【摘要】:由于焊接电弧的低电压、大电流性质,作为焊接电源必须使用变压器降压,即使是直流弧焊电源,也必须先降压、再整流,如晶闸管整流式弧焊电源。由于逆变技术是这种电源的关键技术,因此采用逆变技术的电源也被称为逆变电源。逆变电源对于电弧焊技术的作用,不仅仅是提供了轻巧的电焊机,而且更重要的是逆变电源具有极高的响应速度,这对电弧焊过程提供了有效的控制手段。
由于焊接电弧的低电压、大电流性质,作为焊接电源必须使用变压器降压,即使是直流弧焊电源,也必须先降压、再整流,如晶闸管整流式弧焊电源。在大功率电源中,变压器占据了电源主要的体积、重量和材料成本。作为电源技术领域的一项革命就使用20kHz以上的中频变压器取代传统的50/60Hz工频变压器。根据电磁感应原理,变压器的感应电压
U=kfNSBm
式中f——电源频率;
N——线圈匝数;
S——铁芯断面面积;(www.daowen.com)
Bm——铁心磁饱和密度;
k——变换系数,与电流波形和变换电路结构有关,对于正弦波k=4.44,对于方波k=4.0。
对于固定的电压U和磁饱和密度Bm,fNS为一常数。变压器的体积、重量由线圈N和铁心断面面积S决定,因此如果提高电源频率f就可以降低NS,即降低变压器的体积和重量。同等功率的变压器,在20kHz下的体积重量仅是50Hz的十几分之一。要获得这种优点,首先是将50Hz交流电整流,再将直流电变为20kHz以上的中频交流电,将直流变为交流就是逆变技术。由于逆变技术是这种电源的关键技术,因此采用逆变技术的电源也被称为逆变电源。逆变电源对于电弧焊技术的作用,不仅仅是提供了轻巧的电焊机,而且更重要的是逆变电源具有极高的响应速度,这对电弧焊过程提供了有效的控制手段。因此可以说,在近十几年来电弧焊领域所取得的技术进步中,一个必要条件就是逆变电源具有快速响应特性。
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