不小得数字了!并且逆变焊机的其它优点如过流保护,焊机不易损坏,减少维修时间,使用年限延长,这又节约了资金。又如焊接质量高,这更是无法用金钱来计算的,只有高质量的产品才能在激烈的竟争中取胜。3) 与交流电源相比，直流电源能提供稳定的电弧和平稳的熔滴过渡。旦电弧被引燃，直流电弧能保持连续燃烧；而采用交流电源焊接时，由于电流和电压方向的改变，并且每秒钟电弧要熄灭和重新引燃120次，电弧不能连续稳定燃烧。在焊接电流较低的情况下，直流电弧对熔化的焊缝金属有很好的润湿作用，并且能规范焊道尺寸，所以非常适合于焊接薄件。直流电源比交流电源更适合于仰焊和立焊，因为直流电弧比较短。4) 但有时直流电源的电弧偏吹是一个突出问题，解决的办法是变换为交流电源。对于为交流电源或直流电源焊接而设计的交、直流两用焊条，绝大多数在直流电源条件下的焊接应用效果更好。手工电弧焊中，交流电焊机及其一些附加装置价格低廉，能尽可能避免电弧吹力的有害作用。但除了设备成本较低外，采用交流电源焊接时的效果不如直流电源.5) 具有陡降特性的弧焊电源（CC）最适合于手工电弧焊。与电流变化相对应的电压变化表明，随着电弧长度的增加，电流逐渐减小。这种特性即使焊工控制了熔池的尺寸，也限制了电弧电流的最大值。当焊工沿着焊件移动焊条时，电弧长度不断发生变化是难免的，而陡降特性的弧焊电源确保了这些变化过程中电弧的稳定性。 时代逆变焊机与普通弧焊机对照表序号 逆变焊机 普通焊机 序号逆变焊机可控硅焊机1高效.节能是可控硅的40%左右 ，.效率可达90%费电，效率约达50%2工艺性能优良.引弧容易.不粘;不粘连,维弧性能好,电流调节范围宽,电弧温和,飞溅小,焊缝成形美观,抗拉强度高.工艺性能差.引弧困难,粘连,维弧性能差,电流调节范围窄,电弧不温和,飞溅大,焊缝成形一般,抗拉强度不高.3体积小,重量轻,体积仅为普通焊机的1/10,携带操作方便.体积大,重量大,笨重4整体结构简单合理,并有过流.起动保护等齐全的保护功能,不易损坏.结构不合理,没有过流,起动保护功能,易损坏.5产品价格合理,比直流旋转焊机降低20%,与硅整流焊机相当,性能价格比高.性能价格比低6噪音低,无电磁于扰噪音高,有电磁干扰 一、与可控硅整流焊机的区别 1、可控硅整流焊机是将50HZ的交流电整流成直流电输出，通过改变可控硅的导通角来改变输出大小，输出波形不平滑，所以焊接效果不好，引弧及其他一些控制功能差。 IGBT焊机是将交流电整流后，经过IGBT逆变，再经中频变压器降压，经过二次整流后输出，输出波形好，通过脉宽调制控制IGBT逆变器的导通时间改变输出的大小。引弧及推力电流易于控制。 2、可控硅整流焊机体积大，较为笨重，不便于搬运和移动，而IGBT焊机由于逆变频率高达20-30KHZ，所以变压器体积小，重量轻，易于搬运。 3、逆变焊机比整流焊机省电约30%左右。 4、IGBT逆变焊机控制及主电路较为简单。加之北京时代焊机采用软开关的逆变技术，所以可靠性高，故障点少，易于维修。 二、与SCR逆变焊机的区别 1、可控硅是电流型控制元件，控制较复杂，也是半控元件，一般采用调频方式来控制；IGBT是电压型控制元件，易于控制，一般采用脉宽调制。 2、逆变频率不同：由于SCR的开关时间较长，所以频率不能太高，一般在3-5KHZ左右，而IGBT器件的开关频率较高。IGBT模块可达30KHZ左右，IGBT单管开关频率更高，达50KHZ以上。 3、由于频率提高，焊机的输出特性及波形更易于控制，可以得到更好输出特性，同时变压器的体积也比SCR焊机小，减轻了焊机重量，更易于搬运。 4、 逆变焊机比普通可控硅整流焊机，焊机省电30%左右。 5、由于IGBT焊机控制及主电路较SCR焊机简单，我公司又采用软开关逆变技术，所以产品可靠性高，故障点较少，易于维修。 6、一般的可控硅逆变焊机，采用的是半桥式逆变技术，IGBT焊机采用的全桥逆变， 北京时代焊机采用了自主研发的带有软开关的逆变技术，使IGBT的寿命得到显著延长。 7、IGBT控制技术已经非常成熟，是新一代逆变器的主流器件 逆变直流电阻点焊机的技术优势 与其它类型点焊机的比较 一、 与工频交流点焊机比较 1、 焊接质量 工频交流焊机的调节周期较长，对50Hz的电网，焊接时间调节分辨率为20ms。逆变直流点焊机时间调节分辨率可达0.25ms（4kHz逆变频率），控制精度高。逆变焊机的反馈控制的响应速度明显加快，输出稳定性好。 工频交流焊机由于电流过零的影响，热效率低，用晶闸管调节电流，当电流百分比偏小时，过零时间长，影响更大；逆变直流点焊机输出电流为脉动直流，在回路电感的作用下为连续直流输出，热效率高，焊接热输入稳定。 2、 焊接速度 工频交流焊机由于电流过零的影响，加热时间相对较长。逆变电阻点焊机为直流输出，加热集中，焊接时间缩短。 3、 节能效果 工频交流点焊机工作在50Hz，变压器损耗大，焊机功率因素低，回路损耗大。逆变焊机变压器工作在较高的频率（14kHz），损耗很小，直流输出改善功率因素，节能效果明显。 4、 设备体积与重量 工频交流焊机的变压器铁心较大，同样功率条件下设备较笨重。逆变直流电阻点焊机变压器大大减小，设备较轻巧。 二、 与电容贮能点焊机比较 1、 焊接质量 电容贮能焊机将电容中储存的能量一次性释放给焊接回路，输出能量调节靠控制电容的充电能量完成，通常有调节充电电压和电容容量两种方法，输出电流为脉冲电流，时间不能通过电子控制来调节。逆变直流焊机为较平稳的直流，电流通过逆变脉宽调节，时间通过逆变周期数调节，焊接能量可由电流和时间精确控制。 2、 焊接速度 电容贮能焊机需要合理的电容充电过程（否则电容易损坏），降低了生产速度。逆变电阻点焊机没有这一过程，焊接速度高。 3、 节能效果 电容贮能焊机的变压器实际工作在更低的频率，为防止饱和，变压器铁心更大，损耗加大；电容充电回路也增加损耗。逆变焊机变压器工作在较高的频率（1-4kHz），损耗很小，直流输出改善功率因素，节能效果明显。 4、 设备体积与重量 电容贮能焊机的变压器铁心大，储能电容也占据相当的空间，设备笨重。逆变直流电阻点焊机变压器小、没有庞大的电容器组，设备较轻巧。 三、 与次级整流点焊机比较 1、 焊接质量 次级整流焊机也是直流输出，工艺性方面有直流的优势；从控制的角度，它仍然是基于工频频率的控制，时间调节分辨率仍为20ms，当焊机为三相输入时，反馈控制响应速度可以比单相工频交流稍高，但仍有限。相比较，逆变直流焊机的控制精确性有明显的优势，焊接质量更稳定。 2、 焊接速度 两种焊机焊接速度相当，但次级整流焊机时间参数调节分辨率较低。 3、 节能效果 次级整流焊机变压器与工频交流相当，变压器损耗也相同。逆变直流焊机变压器损耗小得多，节能效果相对较明显。 4、 设备体积与重量 次级整流焊机变压器与工频交流相当，次级整流使设备有所加重，相同功率的逆变直流焊机轻得多。 四、 与中频交流点焊机比较 1、 焊接质量 中频交流点焊机是将工频(50Hz)交流变换为中频(数百Hz)交流输出，时间分辨率比工频提高，控制精度提高，但由于输出回路电感的影响，频率受到限制；逆变直流点焊机的逆变频率较高，控制精度更高。中频交流点焊机输出电流受次级输出回路变化影响大，逆变直流电阻点焊机不受影响。中频交流点焊机热效率较低，逆变直流电阻点焊机热效率高。中频交流点焊机输出功率较小（受频率限制），逆变直流点焊机输出功率可以很大。综合比较，逆变直流焊机的控制精确性和焊接工艺性仍然有优势，焊接质量更好。 2、 焊接速度 两种焊机焊接速度接近，但由于热效率的不同，逆变直流电阻点焊机要快些。在焊接电流要求较大的场合，首推逆变直流电阻点焊机。 3、 节能效果 中频交流点焊机变压器损耗较工频交流点焊机大大降低，接近逆变直流，没有次级整流损耗，但回路电感的无功损耗很大，不适合于回路大的场合。 4、 设备体积与重量 中频交流点焊机的体积与重量比逆变直流电阻点焊机小，成本较低。我们应该选择时代逆变焊机还是可控硅焊机？焊机采用逆变技术，已经是很成熟的一种技术，在中国得到了很快的发展和普及。那么逆变焊机和可控硅焊机有什么区别或者优势呢？1）交流电源由于面对市场残酷的价格竞争，无奈的选择的降低产品成本，市场上的产品中已经没有铜芯，均采用“铜包铝”产品替代“铜芯”，混淆真伪，降低成本；或者销售纯铝芯产品抢占市场份额。欺骗用户的最终结果时丧失原有的客户资源。而济南华奥电焊机有限公司的逆变产品却采用“微晶磁芯”为主变，使用全桥双IGBT脉冲移相这样的高新技术生产的绝缘栅双极晶体管式逆变电焊机在市场上赢得了客户的信赖，这不是因为价格低廉，而是因为技术先进且成熟，是因为质量可靠且稳定，所以赢得了客户的尊重。2） 因为买东西首先要考虑的是性能价格比。逆变焊机的性能价格比比普通焊机的性能价格比高多了。并且逆变焊机所具有的性能对我们来说是非常实用的。比如节能，逆变焊机比普通焊机节能40%以上，算笔帐，一台ZX7-315型逆变焊机输入电流是15A，相当于5.7KW.每年使用240天,年用电8208度,电费按每度0.6元计算,共需电费4924元.而普通焊机的效率一般为50%,逆变焊机的效率可达85%,如一台普通焊机要想与ZX-315逆变焊机一样的功能,其功率必须为13.42KW以上.同样每天使用6小时,年使用240天,年用电19324度,电费按每度0.6元计算,共需电费11594元,比逆变焊机多用电费6670元,如果使用大功率的焊机，如：NBC-500型气体保护焊，则效率上就是1：6，定会取代手工焊接，节电，节约人员，更是不得了。可见逆变焊机使用一年,就可节约一台或二台的焊机款。更何况10台焊机得年节约电费可是不小得数字了!并且逆变焊机的其它优点如过流保护,焊机不易损坏,减少维修时间,使用年限延长,这又节约了资金。又如焊接质量高,这更是无法用金钱来计算的,只有高质量的产品才能在激烈的竟争中取胜。3) 与交流电源相比，直流电源能提供稳定的电弧和平稳的熔滴过渡。旦电弧被引燃，直流电弧能保持连续燃烧；而采用交流电源焊接时，由于电流和电压方向的改变，并且每秒钟电弧要熄灭和重新引燃120次，电弧不能连续稳定燃烧。在焊接电流较低的情况下，直流电弧对熔化的焊缝金属有很好的润湿作用，并且能规范焊道尺寸，所以非常适合于焊接薄件。直流电源比交流电源更适合于仰焊和立焊，因为直流电弧比较短。4) 但有时直流电源的电弧偏吹是一个突出问题，解决的办法是变换为交流电源。对于为交流电源或直流电源焊接而设计的交、直流两用焊条，绝大多数在直流电源条件下的焊接应用效果更好。手工电弧焊中，交流电焊机及其一些附加装置价格低廉，能尽可能避免电弧吹力的有害作用。但除了设备成本较低外，采用交流电源焊接时的效果不如直流电源.5) 具有陡降特性的弧焊电源（CC）最适合于手工电弧焊。与电流变化相对应的电压变化表明，随着电弧长度的增加，电流逐渐减小。这种特性即使焊工控制了熔池的尺寸，也限制了电弧电流的最大值。当焊工沿着焊件移动焊条时，电弧长度不断发生变化是难免的，而陡降特性的弧焊电源确保了这些变化过程中电弧的稳定性。 时代逆变焊机与普通弧焊机对照表序号 逆变焊机 普通焊机 序号逆变焊机可控硅焊机1高效.节能是可控硅的40%左右 ，.效率可达90%费电，效率约达50%2工艺性能优良.引弧容易.不粘;不粘连,维弧性能好,电流调节范围宽,电弧温和,飞溅小,焊缝成形美观,抗拉强度高.工艺性能差.引弧困难,粘连,维弧性能差,电流调节范围窄,电弧不温和,飞溅大,焊缝成形一般,抗拉强度不高.3体积小,重量轻,体积仅为普通焊机的1/10,携带操作方便.体积大,重量大,笨重4整体结构简单合理,并有过流.起动保护等齐全的保护功能,不易损坏.结构不合理,没有过流,起动保护功能,易损坏.5产品价格合理,比直流旋转焊机降低20%,与硅整流焊机相当,性能价格比高.性能价格比低6噪音低,无电磁于扰噪音高,有电磁干扰