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逆变焊机的基本工作原理：逆变焊机主要是由逆变器产生的逆变弧焊电源，又称弧焊逆变器，是一种新型的焊接电源。

它是将工频（50Hz）交流电通过整流器整流滤波变成直流电，再通过大功率开关电子元件（晶闸管SCR、三极管GTR、场效应管MOSFET或IGBT），再逆变成几kHz~几十kHz的中频交流电经变压器降为适合焊接的几十V电压，经电抗滤波再次整流后输出相当稳定的直流焊接电流。

变换序列可以简单表示为：

工频交流（整流滤波）→直流（逆变）→中频交流（降压、整流、滤波）→直流。

即：交流→直流→交流→直流

由于逆变降压后的交流电频率较高，感抗较大，焊接回路中的有功功率会大大降低。

所以需要重新整改。

以上就是目前常用的逆变焊机的工作原理。

逆变电源特点：

弧焊逆变器的基本特点是工作频率高，这带来了很多优点。

因为无论变压器是初级绕组还是次级绕组，电势E与电流频率f、磁通密度B、铁芯S的截面积和数量有如下关系绕组匝数 W：

E=4.44fBSW

绕组端电压U约等于E，即：

U≈E=4.44fBSW

U和B确定后，如果f增加，S和W会减小，

所以，

变压器的重量和体积可以大大减小。

整机重量和体积可显着减小。

频率的提升等因素带来的好处也很多，

与传统弧焊电源相比，

其主要特点如下：

1、体积小、重量轻、节省材料、便于携带和移动。

2、高效节能，效率可达80%~90%全桥逆变电路工作原理，比传统焊机节电1/3以上。

3、动态特性好，引弧容易，电弧稳定，焊缝形状美观，飞溅小。

4、适合与机器人结合，组成自动化焊接生产系统。

5、一机多用，完成各种焊割工艺。

电焊机IGBT系列焊机工作原理

一、功率开关管比较

常用的功率开关有晶闸管、IGBT、场效应管等。 其中晶闸管（可控硅）的开关频率至少为每秒1000次左右，一般不适合高频工作的开关电路。

1、效果管特点：

场效应管的突出优点是开关频率极高，每秒可开关50万次以上，耐压一般在500V以上，耐温150℃（管芯），导通电阻和管损低。 是一种理想的开关器件，特别适合在高频电路中用作开关器件。

但是场效应管的工作电流较小，高的在20A左右，低的一般在9A左右，限制了电路中的最大电流，而且由于场效应管的封装形式，其引脚的爬电距离（导体到其他导体之间的表面距离）小，在环境高压下很容易被击穿，使引脚之间导通，损坏机器或危及人身安全。

2、IGBT的特点：

IGBT是一种双极型绝缘效应管。 符号和等效电路图如图11.1所示。 它的开关频率在20KHZ和30KHZ之间。 但它可以通过大电流（100A以上），而且由于外封装管脚间距大，爬电距离大，可以抵抗高环境压力的影响，安全可靠。

一、场效应管逆变焊机的特点

由于场效应管的突出优点，在使用场效应管作为逆变器的开关器件时，可以将开关频率设计的很高，以提高转换效率，节约成本（使用高频变压器降低焊机尺寸，焊机小型化，小型化方便使用。

但无论是弧焊机还是切割机，它们的工作电流都很大。 使用一只场效应管不能满足焊机对电流的需求。 一般采用多台并联方式来增加焊机电源的输出电流。 这不仅增加了成本，而且降低了电路的稳定性和可靠性。

二、IGBT焊机特点

IGBT焊机是指采用IGBT作为逆变器开关器件的弧焊机。 由于IGBT开关频率低、电流大，焊机所用的主变压器、滤波器、储能电容、电抗器等电子元器件与场效应管焊机有很大区别。 不仅体积变大了，各种技术参数也发生了变化。

3、IGBT焊机工作原理：

半桥逆变电路的工作原理如图11.2所示

工作准则：

①tl时间：开关管K1导通，K2断开，电流方向如图①所示，电源给主变压器T供电，并对电容C2充电。

②时间t2：开关管K1、K2均截止，负截止（死区）无电流通过。

③时间t3：开关管K1截止，K2导通，电容C2向负载放电。

④ t4时刻：开关K1、K2均断开，形成死区。 如此反复，负载上得到如图11.3所示的电流，逆变的目的就实现了。

二、IGBT焊机工作原理

①电源：

与以场效应管作为逆变开关的电焊机一样，电焊机的电源由市电供电，经整流滤波后供给逆变器。

② 反转：

由于IGBT工作电流大全桥逆变电路工作原理，可采用半桥逆变形式，IGBT作为开关管，其开通和关断由驱动信号控制。

③驱动信号的产生：

驱动信号仍然是经过处理的脉宽调制器输出信号的形式。 两个驱动信号的相位错开（存在死区），防止两个开关管同时导通，电流过大损坏开关管。 驱动信号的中点也有一定程度的下沉，防止开关管受干扰误导通。

④保护电路：

IGBT焊机还设有过流、过压、过热等保护功能，部分机型还带有切断功能，以确保焊机安全和人身安全。 其工作原理与场效应管焊机相似。

反转和整流是两个相反的概念。 整流是将交流电变为直流电的过程，而逆变器是将直流电变为交流电的过程。 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，采用绝缘栅双极型晶体管IGBT作为开关器件的逆变焊机就成为IGBT逆变焊机。

逆变焊机的工作过程是：将三相或单相工频交流电进行整流，滤波后得到更平滑的直流电。 由IGBT组成的逆变电路将直流电转换成几十KHZ的交流电。 变压器降压后，经整流滤波，得到稳定的直流输出焊接电流。

逆变焊机优点：由于逆变运行频率高，主变压器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，减小体积和重量，功率损耗大大降低，更重要的是，逆变焊机可以在细微的水平时间内调节输出电流，因此它可实现焊接过程所需的理想控制过程，获得满意的焊接效果。