企业培训_现代弧焊电源及控制培训讲义

现代弧焊电源及控制 天津大学材料学院主讲人 杨立军 电源技术广泛应用 几乎任何设备都要使用电源 powersource 任何电源都可以简化成下图 工作过程中可调参数只有两个 E和r0 调节E和r0使Uy和Iy发生变化 适应负载变化的要求 因此 从本质上讲 电源分为两类 调节r0的 如弧焊变压器 多数机械调节式弧焊电源 调节E的 如弧焊逆变器 部分弧焊整流器 电子控制式弧焊电源 E r0 Iy Uy 弧焊电源是一种特殊的电源 它的负载是焊接电弧 它的任务是保证电弧引燃和稳定燃烧 弧焊电源技术和许多电源技术是相通的 电弧焊是应用最为广泛的一种焊接方法弧焊电源是电弧焊设备的核心部分弧焊电源是指供给焊接电弧电能 提供电流和电压 并具有适宜电弧焊工艺所需电气特性的设备 它是一种特殊的电源 它的负载是焊接电弧 它的任务是保证电弧稳定燃烧 机械调节式 单相整流式脉冲弧焊电源滑动调节式弧焊整流器抽头式弧焊整流器动铁式弧焊整流器动绕组式弧焊整流器抽头式弧焊变压器动铁式弧焊变压器动绕组式弧焊变压器 柴油汽油内燃机驱动式弧焊发电机电动式弧焊发电机磁放大器式脉冲弧焊电源磁放大器式弧焊整流器串联饱和电抗器式弧焊电源 电子控制式 电磁控制式 整流式 移相式 磁放大器式脉冲弧焊电源串联饱和电抗器式弧焊电源 模拟式 模拟式晶体管脉冲弧焊电源模拟式晶体管弧焊电源 开关式 逆变式晶闸管矩形波交流弧焊电源数字开关式晶闸管矩形波交流弧焊电源开关式电力电子器件脉冲弧焊电源开关式电力电子器件弧焊电源 逆变式 IGBT式弧焊逆变器场效应管式弧焊逆变器晶体管式弧焊逆变器晶闸管式弧焊逆变器 数字式 单片机控制式数字化弧焊电源DSP控制式数字化弧焊电源 红色 亮红灯 淘汰或即将淘汰或无应用意义黑色 维持状态 仍有应用价值浅绿 有一定的发展前途绿色 很有发展前途 弧焊电源 常用弧焊电源的特点及应用机械调节型电源的主要电气特性如外特性 是由其结构所决定的 电源输出参数的调节也是靠机械装置进行调节的如动铁芯 动绕组的移动等该类电源结构简单 易造易修 成本低 效率高 但调节不灵活 不精细 电源比较笨重 耗材多 电磁控制型弧焊电源包括磁放大式弧焊整流器和直流弧焊发电机 此类电源耗材耗电多 电磁惯性很大 动态特性差 一般属于淘汰产品 用柴油机或汽油机代替电动机的直流弧焊发电机可以用于没有电源的野外施工 使其还拥有一定的市场 电子控制型弧焊电源控制灵活 系统响应速度快 耗材少 节约电能 可用于各种弧焊方法 三 弧焊电源的发展趋势 电子弧焊电源未来弧焊电源的发展除了控制灵活之外 对电源本身的动特性更为关注电子控制的弧焊电源都具有卓越的动特性例如 STT电源 STT过程 普通短路过渡过程 第一部分焊接电弧特性及其对弧焊电源的要求 一 焊接电弧的实质 气体放电1 焊接电弧及其引燃 图2 1电弧放电示意图 产生气体放电的方式 气体电离 电子发射 电极的电子发射 1 热发射 2 电场发射 3 光发射 4 粒子碰撞发射气体的电离 1 热电离 2 场致电离 3 光电离气体的不断电离与电极不断的电子发射是形成电弧的前提条件焊接电弧的引燃 接触引弧 非接触引弧 气体的电离与电子发射 接触引弧 图2 2电弧引燃过程示意图a 接触b 拉开c 燃弧 接触 电阻热 金属熔化 蒸发 热发射热电离 场致发射 电弧引燃 拉开1e 4cm以上 温度 光 热电离 弧焊电源 电能 电弧燃烧 电能 非接触引弧 a 高频高压引弧电压波形b 高压脉冲引弧波形 场致发射 电弧引燃 不接触 高电压拉开1e 4cm以上 弧焊电源 电能 电弧燃烧 电能 2 焊接电弧的结构和伏安特性 1 焊接电弧的结构与电弧电压 电弧结构及压降分布 长度和压降基本固定 2 焊接电弧的静特性 一定长度的电弧在稳定状态下 电弧电压Uf与电弧电流If之间的关系 称为焊接电弧的静态伏安特性 简称伏安特性或静特性 可用下式表示 焊接电弧静特性曲线形状分析 U形曲线 金属电阻的伏安特性曲线 电弧各区域压降与电流的关系 手工电弧焊 埋弧焊等焊接电弧基本工作在电弧静特性的水平段 TIG焊 微束等离子弧焊 等离子弧焊的焊接电弧也基本工作在电弧静特性的水平段 熔化极气体保护焊 氩弧焊和CO2焊等 和水下焊接等焊接电弧基本上工作在电弧静特性的上升段 易产生错误认识之处 CO2 MIG MAG焊在上升段 埋弧焊在水平段 CO2 MIG MAG焊的焊接电流大于埋弧焊吗 CO2 MIG MAG焊在上升段 埋弧焊在水平段 不同的焊接电弧有不同的电弧静特性曲线在U I坐标上的上下左右位置不同 3 焊接电弧的动特性 一定弧长的电弧 当电弧电流以很快速度连续变化时 电弧电压瞬时值与电流瞬时值之间的关系称为电弧动态伏安特性 简称为电弧动特性 可用下列函数表示 a 电压 电流波形b 动特性曲线 X X Y Y Z Z 二 弧焊电源的基本特性 基本电气特性包括以下三方面 1 弧焊电源的外特性2 弧焊电源的调节特性3 弧焊电源的动态特性 弧焊工艺对电源的基本要求 1 保证引弧容易2 保证电弧稳定3 保证焊接工艺参数稳定4 具有足够宽的焊接参数调节范围 1 弧焊电源的基础知识 工业电网与焊接电源的要求 三相四线制380V 220V 50Hz 空载电压 20 80V输出电流 30 1500A 焊接特点 低电压 大电流 通过降压变压是弧焊电源必须的 降压变压器是基本部件 也是最简单的弧焊电源 弧焊电源中的变压器有两种基本形式 工频变压器 普通电源中频变压器 逆变电源 交流 直流 逆变 电子控制技术 2弧焊电源的外特性 弧焊电源的外特性是指在规定范围内 弧焊电源稳态输出电压Uy与输出电流Iy的关系 即在电源内部参数一定的条件下 改变负载 电源输出的电压稳定值Uy与输出的电流稳定值Iy之间的关系 一般采用Uy f Iy 来表示 又称为电源的静特性 外特性一般表达式 r0 0时 下降特性 r0 0时 平特性 两者的外特性曲线如下图所示 2 1电源外特性的基本概念 E r0 Iy Uy 电源 负载 工作过程中可调参数只有两个 E和r0 调节E和r0使Uy和Iy发生变化 适应电弧负载变化的要求 因此 从本质上讲 弧焊电源甚至电源分为两类 调节r0的 如弧焊变压器 多数机械调节式弧焊电源 调节E的 如弧焊逆变器 部分弧焊整流器 电子控制式弧焊电源 调节r0的方法 直线型 椭圆型 介于上两者之间 调节E的方法 改变变压器的变比调节输出占空比两者皆有 方波 正弦波 控制输出的外特性不受弧焊电源结构的影响 理论上可以是任意形状 机械式调节 常用的弧焊电源的外特性曲线 2 2电源外特性曲线的确定 电源的外特性曲线形状除了影响 电源一电弧 系统的稳定性之外 还关联着焊接工艺参数的稳定 焊接工艺参数 焊接电流 电弧电压 焊接速度 线能量等 选择电源的外特性不仅要考虑系统的稳定性 而且要结合具体弧焊工艺特点 考虑焊接工艺参数的稳定性以及引弧性能 熔滴过渡过程和使用安全性等 当弧长 弧压 容易控制时 电源要控制电流 下降特性 否则电源要控制弧长 弧压 外特性曲线的三部分 工作区段 反映了外特性曲线的具体形状空载点 决定了电源的空载电压短路区段 反映了曲线形状和短路电流值 1 弧焊电源外特性工作区段形状的选择 1 焊条电弧焊工艺特点 弧长容易波动 焊工手抖动 电弧处在水平段 要求 弧 源系统稳定 电弧有弹性 容易引弧 反映在电源外特性上分别是 弧 源系统稳定 下降外特性电弧有弹性 下降的陡度要大 最好是垂降 恒流 特性容易引弧 要有较高的短路电流和较大的空载电压 图3 6弧长变化引起的电流偏差 以恒流为主 加上短路外拖 理想特性 2 熔化极电弧焊工艺特点 使用连续送进的焊丝 有自动送丝机构 无人为因素影响 考虑因素 电源外特曲线性形状 送丝方式 二者的配合问题 1 等速送丝方式主要方法 熔化极氩弧焊 CO2气体保护焊与含有活性气体的混合气体保护焊或细丝 焊丝直径 3mm 的直流埋弧自动焊 电弧工作在上升段 电源一电弧 系统稳定要求 下降 平 微升特性均可电弧自调节要求 平或微升外特性参数稳定要求 平或缓降外特性 电弧的自身调节作用 当焊接弧长发生变化时 引起焊接电流和焊丝熔化速度的变化 从而可以使弧长自动恢复的作用 3 7等速送丝熔化极气体保护焊接系统示意图 等速送丝方式熔化极电弧焊较好的电源外特性 平或缓降外特性 2 变速送丝控制系统的熔化极电弧焊 主要方法 埋弧焊 焊丝直径 3mm 和一部分熔化极氩弧焊特点 电弧静特性工作段为平特性段 焊丝直径大 电流密度小 电弧自调节作用弱 弧压反馈变速送丝控制弧长对电源的要求 弧 源稳定 下降外特性反馈灵敏 陡降外特性参数稳定 陡降或恒流外特性 图3 8变速送丝熔化极气体保护焊接系统示意图 变速送丝方式熔化极电弧焊较好的电源外特性 陡降外特性 3 不熔化极电弧焊 特点 电弧静特性工作部分呈平的或略上升的形状 弧长稳定方法 钨极氩弧焊 GTAW 等离子弧焊 PAW 以及不熔化极脉冲弧焊要求 电流稳定弧 源稳定 下降外特性参数稳定 恒流特性 不熔化极电弧焊较好的电源外特性 以恒流为主 加上短路内拐 特点 一般采用等速送丝 利用电弧自身调节作用来稳定工艺参数 脉冲段和维弧段采用不同的外特性段外特性组合 1 恒压特性与恒压特性配合等速送丝系统 特点 电弧自调节作用强 容易断弧 容易导致参数波动2 恒流特性与恒压特性熔滴过渡均匀 小电流下容易断弧3 恒流特性与恒流特性熔滴过渡均匀 电弧弹性好 自调节作用差4 恒压特性与恒流特性脉冲阶段具有良好的电弧调节作用 但维弧容易短路 4 熔化极脉冲电弧焊 1 恒压特性与恒压特性拉长易断弧 熔滴受参数波动影响大 2 恒流特性与恒压特性熔滴过渡均匀 小电流易断弧 弧长波动大 3 恒流特性与恒流特性熔滴过渡均匀 电弧弹性好 自调节作用差 易粘丝 短路 弧长波动大 4 恒压特性与恒流特性脉冲阶段具有良好的电弧调节作用 但维弧易粘丝 短路 双阶梯外特性 好的外特性 双阶梯外特性 3弧焊电源的调节特性 对于一定的弧长的电弧 只有一个稳定工作点 为了获得一定范围所需的焊接电流和电压 弧焊电源的外特性必须可以调节 电弧静特性和电源外特性曲线相交的稳定工作点决定了焊接电压和电流 4弧焊电源的动态特性 4 1基本概念 弧焊电源的动特性 电弧负载状态发生瞬态变化时 弧焊电源输出电压与电流的响应特性 它表明了弧焊电源对电弧负载瞬变的适应能力 4 2电弧动态变化的特点及其对弧焊电源动特性的要求 熔化极电弧焊中 所采用的工艺方法和焊接工艺参数不同 熔滴过渡形式不同 负载的变化情况各异 因此 对弧焊电源的动特性要求就有所不同 如图3 16a b所示 在射流过渡或滴状过渡的熔化极电弧焊中 电弧电压和电流基本不变 此时电弧可以看作静态负载 因此对电源的动特性没有什么特殊要求 而对短路过渡的熔化极电弧焊来说 电弧不停地在负载 短路和空载三态之间转换 所以采用短路过渡的熔化极电弧焊对电源的动特性提出了较高的要求 1 焊条电弧焊 空载一短路一负载 负载一短路一负载 1 由空载到短路的瞬时短路电流峰值Isd 它主要影响引弧过程 太小不利于引弧阶段的热发射和热电离 使引弧困难 太大则容易造成飞溅大 甚至引起工件烧穿 因此 对Isd往往提出要求 一般是以其与焊接电流I2之比来要求 例如 Isd I2 3 0 2 由负载到短路的瞬时短路电流峰值Ifd 它主要影响熔滴过渡的情况 太大熔滴飞溅严重 使焊缝成形变坏 甚至引起焊件烧穿 电弧不稳 太小则熔滴过渡困难 因此 对Ifd也要提出要求 一般是以其与焊接电流I2之比来要求 例如 Ifd I2 2 5 2 短路过渡细丝CO2焊接 弧焊电源也工作在空载 短路 负载之间周期性地变换状态之中 而且频率要求更高 要求 1 瞬时短路电流峰值Isd Ifd2 短路电流上升率di dt di dt过小 熔滴难以短路过渡 导致短路时间的延长和焊丝成段爆断 di dt过大 导致短路电流增长过快 瞬间达到短路电流的峰值 产生严重的小颗粒飞溅 使熔滴过渡困难 因此 di dt必须有一合适值 表3 2给出了其推荐值仅供参考 表3 2CO2焊接短路电流增长速率推荐值 4 3弧焊电源动特性标准和评价方法 主观评定 是由操作者经试焊后作出的 所谓动特性好 一般指引弧和重新引弧容易 电弧稳定和飞溅少 客观评定 是用仪器测定一些参数后作出评定的 按有关国家标准规定的技术指标来评价 由于引起焊接电弧 焊接过程瞬态变化的影响因素很多 因此 通过一些具体的参数指标来衡量弧焊电源动态特性的优异是很困难的 所以 目前国内外对弧焊电源动态特性的客观评价标准还处于研究中 第二部分弧焊电源介绍 E r0 Iy Uy 工作过程中可调参数只有两个 E和r0 一 弧焊变压器 工作过程中调节r0 只是r0以感抗为主 弧焊变压器简化等效电路 列出电势平衡方程 相当于E 相当于r0 XL 变压器漏抗RL 变压器内部电阻Xk 电抗器感抗Rk 电抗器内部电阻 由于弧焊变压器的内阻和线间电阻很小 可以忽略 因此 弧焊变压器的进一步简化等效电路 其外特性方程可以表示 为变压器的等效感抗 弧焊变压器椭圆外特性的数学解释 应当指出的是 实际的弧焊变压器外特性不是标准的椭圆 有所变异 原因是不能完全排除纯电阻的影响 感抗也可能随电流的变化而变化 弧焊变压器的分类 1 串联电抗器式弧焊变压器 1 分体式变压器和电抗器相互独立 只有电路上的联系 无磁的联系 例如 BP 3 500型弧焊变压器属于此类 2 同体式变压器铁心和电抗器铁心联成一体 两者之间既有电路上的联系 又有磁的联系 BX2系列弧焊变压器属于此类 2 增强漏磁式弧焊变压器 1 抽头式 一 二次绕组分开绕制而增大漏磁 通过绕组抽头的变化调节漏磁 BX6系列弧焊变压器属于此类 2 动铁心式 一 二次绕组分开绕制 并且在一 二次绕组之间增加一活动铁心 产生磁分路来增强变压器的漏磁 通过调节活动铁心的位置可以调节漏磁 BX1系列弧焊变压器属于此类 3 动绕组式 一 二次绕组分开绕制 并且增大的一 二次绕组之间的距离来增强漏磁 通过改变一 二次绕组间距来调节漏磁 BX3系列弧焊变压器属于此类 调节自身漏抗 调节外加感抗 增强漏磁式弧焊变压器 动铁心式 变压器总的等效漏抗为 动铁心弧焊变压器外特性方程为 很显然 动铁心式弧焊变压器的外特性为下降的外特性 动绕组式弧焊变压器 空载磁通分布 负载磁通分布 动绕组弧焊变压器外特性方程为 漏磁极少的三相抽头式变压器 整流器 带抽头的电抗器 二 电子控制型弧焊电源基础 E r0 Iy Uy 工作过程中调节 E0 绝大多数情况 一 常用大功率半导体器件 广泛用于弧焊电源的电力电子器件有 晶闸管 SCR 大功率晶体管 GTR 功率场效应晶体管 MOSFET 绝缘门极双极晶体管 IGBT 绝缘栅双极型晶体管 绝缘栅双极晶体管简称IGBT InsulatedGateBipolarTransistor 它是MOSFET与GTR的复合器件 它既有MOSFET的工作速度快 输入阻抗高 驱动电路简单 热温度性好的优点 又有GTR的载流量大 阻断电压高等多项优点 是取代GTR的理想开关器件 近年来IGBT发展很快 目前已经被广泛地应用于各种弧焊电源的逆变器中 二 外特性控制 晶闸管整流式弧焊电源晶体管式弧焊电源逆变式弧焊电源 目前主流的电子控制型弧焊电源 所谓整流就是将交流电变成固定的或可调电压的直流电 逆变是将直流电变成固定的或可调频率 电压的交流电 外特性调节方法 具有各种外特性形状 其获得所需外特性形状的方法与机械调节型弧焊电源不同 它不是依靠电源的机械结构 而是依靠电源中电子电路的控制来实现的 1 外特性控制的基本原理 图5 为电子控制型弧焊电源工作原理示意图 可以发现这种弧焊电源都是由电子功率系统 主电路 与电子控制系统 控制电路 两部分组成的 电子控制型弧焊电源工作原理示意图 a 整流式 b 逆变式 1 只取电压负反馈2 只取电流负反馈3 电流截止负反馈4 同时采用电压 电流负反馈5 不同时刻采用不同的反馈 2 陡降外特性的控制电路 调节特性 电子控制型弧焊电源的外特性调节是依靠控制电路中给定信号的变化来调节的 一般地 给定信号是一个可以调节的直流电压信号 该信号的调节范围决定了弧焊电源输出电流或电压的调节范围 也就是弧焊电源外特性的调节范围 而给定电压信号往往是利用电子控制电路中的直流稳压电源 通过电阻分压来获得的 采用稳压电源提供给定信号可以保证给定信号的稳定性和一致性 电子控制弧焊电源的动态特性控制 目前 电子控制弧焊电源动态特性的调节通常由下述方法实现 1 通过电子电抗器控制短路电流的增加速度 2 对焊接过程尤其是熔滴短路过程采用给定波形进行精确控制 所谓电子电抗器即是用于控制di dt值的积分 微分电路 如图为采用积分电路控制di dt的电子电路 或称为电子电抗器电路 电子电抗器控制 电子电抗器 波形控制原理 由于对焊接熔滴短路过渡及焊接飞溅形成机理研究的深入 使人们认识到 熔滴短路过渡中 要使熔滴 颈缩 的顺利进行需要短路电流大 而 液桥 爆断时 对飞溅的抑制又需要短路电流小 传统上的主回路串联电抗器限制di dt及Ifd的方式难以兼顾这两个阶段对短路电流大小的需求 随着逆变技术及对飞溅机理认识的不断深入 具有分时控制特点的波形控制法便应运而生了 所谓波形控制是指在焊接过程中 根据焊接过程不同阶段 不同情况采用不同的给定量对弧焊电源的输出电流 电压 以及电流或电压的变化率进行实时控制 给定量的实时调节不仅包括电流 电压给定量的调节 也包括电流或电压变化率等给定量的调节 而给定量的控制往往由电子控制电路来实现 图5 47STT控制示意图 美国林肯公司研制的表面张力过渡CO2逆变电源就是采用精确的波形控制 从而实现了CO2焊接熔滴的表面张力过渡 图5 47是STT控制的电流 电压波形图 根据此波形图可以对其波形控制原理进行分析如下 波形控制 三 电子控制型弧焊电源 E r0 Iy Uy 工作过程中调节 E0 绝大多数情况 晶闸管式弧焊整流器 E r0 Iy Uy 工作过程中通过调节晶闸管的导通角来调节E 逆变式弧焊电源 逆变式弧焊电源的分类 晶闸管式逆变弧焊电源晶体管式逆变弧焊电源场效应管式逆变弧焊电源IGBT式逆变弧焊电源 逆变式弧焊电源的特点 与普通弧焊电源相比 逆变式弧焊电源最显著特点是工作频率高 目前常见的IGBT式逆变式弧焊电源的逆变频率一般为20KHz左右 因此 逆变式弧焊电源具有许多特点 1 体积小 重量轻普通弧焊电源的体积和重量主要集中在变压器和电抗器上 所占比例可达80 以上 在变压器设计中 根据有关电磁定律可以推出电压U与变压器工作频率f 铁心截面S 铁心材料的最大磁感应强度Bm以及绕组匝数N之间的关系 2 高效节能逆变式弧焊电源的变压器和电抗器的体积和重量大大减小 相应的铁损 铁心磁损耗 和铜损 导线耗能 也随之减小 又因逆变频率高 通电周期小 变压器的励磁电流很小 逆变式弧焊电源半导体功率开关器件工作于开关状态 比工作于模拟状态的半导体功率器件的功耗小 因此 逆变式弧焊电源效率高 功率因数高 节约电能 可减少配电容量 表7 2也列出了逆变式弧焊电源与常用传统弧焊电源有关效率 功率因数等参数的比较 3 动特性好 控制灵活普通的弧焊电源工作频率为工频或其倍频 控制周期较长 回路中保持电流稳定的输出电抗器电感较大 即使是晶闸管双反星型式弧焊整流器的工作频率也仅为六倍工频 控制周期为3 3ms 而逆变式弧焊电源的工作频率很高 例如20KHz工作频率的逆变弧焊电源的控制周期可达50 s 且因工作频率高 焊接回路中起滤波作用的电感值也较小 从而使整个回路的时间常数减少 控制过程的动态响应速度加快 逆变式弧焊电源的外特性 动特性等性能主要由电子控制电路进行调节 电子控制电路的变化和调整灵活 方便 易于在一台电源上实现多种特性的输出 甚至在焊接过程中也可以根据要求切换不同的特性 4 元器件特性要求高 电路复杂逆变弧焊电源是典型的电力电子装置 是高精度电子控制电源 因此电路复杂 普通弧焊电源工作频率低 一般工作波形为正弦波 du dt di dt较小 而逆变电源由于工作频率高 内部电流换向快 变化剧烈 对du dt di dt等动态参数的影响十分明显 在这样严酷的工作条件下 逆变电源的电子功率开关等元器件被击穿 烧穿的可能性大大增加 为了保证逆变弧焊电源的可靠性 稳定性 不仅需要高质量 高性能的元器件 而且需要设计 应用许多保护电路 这也是逆变式弧焊电源控制电路复杂的重要因素之一 E r0 Iy Uy 工作过程中通过调节电子功率开关的导通与关断时间的比例来调节E 控制方式 定频率调脉宽 PWM 定脉宽调频率 PFM 混合调制 数字化的概念按照一定的规则把连续的物理变量用数字形式表示 数字化弧焊电源的概念采用数字控制技术的弧焊电源 目前主要指 采用DSP控制技术或者单片机和DSP控制技术的逆变弧焊电源 常用的数字信号处理系统 数字信号处理器 DSPDigitalSignalProcessor 通用微处理器 MPU 微控制器 MCU 数字化弧焊电源 数字化弧焊电源 单片机系统 PWM 3X380 功率输出 反馈 控制器 单片机控制弧焊逆变电源的控制系统框图 数字化弧焊电源 数字化弧焊电源控制系统框图 数字控制 控制中采用传感器对焊接电流 焊接电压取样 A D转换 由DSP读取反馈值 数字量 焊接电流 电压的给定值由数字化控制面板输入 传送给DSP处理器 DSP处理器根据电流 电压给定和反馈量 通过事先确定的控制算法进行运算 处理 得到逆变电源功率开关器件的导通时间 产生PWM脉冲序列 DSP可以直接输出PWM信号 PWM信号通过专用的数字脉冲驱动电路 模块 控制逆变电源的功率开关器件的通断 数字化弧焊电源的特点 数字控制与模拟控制的比较 以软硬结合 软件形式为基础的特性代替硬件形式的特性 对电弧负载的要求以数字化的形式由弧焊电源提供 各种功能 参数的控制由软件实现 修改方便 真正实现了人机对话 控制灵活性大大增强 控制精度高 稳定性好 产品的一致性好 接口兼容性好 构成了弧焊电源系统 实现了柔性化控制和多功能集成 实现了远程控制 焊机功能升级方便 第三部分现代弧焊电源 现代弧焊电源 应用了现代科学技术的弧焊电源 现代科学技术 电源的逆变技术电子控制技术 电路的集成化 计算机控制技术智能控制技术数字控制技术网络技术 现代通讯技术 新型材料及其应用技术 现代弧焊电源 逆变弧焊电源数字化弧焊电源 现代弧焊电源与传统弧焊电源的区别 应用了电力电子可控器件电子控制技术 数字控制技术代替了机械 电磁控制技术精确控制代替了粗糙控制模块化 集成化 多功能化 一机多用智能化 傻瓜 化 降低了对操作者的要求外观仪器化 美观 便携抗噪性降低 对维修人员技术水平要求高 逆变技术 计算机技术 遥控技术 智能控制技术 远程通讯技术 远程监控技术得到广泛应用 现代弧焊电源控制技术 1 弧焊电源控制的主要对象 l 外特性曲线形状及其变换控制2 动特性控制3 焊接参数的预置 监控及其焊接过程中参数变换控制4 实现 单旋钮 调节功能 即根据工件厚度 焊接材料等 同时对所需的电弧电压 电流 送丝速度 甚至电感量进行一元化调节 5 焊接电流 电压 的波形控制通过脉冲电流波形及其参数的控制 对电弧功率实现精确控制 熔滴过渡的波形控制等 6 对焊接工艺程序和焊接故障的控制如先通气后通电 引弧 电流的递